1 - Qvision, Hospital Vithas Virgen del Mar, Almería, España
2 - Complejo Hospitalario de Torrecárdenas, Almería, España
La luminancia es una magnitud física que determina la cantidad de luz que refleja o emite un estímulo. No hay que confundirla con la Luminosidad que es la percepción de intensidad luminosa del sistema visual. Existen diferentes formas de cuantificar el contraste de luminancia entre un estímulo y su fondo. Cuando solo existen dos niveles de luminancia, como puede ser la luminancia del optotipo (Lo) y el fondo (Lf ) en un optotipo de contraste variable, se emplea la siguiente ecuación para caracterizar el contraste (Figura 1A)1.
Esta ecuación ha sido escrita suponiendo que la luminancia del fondo es mayor que la del optotipo. En caso de optotipos positivos (fondo oscuro, optotipo claro) el numerador de la ecuación anterior se invierte. Como la ecuación se basa en un ratio de luminancias, el contraste resultante (C) no dispone de ninguna magnitud física que le acompañe. Cuando en el test aparecen más de dos luminancias implicadas, como puede ser una red sinusoidal, utilizamos la fórmula de contraste de Michelson (Figura 1B)2:
Estas dos ecuaciones empleadas para calcular el contraste son la base de todos los test clínicos de evaluación de la sensibilidad al contraste. El contraste es una magnitud medible físicamente que se corresponde con la información proveniente del estímulo. Cuando presentamos un estímulo de contraste variable a un observador, disminuyendo su magnitud, llegará un momento que no podrá ser detectado. Decimos entonces que hemos alcanzado el Umbral de Contraste.
Figure 1.
A) Variable contrast optotype where Lo represents the luminance of the optotype and Lf that of the background.
B) Variable contrast sinusoidal network where Lmax represents the maximum luminance of the network and Lmin the minimum. A cycle comprises a pair of maximum and minimum luminance lines. The frequency of the network is determined based on the number of cycles per unit of degree.
El umbral de contraste lo podemos definir como la mínima cantidad de contraste necesario que debe tener el estímulo sobre un fondo uniforme para poder ser detectado. Si el contraste es menor a nuestro valor umbral, no seremos capaces de detectarlo.
Aparece entonces una habilidad del observador que está relacionada con su capacidad de detectar un objeto sobre un fondo. Esta habilidad recibe el nombre de Sensibilidad al Contraste (SC).
El contraste (magnitud física, C) perceptible por un observador alcanzará un valor umbral cuya inversa dará lugar a la sensibilidad al contraste (habilidad visual, SC = 1/C).
Ya hablamos en el apartado anterior de que podemos utilizar redes sinusoidales u optotipos de contraste variable para valorar la sensibilidad al contraste. No obstante, las diferencias entre ambos estímulos visuales hacen que la información obtenida con cada uno de ellos no sea intercambiable aunque sí que se encuentre relacionada de alguna forma3,4.
Las redes sinusoidales son el patrón estímulo más sencillo para medir la sensibilidad al contraste. Como podemos observar en la Figura 1B existe una transición degradada entre cada máximo y mínimo de luminancia. Esta combinación recibe el nombre de ciclo y servirá para describir el test de sensibilidad al contraste. Cuantos más ciclos haya dentro de un grado diremos que la red posee una mayor frecuencia espacial y viceversa. En los test de sensibilidad al contraste compuestos por redes sinusoidales se analiza la denominada Curva de Sensibilidad al Contraste (Contrast Sensitivity Function, CSF).
Para determinar esta curva se calcula la sensibilidad (1/C) con el incremento de la frecuencia espacial. El resultado es una curva donde las frecuencias espaciales evaluadas se representan en el eje de abcisas y la sensibilidad para cada una de estas frecuencias en el eje ordenadas. La sensibilidad obtenida al aumentar la frecuencia de una red sinusoidal se encuentra correlacionada con la sensibilidad obtenida al disminuir el tamaño de un optotipo. Aunque es cierto que esta correlación no es lineal,5 la sensibilidad medida con redes de alta frecuencia mantiene un mejor acuerdo con la sensibilidad medida con optotipos de pequeño tamaño o menor detalle y viceversa.
