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2013 112 María Ángeles del Buey Sayas Estudio de la biomecánica corneal: relación entre las propiedades biomecánicas corneales, determinadas mediante el Analizador de Respuesta Ocular ORA y la patología ocular Departamento Director/es Cirugía, Ginecología y Obstetricia Cristóbal Bescós, José Ángel Ascaso Puyuelo, Francisco Javier Director/es Tesis Doctoral Autor Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA Departamento Director/es Autor María Ángeles del Buey Sayas ESTUDIO DE LA BIOMECÁNICA CORNEAL: RELACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS CORNEALES, DETERMINADAS MEDIANTE EL ANALIZADOR DE RESPUESTA OCULAR ORA Y LA PATOLOGÍA OCULAR Director/es Cirugía, Ginecología y Obstetricia Cristóbal Bescós, José Ángel Ascaso Puyuelo, Francisco Javier Tesis Doctoral 2013 Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA Departamento Director/es Director/es Tesis Doctoral Autor Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA-FACULTAD DE MEDICINA DEPARTAMENTO DE CIRUGÍA, OBSTETRICIA Y GINECOLOGÍA. ESTUDIO DE LA BIOMECÁNICA CORNEAL: RELACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS CORNEALES, DETERMINADAS MEDIANTE EL ANALIZADOR DE RESPUESTA OCULAR ORA, Y LA PATOLOGÍA OCULAR. Trabajo de investigación presentado por Mª ÁNGELES DEL BUEY SAYAS en la Facultad de Medicina de la Universidad de Zaragoza para la obtención del GRADO DE DOCTOR en Medicina y Cirugía. Zaragoza, Enero de 2013. Los autores agradecen el apoyo del Ministerio de Educación y Ciencia mediante el proyecto de investigación FIS2008-02335 y certifican que no tienen ningún interés comercial en los materiales empleados en este estudio. El Dr. JOSÉ ÁNGEL CRISTÓBAL BESCÓS, Jefe del Servicio de Oftalmología del Hospital Clínico Universitario “Lozano Blesa” de Zaragoza y Profesor Asociado en Ciencias de la Salud de la Universidad de Zaragoza, CERTIFICA QUE: El trabajo titulado “Estudio de la biomecánica corneal: relación entre las propiedades biomecánicas corneales, determinadas mediante el Analizador de Respuesta Ocular ORA, y la patología ocular”, presentado por Dña. Mª ÁNGELES DEL BUEY SAYAS, para optar al grado de Doctor, ha sido realizado bajo mi dirección. Y para que así conste, firmo el presente certificado en Zaragoza en Enero de 2013. El Dr. FRANCISCO JOSÉ ASCASO PUYUELO, Profesor Asociado en Ciencias de la Salud de la Universidad de Zaragoza, CERTIFICA QUE: El trabajo titulado “Estudio de la biomecánica corneal: relación entre las propiedades biomecánicas corneales, determinadas mediante el Analizador de Respuesta Ocular ORA, y la patología ocular”, presentado por Dña. Mª ÁNGELES DEL BUEY SAYAS, para optar al grado de Doctor, ha sido realizado bajo mi dirección. Y para que así conste, firmo el presente certificado en Zaragoza en Enero de 2013. Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas I INDICE INTRODUCCIÓN. 1 1. CONCEPTO DE CIENCIA BIOMECÁNICA. 3 2. LA CÓRNEA. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA. 5 2.1 ANATOMÍA MACROSCÓPICA. 5 2.2 ANATOMÍA MICROSCÓPICA. 6 2.2.1 Epitelio. 7 2.2.2 Capa de Bowman. 8 2.2.3 Estroma. 9 2.2.4 Membrana de Descemet. 11 2.2.5 Endotelio. 12 2.3 LIMBO CORNEAL. 13 2.4 INERVACIÓN DE LA CÓRNEA. 14 2.5 METABOLISMO DE LA CÓRNEA 15 2.5.1 Metabolismo del epitelio 15 2.5.2 Metabolismo del endotelio 15 2.6 ESTROMA. HIDRATACIÓN Y TRANSPARENCIA 16 2.6.1 Hidratación de la córnea. 16 2.6.2 Transparencia corneal. 17 3. LA CÓRNEA DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOMECÁNICO. 19 3.1 MODELADO BIOMECÁNICO DEL TEJIDO CORNEAL. 19 3.1.1 Estructura. 19 3.1.2 Comportamiento. 22 3.2 NUESTRO MODELO DE CÓRNEA BIOMECÁNICA Y SUS APLICACIONES. 24 3.2.1 Incisiones relajantes corneales. 26 3.2.2 Cirugía refractiva. 27 3.2.3 Implantación de segmentos. 