Revolucione su Práctica: Refracción Fisiológica desarrollada por Inteligencia Artificial

Sebastián Peña Feldmann

Product Manager
at Luneau Technology Operations

Desde hace tiempo que la refracción sigue un método claramente definido. Empieza por detectar la refracción actual del paciente, midiendo las gafas, si es que éste utiliza unas con lentes correctivas, a través de un lensómetro.”

La refracción convencional

Desde hace tiempo que la refracción sigue un método claramente definido. Empieza por detectar la refracción actual del paciente, midiendo las gafas, si es que éste utiliza unas con lentes correctivas, a través de un lensómetro. Se sigue con la refracción objetiva, midiendo ojo por ojo con un Auto-Refractómetro. La refracción final se consigue a través de la refracción subjetiva, la cual empieza utilizando los datos de la refracción determinada o por el lensómetro o por el Auto-Refractómetro. Siguiendo pasos específicos, el paciente tiene que leer los optotipos. De acuerdo a las respuestas el optómetra cambia los lentes, empezando por la esfera para seguir con el cilindro y su eje. En algunos casos es necesario corregir la visión binocular a través de prismas sobrepuestos a la refracción. Los resultados de este examen de agudeza visual, a la que se llama la refracción subjetiva, dependen mucho de las respuestas del paciente y de la experiencia del optómetra o del oftalmólogo. Por ejemplo el diálogo durante la determinación del cilindro, con el método de los cilindros cruzados de Jackson: mejor con “A” o mejor con “B”, puede demorar y el paciente de vez en cuando queda con la inseguridad de haber respondido correctamente. Este proceso es iterativo y requiere de la paciencia tanto del optómetra y/o del paciente.

Con ayuda de tecnologías avanzadas en la refracción objetiva, como con los Auto-Refractómetros modernos a base de tecnología de frente de ondas, llamados aberrómetros, se llega más rápidamente a una determinación de la agudeza visual durante la refracción subjetiva. Sin embargo, falta la medición objetiva de la visión binocular, que sabemos es determinante para llegar a una buena prescripción.

La refracción fisiológica

Son dos parámetros en la refracción convencional que hacen difícil llegar a una prescripción final perfecta siempre: por un lado está la falta de determinación objetiva en visión binocular, por el otro lado la cantidad de preguntas y el tiempo que demora la refracción subjetiva – ambos hacen que la atención del paciente llega a su límite terminando en resultados menos precisos.

Refracción Covencional

La refracción fisiológica parte de un principio diferente. El paciente solamente tiene que mirar a un optotipo (que se encuentra en el “infinito”) a través de un foróptero especial.

Mientras que sus ojos estén acomodando, aberrómetros miden la refracción objetiva simultáneamente en los dos ojos. El algoritmo, a base de inteligencia artificial, antepone nuevos lentes con una corrección de acuerdo a la refracción determinada “objetivamente”. El paciente vuelve a acomodar, ya con una mejor visión. Los aberrómetros captan la refracción objetiva y determinan la siguiente combinación de lentes con cilindros para anteponerle. Estos ciclos se repiten en corto tiempo hasta llegar a una refracción en la cual el paciente ya no va acomoda. Es decir, con cada combinación de lentes antepuestos el sistema reconoce la reacción del cliente y determina automáticamente el siguiente paso: a este proceso nuevo le llamamos refracción fisiológica.

Por qué refracción fisiológica?

Hablamos de una refracción fisiológica, porque la medición es dinámica y binocular.

La medición es dinámica porque el proceso es adaptativo, tomando en cuenta la reacción del paciente.

Al ver en forma binocular el paciente se encuentra en un ambiente más natural, lo que tiene un efecto determinante en su reacción fisiológica. Por lo tanto, el sistema puede llegar más rápido a una refracción precisa.

Todo este proceso es posible solamente por la ayuda de la aberrometría, tecnología clave de Visionix, marca del grupo Luneau Technology en Francia.  Solamente así es posible tener en cuenta el efecto integral del sistema del ojo, incluyendo el efecto de la acomodación.

Además, la medición a base de un sistema de frente de ondas es muy precisa y reproducible. También es menos dependiente de los efectos ambientales y el estado del paciente.

Proceso dinámico

Refracción Fisiológica

EyeRefract utiliza ciclos iterativos midiendo continuamente los dos ojos. El proceso empieza con el principio de “Fogging”. Una vez hecha la primera medición a través de la aberrometría el EyeRefract coloca los lentes correspondientes delante de los ojos del paciente. Los ojos reaccionan espontáneamente, de forma fisiológica – se adaptan a la nueva situación.