En los test de sensibilidad al contraste compuestos por redes sinusoidales se analiza la denominada Curva de Sensibilidad al Contraste (Contrast Sensitivity Function, CSF). Para determinar esta curva se calcula la sensibilidad (1/C) con el incremento de la frecuencia espacial. El resultado es una curva donde las frecuencias espaciales evaluadas se representan en el eje de abcisas y la sensibilidad para cada una de estas frecuencias en el eje ordenadas. La sensibilidad obtenida al aumentar
La sensibilidad obtenida al aumentar la frecuencia de una red sinusoidal se encuentra correlacionada con la sensibilidad obtenida al disminuir el tamaño de un optotipo. Aunque es cierto que esta correlación no es lineal,5 la sensibilidad medida con redes de alta frecuencia mantiene un mejor acuerdo con la sensibilidad medida con optotipos de pequeño tamaño o menor detalle y viceversa. La Figura 2 describe una analogía entre la CSF medida con redes sinusoidales y el acuerdo con optotipos de tamaño variable. La curva representaría la CSF de tal forma que contrastes por encima de la curva no serán percibidos por el paciente al contrario que contrastes por debajo de la curva. Además vemos que conforme se incrementa la frecuencia y disminuye el tamaño del optotipo también lo hace la sensibilidad al contraste en el paciente normal. Una métrica relacionada con esta curva sería la agudeza visual o inversa del detalle más pequeño de optotipo que un paciente es capaz de resolver.
Tanto la agudeza visual de alto contraste como la de bajo representarían tan solo un punto de la curva, lo cual pone de manifiesto la pérdida de información acerca del rendimiento visual total cuando tan solo medimos la agudeza visual y no la CSF.
Los test de medida de la CSF en estudios con lentes intraoculares multifocales no miden la CSF de forma completa sino que seleccionan 4 o 5 frecuencias espaciales. Por ejemplo, el VCTS6,7 y el FACT,8,9 dos de los test de medida de la CSF más usados incorporan 5 frecuencias espaciales (1.5, 3, 6 ,12 y 18), siendo la separación entre frecuencias de una octava. El CSV1000-E y el ClinicCSF,10 por el contrario tan solo evalúan 4 canales (3, 6, 12 y 18) separados por una octava11 e inclinando las redes sinusoidales ±15º para someter al paciente a una tarea de elección múltiple con 3 posibles respuestas (vertical, inclinado a la derecha e inclinado a la izquierda)2.
Figura 2. La función de sensibilidad al contraste representa el contraste detectado por un paciente en función de su frecuencia espacial. La frecuencia espacial con redes sinusoidales se correlaciona de forma no lineal con el tamaño del optotipo.
Para una mejor comprensión, la figura muestra un optotipo disminuyendo su tamaño para describir el concepto de frecuencia espacial en lugar de utilizar una red sinusoidal con mayor frecuencia espacial.
La CSF es una medida habitual en estudios de rendimiento visual con Lentes Intraoculares Multifocales (LIOMs). Marques et al.12 no encontraron diferencias significativas para 4 frecuencias espaciales de 3,6,12 y 18 cpg en comparación de FineVision y AT Lisa Tri. Ruiz-Mesa et al.13 tampoco encontraron diferencias entre FineVision y Symfony, incluyendo la frecuencia de 1.5 cpg y reportando que las bajas frecuencias espaciales de 1.5, 3, 6 se encontraban dentro del rango normal de pacientes no implantados con LIOMs. Jonker et al.14 reportaron diferencias significativas a favor de una lente bifocal Acrysoft Restor +3 frente a una lente Finevision pero exclusivamente dentro de la frecuencia de 6 cpg. Cochener B et al.6 tampoco encontraron diferencias significativas entre una lente bifocal Tecnis ZMB00 y una Finevision para las 4 frecuencias evaluadas de 1.5, 3, 6 y 12 cpg. Bilbao-Calabuig et al.15 tampoco encontraron diferencias significativas entre una blended-vision con dos bifocales de +2.50 D y +3.00 D y la lente FineVision para ninguna frecuencia espacial. Pedrotti et al.16 tampoco reportaron diferencias significativas entre una lente intraocular monofocal Tecnis ZCB00 y la lente Symfony para ninguna de las frecuencias espaciales evaluadas16.
