Simulación visual de lentes intraoculares: desde el rendimiento en laboratorio hasta las validaciones computacionales y experimentales

Óptica Visual y Biofotónica (VIOBIO)

  • La innovadora tecnología SimVis permite a los pacientes experimentar la visión a través de diferentes lentes intraoculares antes de la cirugía, lo que facilita la toma de decisiones informada y personalizada..
  • El estudio, publicado en Biomedical Optics Express, valida un método sistemático para simular una amplia gama de LIOs comerciales, incluidas las lentes intraoculares multifocales.

Madrid / 8 de enero de 2025

Investigadores de 2EyesVision SL, el Centro David J Apple para la Investigación de la Visión de la Universidad de Heidelberg, el Eye Center de la Escuela de Medicina de la Universidad Zhejiang y el Instituto de Óptica del CSIC han publicado un estudio en la revista Biomedical Optics Express que describe un nuevo método para simular lentes intraoculares (LIO) valiéndose de la tecnología SimVis, que se basa en la multiplexación temporal de sus lentes optoajustables para la simulación de diferentes tipos de lentes multifocales.

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El estudio evaluó cinco lentes intraoculares de diferentes tipos, trifocales, bifocales, monofocales mejoradas y lentes de profundidad de foco extendida (EDOF). El equipo investigador necesitó primero medir el rendimiento de cada lente intraocular y utilizaron estos datos para calcular los coeficientes necesarios para la simulación de la lente en el dispositivo SimVis. Luego, midieron las potencias ópticas resultantes de la simulación de la lente optoajustable y las compararon con las originales. Los resultados mostraron una excelente alineación entre los datos de la simulación y los experimentales, lo que demuestra que la tecnología SimVis puede simular con precisión diferentes diseños de lentes intraoculares.
Un hombre joven de espaldas lleva puesto un casco de simulación Simvis, mientras mira de cerca un móvil y ve también de lejos la calle Gran Vía de Madrid
La tecnología SimVis permite simular lentes multifocales para ver bien a cualquier distancia / IO-CSIC

La Necesidad de Simular Lentes Intraoculares

La presbicia y las cataratas son problemas inevitables relacionadas con el envejecimiento del ojo humano. Las lentes intraoculares, que reemplazan al cristalino natural que ha perdido su elasticidad en sujetos présbitas o es opaco debido a cataratas, son una solución eficaz para ambas afecciones. Sin embargo, al implantarse una lente intraocular el ojo pierde la posibilidad de enfocar la vista como con el cristalino natural. En los últimos años, las LIO multifocales pueden solucionar este problema gracias a los avances en la tecnología igual que lo hacen las gafas progresivas para las personas con presbicia.

A diferencia de las LIO monofocales, que son lentes convencionales que enfocan a una sola distancia, las LIO multifocales tienen la característica de enfocar la luz en más de un punto para lograr una buena visión a más de una distancia. Dependiendo del diseño, las LIO tienen como objetivo proporcionar al paciente una buena visión a distancias lejanas, cercanas y/o intermedias, o a un rango continuo de distancias extendiendo la profundidad de foco (LIO EDOF).

El principio de funcionamiento de las LIO multifocales consiste en proyectar simultáneamente en la retina todas las imágenes, cada una enfocada a una distancia distinta, de forma que el cerebro pueda “seleccionar” la que le interesa en ese momento. Sin embargo, la experiencia visual resultante es difícil de explicar a los pacientes antes de la operación y la aceptación (es decir, lo bien que el paciente puede tolerar la multifocalidad) es difícil de predecir. Por lo tanto, la insatisfacción después de la implantación de una LIO es de esta forma un riesgo inevitable.

Dado que la experiencia visual a través de una lente intraocular es única para cada individuo, la posibilidad de simularla antes de la implantación quirúrgica con dispositivos como el SimVis es muy útil debido a la gran cantidad de lentes intraoculares disponibles en el mercado entre las que se puede elegir.

El proceso de simulación de las LIO

Para simular una lente intraocular multifocal con la tecnología SimVis, el equipo investigador siguió un proceso de tres pasos. Primero, midieron el funcionamiento de la LIO utilizando el TFVS, el Strehl visual a través del enfoque (una métrica utilizada para evaluar la calidad de un sistema óptico). Estas mediciones se realizaron utilizando el dispositivo OptiSpheric IOL PRO2. El segundo paso fue calcular el TFVS estimado (ETFVS) y los coeficientes temporales necesarios para simulación de las lentes en el dispositivo SimVis. Estos coeficientes, que corresponden al tiempo que la lente optoajustable emplea simulando cada foco de la lente multifocal, se optimizaron a través de un proceso iterativo para obtener un TFVS llamado SimVis que imitara el ETFVS. Finalmente, los investigadores midieron las respuestas de la lente optoajustable al perfil temporal utilizando un focímetro de alta velocidad. La simulación se consideró precisa y validada al conseguir que el TFVS SimVis experimental coincidiera con el TFVS inicial de cada LIO.

Tras haber conseguido la técnica de simulación de distintos tipos de lentes multifocales intraoculares, el equipo se ha planteado como próximo reto realizar la simulación teniendo en cuenta la luz natural, puesto que este estudio se ha realizado con luz monocromática verde.

También quieren ampliar el estudio a distintos tipos de córnea, como pacientes anteriormente operados de la vista o que sufran queratocono.

¿Qué es el El Strehl Visual?

El Strehl visual, también conocido como Visual Strehl Ratio (VSR) en inglés, es una métrica utilizada para evaluar la calidad óptica de un sistema óptico, como por ejemplo una lente intraocular, y sirve para describir la capacidad de un sistema para reproducir detalles finos. Un Strehl visual de 1 indica una calidad óptica perfecta, mientras que un valor más bajo indica una mayor dispersión de la luz y una menor calidad de imagen.
El Strehl visual tiene en cuenta la sensibilidad al contraste del sistema visual humano, por lo que es más relevante para la percepción visual real que otras métricas de calidad óptica.

 

Artículo: Petros Papadogiannis, Enrique Gambra, Grzegorz Łabuz, Weijia Yan, Diana Martín-Becerra, Irene Sisó-Fuertes, Alberto de Castro, Xoana Barcala, Gerd U. Auffarth, Carlos Dorronsoro y Lucie Sawides “Visual simulation of intraocular lenses: from on-bench performance to computational and experimental validations”. Biomedical Optics Express Vol. 15, Issue 11, pp. 6521-6530 (2024)

Comunicación IO-CSIC
cultura.io@io.cfmac.csic.es

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