Después de la acomodación el sistema vuelve a medir la aberrometría para de nuevo colocar una nueva combinación de lentes delante del paciente. Una vez que la medida se estabilice, el proceso termina. En general, 3 a 4 iteraciones por ojo son suficientes. Lo que significa menos de un minuto para este proceso fisiológico.

Este proceso es elaborado a través de inteligencia artificial, que va aprendiendo con cada nuevo caso oftalmológico.

Proceso binocular

Como dicho anteriormente, los Auto-Refractómetros han evolucionado mucho en los últimos años, pero aún tienen una desventaja por no analizar la visión bajo circunstancias binoculares.

EyeRefract trabaja simultáneamente con dos aberrómetros. Con lo que no solamente la refracción es más rápida y por tanto más confortable para el paciente, sino que se aprovecha el hecho que éste esté viendo “normalmente”, es decir con los dos ojos al mismo tiempo. Así el examen toma en cuenta una parte muy importante para la vista, que es la participación y la reacción del cerebro, que trabaja distintamente en el estado binocular que en monocular.

Proceso binocular del EyeRefract

Frente de ondas – solución para una medición objetiva con alta precisión

La tecnología de frente de ondas, que forma parte de un aberrómetro, fue utilizada en la Óptica primeramente por Johannes Franz Hartmann a fines del siglo XIX. En ese tiempo Hartmann quería verificar la calidad de lentes ópticos grandes para telescopios. En principio tomó un padrón de fuentes de luz con distancias pre-determinadas. Viendo como se transformaban las distancias entre los “puntos de luz” al pasar por el lente podía comprobar la calidad esférica del lente.

Años más tarde, en 1970 el americano Robert Shack realizó un estudio para medir la aberrometría atmosférica – la influencia que tienen la temperatura y la humedad en la precisión de los sistemas ópticos – para razones bélicas (p. ej. para detectar aviones del enemigo).

Como se puede ver en el gráfico adjunto, si se habla de una “frente de ondas plana” uno se refiere a un sistema ideal, sin influencia de parámetros ambientales. Los puntos quedan claramente definidos.

Principio del Sensor Shack-Hartmann

Bajo circunstancias “reales”, como en el segundo gráfico, la frente de ondas está siendo distorsionada por parámetros ambientales, lo que conlleva a que los puntos proyectados terminan en posiciones diferentes a las ideales. El cálculo de esta deviación nos da la información sobre el impacto que tiene el medio ambiental (en este caso la atmósfera) en nuestro sistema “óptico”. Así era posible detectar aviones del enemigo (soviético) con mayor precisión durante la época de la guerra fría. Esto fue el inicio del sensor Shack-Hartmann.

En los años 80, el físico israelí Marc Abitbol escribió su tesis sobre el tema de cómo detectar con alta precisión la posición de satélites, trabajo encargado por el gobierno americano bajo la presidencia de Ronald Reagan, con la meta de destruirlos al mismo tiempo y así “cegar” al enemigo. Sin información satelital los soviéticos no tendrían ninguna chance en contra de los americanos. Marc Abitbol se basó en los estudios de Robert Shack y perfeccionó la tecnología de frente de ondas de Shack-Hartmann, utilizando rayos de luz láser con más de un metro de diámetro.

Una vez terminada la tesis Marc Abitbol buscó nuevos retos y terminó en aplicar la misma tecnología para detectar las aberraciones en el ojo.

El principio es el mismo. Se envía una frente de ondas plana (rayos paralelos) al ojo, pasando por la pupila. El sistema ideal del ojo llevaría a que los rayos paralelos sean proyectados puntualmente en la retina. 9#kPero el ojo no es ideal.

Si primero tomamos en cuenta la refracción normal de esfera, cilindro y eje, esto lleva a una frente de ondas desenfocada. Ésta converge hacia un punto anterior o posterior a la retina.

Pero en muchos casos la corrección con esfera, cilindro y eje no lleva a una agudeza visual alta, especialmente bajo todas las circunstancias (p. ej. varía de noche y de día). Esto puede tener diversas causas. Una de ellas es que la córnea del ojo se puede comparar exageradamente con la superficie de la luna. De lejos aparece perfectamente esférica. Pero la mayoría de las corneas tiene defectos pequeños que influyen en el sistema visual. Además, el sistema completo del ojo: el cristalino y/o el cuerpo vitreo y/o la retina, pueden tener impactos negativos en la agudeza visual. Por lo cual, la frente de ondas termina siendo irregular. Esto son las llamadas aberrraciones.

Qué es la aberrometría?

 

Un aberrómetro indica en qué parte del ojo se adelanta y en que parte se retrasa la frente de ondas.  Esto es representado en el mapa de aberraciones. Las áreas rojas/blancas pueden interpretarse como montañas, las azules cómo valles.