En nuestra opinión, tal y como ponen de manifiesto los resultados de los estudios anteriormente citados, la medición de la CSF para 4 frecuencias espaciales podría ser reemplazada por otras métricas que aportasen mayor información sobre el rendimiento visual con LIOMs a múltiples distancias ya que la CSF se mide generalmente a tan solo una distancia (lejos) y sobre esta no se ha encontrado diferente afectación para las 4 frecuencias espaciales en comparativa entre LIOMs.
en la actualidad para conocer el rendimiento visual del paciente a múltiples distancias. Este tipo de curvas se realizan desde los años 90 con el fin de conocer la extensión de la profundidad de campo en un procedimiento multifocal y la visión alcanzada por el paciente a múltiples distancias17.
Para conocer cuál es la visión del paciente a múltiples distancias podríamos utilizar un test de agudeza visual que fuese cambiando de escala en función de la distancia de presentación, no obstante este sería un proceso muy laborioso, que nos llevaría mucho tiempo, y no exento de errores debido a no encontrarnos a la distancia exacta de evaluación, especialmente cuando evaluamos el rango de visión próxima en el que unos pocos centímetros pueden darnos una variación importante en la visión del paciente con una LIOM (Figura 3).
Para agilizar este procedimiento y minimizar los posibles errores en la distancia de presentación podemos utilizar un test a distancia lejana (~6 m) e introducir diferentes lentes positivas y negativas que varíen la vergencia de la luz de la misma forma que si variásemos la distancia de presentación del test. Para calcular la correspondencia entre distancia y dioptrías tan solo debemos calcular la inversa de la distancia en metros. Por ejemplo, para simular una distancia de 40 cm tendríamos que colocar una lente de potencia igual a -2.5 D (1/-0.4 m).
Figura 3. Correlación entre distancia de presentación del test y lente de desenfoque utilizada para simular dicha distancia de presentación
Ya sabemos que se recomienda medir las curvas de desenfoque en lejos, cuanto mayor sea la distancia mejor, y si no tenemos posibilidad de disponer de un gabinete con una distancia de 4 metros o más podemos llevar a cabo el procedimiento a 2 m siempre y cuando coloquemos una lente de +0.50 D durante la prueba que corrija la distancia proximal.
La siguiente pregunta que nos podemos hacer es, ¿qué lentes de desenfoque debo utilizar? La respuesta a esta pregunta dependerá del rango de visión que deseemos evaluar o dicho de otra forma, la distancia de trabajo en cerca del paciente. Teniendo en cuenta esta consideración sí que es cierto que en un rango de +1.00 D a -4.00 D cubrimos la visión del paciente desde infinito hasta 25 cm tal y como se muestra en la Figura 3. En casos particulares este rango puede variar, por ejemplo con lentes intraoculares de profundidad de foco extendida (+1.50 D a -2.50 D)19. Además del rango de visión también deberemos decidir los saltos dióptricos que vamos a seleccionar, de manera estandarizada siempre vamos a llevar a cabo las curvas en pasos de 0.50 D20.
Cuando llevamos a cabo el procedimiento con cartas de optotipos en pacientes con lentes intraoculares (pseudofáquicos) es preferible empezar el procedimiento con lentes negativas (-4.00 D) ya que iremos de una peor visión a una mejor visión y de esta forma evitaremos el problema de memorización de las letras en caso de que no dispongamos de un test computerizado en el que los optotipos varíen de forma aleatoria con cada respuesta del paciente. Además, en lentes intraoculares bifocales en las que la agudeza visual disminuye en visión intermedia sería recomendable cambiar la carta de optotipos estática a partir de -2.0 D con el fin de evitar la memorización de las letras con la consecuente sobreestimación en visión intermedia.
Otra alternativa propuesta por Gupta et al. para evitar el efecto aprendizaje es aleatorizar el orden de lectura de las letras, aleatorizar el orden de las lentes de desenfoque o ambos21. Este último criterio de aleatorizar las lentes de desenfoque es el utilizado en la actualidad durante muchos ensayos clínicos con cartas de optotipos. Sin embargo, los inconvenientes anteriormente citados desaparecen cuando utilizamos un test de optotipos aleatorios como el Multifocal Lens Analyzer22.
