Optimización del cálculo de la potencia corneal y de lentes intraoculares en casos de patología en casos de patología corneal ectásica

Resumen

Las ectasias corneales son un grupo de enfermedades caracterizadas por las alteraciones morfológicas de la córnea, engloban al queratocono (subclínico, clínico y fustro), la degeneración marginal pelúcida (DMP) o queratotoro y al queratoglobo. Queratocono proviene del griego: Keratos (Képatoc) que significa "cuerno" ≈ "córnea" y Konos (Kovoc) que es "cono", por loque literalmente significa córnea cónica. En 1748 se hace la primera referencia bibliográfica sobre el queratocono, por el oculista alemán Burchard Mauchart, siendo definido como "staphyloma diaphanum"(estafiloma: prominencia anormal del tejido ocular, diáfano: transparente). Más tarde, en 1845, el británico Dr. John Nottingham se acercó a la descripción actual del queratocono denominándolo ectasia corneal, reportando los casos estudiados en su trabajo de “Practical observations on Conical Cornea, and on the Short Sight. And other defects of visión connected with it”, incluso apuntó algunas de las características clásicas de la enfermedad, como la diplopia y la debilidad corneal. Actualmente se sabe que el queratocono es una enfermedad bilateral progresiva de la córnea, en la que la córnea adopta una forma cónica irregular debido a la alteración de la estructura interna del tejido corneal, se produce un aumento progresivo de la curvatura corneal (generalmente inferior), adelgazamiento del vértice/ápex corneal, miopía inducida, astigmatismo (regular o irregular), con ausencia de inflamación activa, induciendo un deterioro significativo de la agudeza visual en los pacientes con su mejor corrección. Uno de los primeros signos objetivos en el examen clínico es el movimiento en tijera cuando se realiza la retinoscopía, además podemos observar otros signos como: distorsiones corneales, evidentes por la imposibilidad de alinear los ejes de las imágenes centrales de la córnea, y por biomicroscopía adelgazamiento corneal y protrusión desplazada inferiormente, ínfero-temporal o ínfero-nasal respecto al eje pupilar. Además de todos estos signos, se ha podido constatar gracias a la última tecnología diagnóstica (cámara Scheimpflug rotatoria) que también se producen cambios significativos de la curvatura y elevación de la cara posterior. A pesar de la complejidad de la estructura corneal en el queratocono y en la patología ectásica en general, se continúa realizando el cálculo de la potencia corneal empleando la aproximación queratométrica, en la que se asume una relación constante entre los dos radios de curvatura de la córnea (r1c y r2c) y un índice de refracción ficticio para compensar la aproximación (nk, índice de refracción queratométrico), pero esto no sucede en el queratocono y ni siquiera en el ojo normal. En un estudio teórico realizado por el Grupo de Óptica y Percepción Visual (GOPV) de la Universidad de Alicante se determinaron las diferencias existentes en el cálculo de la potencia corneal cuando se consideraba a la córnea como una única superficie y un valor de nk (Pk) o cuando se calculaba teniendo en cuenta las dos superficies corneales mediante la ecuación de Gauss (PcGauss). Estos cálculos se realizaron considerando las posibles variaciones de r1c y r2c en una población normal e incluso en una población intervenida de cirugía corneal miópica con láser excímer. En todos los casos se obtuvo que existía la tendencia de Pk a sobrestimar la potencia corneal, especialmente para el clásico valor de nk de 1,3375. También se demostró que esas diferencias de medida se ajustaban perfectamente a ecuaciones lineales dependientes de la relación k o de una expresión cuadrática en función de r2c. Todos estos hallazgos revelaron la necesidad de un modelo preciso para determinar un apropiado para el cálculo de la sin asumir un error importante. A su vez, en estudios previos del GOPV se determinaron ecuaciones de ajuste del valor de nk en función de r1c para población normal e intervenida de cirugía refractiva miópica, las cuales fueron validadas clínicamente. Sin embargo, hasta la fecha, no se ha realizado el desarrollo de un nkajustado y su validación clínica en córneas ectásicas. Por último, otro estudio del GOPV estableció en un estudio teórico el error en la estimación de la potencia de una lente intraocular que supone el uso de la potencia queratométrica en población normal y como el nk ajustado permitía corregir en parte dicho error. Estas estimaciones no se han realizado aún para ojo con queratocono, a pesar de existir evidencia clínica de falta de predictibilidad en el cálculo de la potencia de la lente intraocular en dichos ojos cuando se planifica cirugía de catarata. La hipótesis de trabajo de la presente tesis doctoral consiste en que se puede lograr una optimización del cálculo de la potencia corneal minimizando el error asociado a la aproximación queratométrica, así como una optimización de la potencia de las lentes intraoculares en casos de patología corneal ectásica, minimizando el error queratométrico y mejorando la predicción de la posición efectiva de la lente empleando regresión lineal múltiple. Los objetivos que se han intentado alcanzar para corroborar