28 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas II 4. TONOMETRÍA Y PROPIEDADES BIOMECÁNICAS DE LA CÓRNEA. 35 4.1 TONOMETRÍA OCULAR. TONOMETRÍA POR APLANACIÓN. 35 4.2 INFLUENCIA DE LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS CORNEALES EN LA DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN OCULAR POR APLANACIÓN. 38 4.2.1 Astigmatismo. 38 4.2.2 Espesor corneal central. 38 4.2.3 Curvatura corneal. 40 4.2.4 Histéresis corneal. 41 4.3 OTRAS FORMAS DE TONOMETRÍA. 42 4.3.1 Tonómetro de contorno dinámico. 42 4.3.2 Tonopén. 44 4.3.3 Tonómetro de presión de fosfeno. 44 4.3.4 Tonómetro de rebote. 45 4.3.5 Tonómetros de no contacto. 46 4.3.6 Pneumotonómetro de gas. 46 4.3.7 Analizador de Respuesta Ocular (ORA). 47 5. APLICACIÓN CLÍNICA DEL ORA. 53 5.1 ORA Y CIRUGÍA REFRACTIVA. CONSIDERACIONES ESPECIALES. 53 5.1.1 PIO y cirugía refractiva. 54 5.1.2 Propiedades biomecánicas corneales y cirugía refractiva. 55 5.2 ORA Y PATOLOGÍA OCULAR. 58 5.2.1 Ectasias corneales. Queratocono. 59 5.2.2 Glaucoma. 69 5.2.3 Distrofias corneales endoteliales. 74 5.2.4 Queratoplastia. 78 5.3 ORA y MODELO BIOMECÁNICO. 81 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas III JUSTIFICACIÓN, HIPÓTESIS Y OBJETIVOS. 83 1. JUSTIFICACIÓN. 85 2. HIPÓTESIS. 89 3. OBJETIVOS. 91 3.1 OBJETIVO GENERAL. 91 3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 91 SUJETOS, MATERIAL Y MÉTODO. 93 1 SUJETOS. 95 1.1 SELECCIÓN DE LOS SUJETOS. 95 1.1.1 Criterios de inclusión. 96 1.1.2 Criterios de exclusión. 96 1.2 TRATAMIENTO DE LA MUESTRA. 97 1.2.1 Grupo control de sujetos sanos. 98 1.2.2 Grupo de sujetos con patología ocular. 98 2 MATERIAL. 101 3 MÉTODO. 102 3.1 EXPLORACIONES PRACTICADAS A LOS GRUPOS DE SUJETOS. 102 3.2 EXPLORACIÓN CON EL ORA. 103 3.3 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS. 104 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas IV RESULTADOS. 107 1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE GRUPOS CONTROL vs EXPERIMENTAL. 109 1.1 ESTUDIO DESCRIPTIVO (CONTROL vs EXPERIMENTAL). 110 1.2 ESTUDIO INFERENCIALCIAL (CONTROL vs EXPERIMENTAL). 110 2 ANÁLIS DE RESULTADOS EN EL GRUPO CONTROL. 112 2.1 MEDIA DE VALORES EN LA POBLACIÓN SANA. 112 2.2 MEDIA DE VALORES Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL GRUPO CONTROL SEGÚN LA EXISTENCIA O NO DE DEFECTO REFRACTIVO. 113 2.2.1 Estadísticos descriptivos. Media de valores. 113 2.2.2 Análisis estadístico. 117 2.3 MEDIA DE VALORES Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL GRUPO CONTROL SEGÚN LA EDAD Y LA EXISTENCIA O NO DE DEFECTO REFRACTIVO. 121 2.3.1 Media de valores según la edad. 121 2.3.2 Análisis estadístico según la edad. Análisis adicional según la edad y defecto refractivo 123 3 ANÁLISIS DE RESULTADOS EN EL GRUPO EXPERIMENTAL SEGÚN PATOLOGÍA OCULAR. 130 3.1 RESULTADOS COMPARATIVOS DE LAS VARIABLES ESTUDIADAS EN EL GRUPO CONTROL Y GRUPOS DE PATOLOGÍA. 3.1.1 Variable CH 130 3.1.2 Variable CRF 133 3.1.3 Variable IOPg 136 3.1.4 Variable IOPcc 139 3.1.5 Variable CCT 142 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas V 3.2 RESULTADOS DE VARIABLES POR GRUPOS DE PATOLOGÍA 146 3.2.1 QUERATOCONO 146 3.2.2 GLAUCOMA Y SOSPECHA DE GLAUCOMA 149 3.2.3 QUERATOPLASTIA 158 3.2.4 DISTROFIAS CORNEALES 162 4. ANÁLISIS DESCRIPTIVO E INTERPRETACIÓN DE SEÑALES. 171 4.1 PACIENTES SANOS 171 4.2 GLAUCOMA 173 4.3 QUERATOCONO 176 4.4 QUERATOPLASTIA 181 4.5 DISTROFIAS CORNEALES 183 DISCUSIÓN 185 1. DISEÑO DEL ESTUDIO 187 2. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS GRUPOS 189 3. PROPIEDADES BIOMECÁNICAS Y VALORES DE PIO EN SUJETOS SANOS 190 3.1 PROPIEDADES BIOMECÁNICAS EN EL GRUPO CONTROL 190 3.2 VALORES DE PIO (IOPg, IOPcc) EN EL GRUPO CONTROL. 