Las curvas de desenfoque de agudeza visual son ampliamente utilizadas en la práctica clínica. Sin embargo, como ya hemos visto la agudeza visual tan solo representa un punto en la CSF y pacientes con una misma agudeza visual pueden tener una calidad visual muy diferente que puede ser diferenciada a través de un test de sensibilidad al contraste23. En el año 2016 iniciamos las investigaciones con una nueva herramienta automatizada diseñada y programada por Rodríguez-Vallejo M. de medida de las curvas de desenfoque que permite no solo evaluar la curva de desenfoque de agudeza visual sino también la curva de desenfoque de sensibilidad al contraste a partir de la variación de contraste de un optotipo de tamaño estático22. Esta herramienta denominada Multifocal Lens Analyzer consiste en un test automatizado reproducido a través de un iPad el cual ha demostrado ser un instrumento útil y fiable para la medida del rendimiento visual10,24–26. El sistema posee ventajas importantes con respecto a los test convencionales de medida de las curvas de desenfoque, entre ellas:
Puesto que el procedimiento es totalmente automatizado, el clínico tan solo se tiene que encargar de pulsar en el botón coincidente con la respuesta dada por el sujeto, siendo la aplicación la que controla si aumentar o disminuir el tamaño/ contraste del optotipo, pasar al siguiente nivel de desenfoque a través de un mensaje de alerta de cambio de lente, o finalizar la prueba.
El protocolo de medida con el Multifocal Lens Analyzer conlleva el siguiente procedimiento:
Figura 4. Curva de desenfoque monocular de agudeza visual en un paciente
A continuación presentamos el ejemplo de un caso clínico en el que las curvas de desenfoque de sensibilidad al contraste representan de forma más fiable cómo es la calidad de visión del paciente que las curvas de desenfoque de agudeza visual.
La Figura 4 representa una curva de desenfoque de agudeza visual monocular en un paciente implantado con una lente intraocular trifocal de baja adición (+3.00 D en plano LIO, +2.00 D en plano gafa).
Pese a ser tomada con la mejor corrección subjetiva podemos comprobar que la agudeza visual en lejos (0 D) es 0 logMAR (20/20). Además, la agudeza visual se mantiene en 0.1 logMAR (20/25) hasta la lente de desenfoque de -4.00 D lo que supone una agudeza visual de 20/25 hasta una distancia de 25 cm, algo realmente extraño en una lente trifocal de baja adición. Podríamos decir que la curva de desenfoque de agudeza visual es realmente buena, ¿pero eso supone que la calidad de visón es tan buena como representa la curva de desenfoque de agudeza visual?
Figura 5. En la parte superior se muestra una imagen de Scheimpflug donde observamos que la lente se encuentra no solamente descentrada hacia abajo sino que también está inclinada. La imagen inferior muestra una captura con lámpara de hendidura que pone de manifiesto el descentramiento de la lente que junto a la inclinación origina una deformación inferior de la pupila.
La Figura 5 pone de manifiesto que existe una anomalía por la cual se obtiene una curva de desenfoque de agudeza visual más plana de lo normal. Esta anomalía consiste en un descentramiento e inclinación de la lente que induce un incremento de la profundidad de foco tal que se alcanza una buena agudeza visual superior a la esperada en visión intermedia y más allá de las -2.0 D. No obstante, esta mejora de la agudeza visual no supone una mejora en la calidad visual tal y como se muestra en la curva de desenfoque de sensibilidad al contraste de la Figura 6.
Figura 6. Curva de desenfoque de sensibilidad al contraste medida con un optotipo de tamaño correspondiente a una agudeza visual de 0.3 logMAR
En este caso vemos un desplazamiento de la curva de -0.5 D que no ha sido detectado por la curva de desenfoque de agudeza visual. Además en la curva de desenfoque de sensibilidad al contraste se muestra una pendiente más pronunciada del incremento de calidad visual de +1.00 D a -0.50 D mientras que en la curva de desenfoque de agudeza visual tan solo se detectó una variación de 1 línea de agudeza visual.
En resumen, considerando que la sensibilidad al contraste media de una serie de pacientes implantados con una lente intraocular trifocal suele ser de aproximadamente 0.8 logSC en visión de lejos y 0.5 logSC en visión de cerca para un tamaño de optotipo de 0.3 logMAR27, podemos concluir que el paciente posee una considerable pérdida de calidad visual en lejos que no se manifiesta en las curvas de desenfoque de agudeza visual y que su profundidad de campo en términos de sensibilidad al contraste es mucho menor que la mostrada por la curva de desenfoque de agudeza visual.