nuestra hipótesis de trabajo planteada y que se han tratado de conseguir a partir de una serie de artículos publicados son los siguientes: Determinar teóricamente el error en el cálculo de la potencia corneal empleando la aproximación queratométrica en distintos grupos de patología ectásica de la córnea y comprobar si dichos errores concuerdan con los observados en la práctica clínica. Determinar un algoritmo para determinar el índice queratométrico ajustado (n_kadj) más apropiado en córneas ectásicas que minimice el potencial error asociado a la estimación queratométrica de la potencia corneal. Determinar la concordancia e intercambiabilidad de la potencia corneal calculada con el modelo de ajuste queratométrico propuesto y el obtenido con el cálculo gaussiano. Determinar teóricamente el error en el cálculo de la potencia de una lente intraocular en distintos grupos de ojos con ectasia corneal empleando la potencia corneal queratométrica para el cálculo y comprobar si el modelo de ajuste queratométrico desarrollado previamente minimiza dicho error, realizando a su vez una validación clínica. Determinar el error queratométrico en el cálculo de la potencia corneal en córneas ectásicas tras crosslinking y validar clínicamente la mejoría introducida por un modelo ajustado. Desarrollar una nueva clasificación del queratocono teniendo en cuenta la potencia corneal con el error queratométrico asociado minimizado. A la vista de los resultados obtenidos en nuestros trabajos de investigación, queda demostrado que el uso de un único n_k para el cálculo de la potencia corneal total en ojos con queratocono es impreciso y puede provocar estimaciones incorrectas en la detección y clasificación de esta patología. Además, ha quedado demostrado que el error en el cálculo de la potencia corneal influye significativamente en el cálculo de la potencia de la LIO. Por lo tanto, se necesita un modelo preciso para determinar el n_k apropiado para ser usado en pacientes con queratocono en el cálculo de la potencia corneal con la estimación queratométrica. El error asociado a la estimación queratométrica en queratocono puede ser minimizado utilizando un índice queratométrico ajustado (n_kadj), como variable dependiente únicamente del radio de curvatura de la primera cara de la córnea, que puede ser fácilmente calculado por los instrumentos actuales en cualquier clínica. Mediante este n_kadj, se minimiza de manera considerable el error cometido por el uso de un único índice queratométrico para la obtención de la potencia corneal. Hemos mostrado que el método de cálculo de la potencia corneal en queratocono es la clave para clasificar correctamente esta patología. Si la P_c^Gauss es considerada como el método más exacto para el cálculo de la potencia corneal en óptica paraxial, la P_kadj debería ser considerada una de las mejores opciones para el cálculo de la potencia corneal cuando no es posible obtener el r_2c en contra de la P_(k(1.3375)), ya que como hemos demostrado la potencia queratométrica a partir del índice queratométrico clásico provoca errores de clasificación en un elevado porcentaje de pacientes. Con el método de cálculo de la potencia a partir de un índice queratométrico ajustado se asume un error predecible mucho menor, y por lo tanto, una mejor clasificación y seguimiento del queratocono. En lo que respecta al cálculo de la potencia de las LIO en ojos con queratocono, mostramos las imprecisiones derivadas del uso de un único n_k que podrían explicar las sorpresas refractivas obtenidas después de la cirugía de cataratas. Estas imprecisiones en el cálculo de la potencia de la LIO pueden ser minimizadas teóricamente usando un índice queratométrico variable dependiente del radio de curvatura de la primera cara de la córnea. Como hemos visto en la validación preliminar clínica que hemos realizado, los resultados se asemejan a los obtenidos de manera teórica. Nuestro algoritmo de n_kadj para la estimación de la potencia corneal en queratocono puede ser de utilidad en esas clínicas en la que los sistemas de topografía, que permiten conocer los valores de curvatura de la segunda cara de la córnea, no se encuentran disponibles. Nuestros modelos teóricos para la corrección del error inducido por el uso de un único n_k y su implicación clínica en el cálculo de la potencia de las LIO deberían ser evaluados con un mayor número de datos clínicos en el futuro para validar su significancia y aplicabilidad sobre otras ectasias corneales, cirugías previas como en casos de CXL o anillos intraestromales en queratocono. Finalmente, en nuestro último trabajo de investigación, nuevamente demostramos que el uso de un único n_k para el cálculo de la potencia corneal mediante estimación queratométrica no es válido para ojos con queratocono con CXL previo, y puede producir errores significativos. Estos errores pueden ser minimizados mediante nuestro índice queratométrico ajustado variable si no es posible la obtención del radio de la segunda cara de la córnea. Por lo tanto, el uso de un índice queratométrico clásico de 1.3375 para el cálculo de la potencia corneal usando una estimación queratométrica debe evitarse ya que conduce a niveles significativos de sobrestimación de la potencia corneal.