Este mapa es de gran ayuda para representar aberraciones que causan una deficiencia visual especialmente en el área periférico. Éstas pueden ser la causa del malestar de la “ceguera nocturna” – cuando la pupila se encuentra abierta.

Ejemplos de Frentes de Ondas

El físico holandés Frits Zernike definió un método para poder describir las aberraciones con el “polinomio de Zernike”. Las aberraciones básicas, hasta el 2do órden, describen las causas principales que se pueden corregir, esfera, astigmatismo y prisma. A partir del 3er órden se tratan de aberraciones más complejas, que son difíciles hasta imposibles de corregir con medios convencionales. Pero hay casos en los que con una corrección adaptada se puede mejorar la agudeza visual significantemente, por ejemplo, adaptando el eje del cilindro levemente para compensar un caso de lobulado vertical.

Polinomio de Zernike

La aberrometría nos da mucha información acerca de la salud visual. Para el EyeRefract, es la base ideal para la refracción fisiológica.

Cómo funciona un aberrómetro?

En el gráfico siguiente es visualizado el funcionamiento de un aberrómetro para medir las aberraciones del ojo. Este sistema está integrado tanto en los Auto-Refractómetros de Visionix, como el VX120, como también en el EyeRefract. Este incluye dos de estos aberrómetros, uno para cada ojo.

La refracción de mayor confort

Una vez finalizada la refracción fisiológica, basada en un proceso binocular y dinámico a base de aberrometría se hace una prueba de la agudeza visual, binocular y monocular. En la mayoría de los casos se llega a una agudeza visual de 20/20. Lo que sigue es el proceso al que llamamos la “refracción de mayor confort”. Aquí hay que diferenciar si existen datos anteriores del paciente (p.ej. de un lensómetro) o no.

En el primer caso el sistema compara los valores medidos por el Lensómetro con los valores medidos por la refracción fisiológica. El optómetra le lee al paciente lo que la pantalla le indique (A). El EyeRefract, siguiendo pasos de un optómetra con experiencia, va explorando automáticamente la zona de la refracción fisiológica en dirección de la refracción anterior. Este juego de esfera, cilindro y ejes es manejado por inteligencia artificial y lleva al punto de la refracción de mayor confort, en muy pocos pasos por ojo, en los cuales el paciente tiene que decidir si prefiere el “1” o el “2”. El optómetra por su lado tiene que seleccionar el número correspondiente (B) y confirmar la preferencia del paciente (D).

En el Tableta el optómetra ve los optotipos que el paciente está viendo en la pantalla (C).

Se finaliza la refracción con una revisión de la medición binocular.

Para concluir el examen, si se trata de un paciente que tiene una edad posterior a los 40 años se recomienda automáticamente verificar la visión de cercanía.

El EyeRefract tiene una pantalla para la visión de cercanía integrada con optotipos, que aparecen también en la Tableta.

La distancia de lectura se puede variar dependiendo de la comodidad del paciente.

De esta manera el proceso de refracción con el EyeRefract es completo y adecuado para todo cliente de toda edad.

EyeRefract – revolucionando su práctica

En tan sólo 3 minutos, el EyeRefract llega a una refracción ideal bajo condiciones binoculares con mucho menos preguntas de lo habitual, uniendo dos procesos, la refracción fisiológica con la refracción de mayor confort. El manejo es muy sencillo y totalmente guiado paso a paso a través de una tableta. Así siempre puede mantener su distancia del paciente.

Incluyendo un Keratómetro, el EyeRefract hace que un Auto-Refracto-Keratómetro sea redundante. Aunque el proceso demore un tiempo adicional, el EyeRefract es un aparato muy útil tanto para Ópticos, Contactólogos, Optómetras, TMO y Oftalmólogos.

Si se combina con la pantalla del VX25 (una pantalla para espacios reducidos), no ocupa más de un metro cuadrado, lo que facilita su uso en operativos y en espacios reducidos.

Todos los equipos se interconectan entre sí via Bluetooth y WiFi. Los datos pueden ser transferidos a programas de administración en el PC.

Una característica especial, en estos tiempos de pandemia, es el contacto absolutamente reducido con el paciente.

El aparato se ajusta facilmente a distancia en cuanto a altura y distancia pupilar. Además, por poder ver los optotipos proyectados en la tableta no hay necesidad que el profesional se tenga que acercar al cliente o a la pantalla.+

SIBREC como representante de Luneau Technology Operations, con su visión de futuro ha logrado introducir al mercado chileno, la más alta tecnología, tanto en el área óptica como oftalmológica, haciendo uso de la inteligencia artificial y telemedicina, que facilitara el manejo y detección de patologías para su derivación oportuna con especialista para su posterior seguimiento de pacientes que en la práctica clínica generara enormes expectativas, tales como, mejoras en la calidad asistencial y reducción de los tiempos de atención.