193 3.3 EFECTO DE LA EDAD EN LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS DE LA CÓRNEA 195 4. ERRORES REFRACTIVOS, PIO Y PROPIEDADES BIOMECÁNICAS CORNEALES 197 4.1 MIOPÍA 197 4.2 HIPERMETROPÍA 200 4.3 ASTIGMATISMO 201 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas VI 5. QUERATOCONO 202 6. GLAUCOMA 208 7. QUERATOPLASTIA 213 8. DISTROFIAS CORNEALES 217 FUTURAS LÍNEAS DE TRABAJO 221 CONCLUSIONES 223 RESULTADOS DE INVESTIGACIÓN 231 PUBLICACIONES EN REVISTAS NACIONALES 233 PUBLICACIONES EN REVISTAS INTERNACIONALES 234 CAPÍTULOS EN LIBROS CIENTÍFICOS NACIONALES 237 CAPÍTULOS EN LIBROS CIENTÍFICOS INTERNACIONALES 238 COMUNICACIONES CIENTÍFICAS EN CONGRESOS NACIONALES. 239 COMUNICACIONES CIENTÍFICAS EN CONGRESOS INTERNACIONALES. 243 PARTICIPACIÓN COMO PROFESOR, PONENTE O MODERADOR EN REUNIONES CIENTÍFICAS O MESAS REDONDAS DE CONGRESOS NACIONALES E INTERNACIONALES. 249 PREMIOS Y RECONOCIMIENTOS 255 MENCIONES EN PRENSA 257 BIBLIOGRAFÍA 259 Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas VII LISTA DE ABREVIATURAS AV: Agudeza Visual. BMC: Biomicroscopía. CB: Capa de Bowman. CC: Campimetría computerizada. CCT: Espesor corneal central (central corneal thickness). CH: Histéresis corneal (corneal hysteresis). CRF: Factor de resistencia corneal (corneal resistance factor). D: Dioptría. DCT: Tonometría de contorno dinámico (Dynamic contour tonometry). DCF: Distrofia corneal de Fuchs´. DMP: Degeneración marginal pellúcida. FO: Fondo de ojo. GAT: TAG (Tonometría de aplanación Goldmann). GBT: Glaucoma de baja tensión. GNT: Glaucoma normotensional. GPAA: Glaucoma primario de ángulo abierto HTO: Hipertensión ocular. IOPcc: PIOcc (presión intraocular compensada con la biomecánica corneal). IOPg: PIOg (Presión intraocular equivalente a la PIO Goldman). K: Valor de la potencia queratométrica en un meridiano corneal. LASEK: Queratectomía Sub-Epitelial Asistida con Láser (Laser Assisted Sub-Epithelial Keratectomy). Estudio de la Biomecánica Corneal Mª Ángeles del Buey Sayas VIII LASIK: keratomileusis asistida por láser (Laser in Situ Keratomileusis). LH: Lámpara de hendidura. mm: Milímetro. mmHg: Milímetro de mercurio. μ: Micra (micra métrica). MD: Membrana de Descemet. OCT: Tomografía de coherencia óptica. ORA: Analizador de respuesta ocular (Ocular Response Analyzer) PIO: Presión intraocular. PRK: Queratectomía fotorefractiva (Photorefractive Keratectomy). QP: Queratoplastia penetrante. TAG: Tonometría de aplanación Goldmann. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 1 INTRODUCCIÓN Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 2 Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 9 2.2.3 Estroma. El estroma, que constituye aproximadamente el 90% del espesor corneal, consta fundamentalmente de fibras de colágeno, células del estroma y sustancia fundamental. El 78% es agua. Las fibrillas de colágeno corresponden aproximadamente al 80% del peso seco de la córnea, la sustancia fundamental al 15% y los elementos celulares tan sólo un 5%. Se sabe que las fibrillas de colágeno se disponen en 200 a 300 láminas paralelas que se entrelazan y cruzan entre sí de forma bastante regular a menos de 90° en el estroma anterior, formando ángulos casi rectos en el estroma posterior. Las láminas discurren paralelas entre sí y a la superficie de la córnea, recorriendo cada una de ellas toda la longitud de la córnea. La disposición en capas de las fibrillas facilita la disección lamelar de la córnea (figura 5). Las fibrillas de colágeno del estroma corneal son pequeñas y uniformes, de aproximadamente 250-300 Å de diámetro9. Estas fibrillas son más pequeñas que en ningún otro tejido del organismo y muestran bandas muy similares a las de otras fibras de colágeno. El colágeno tipo I es el predominante en la córnea. Los tipos V y VI suponen el 10% y el 25%, respectivamente10, y también puede encontrarse el tipo III. El colágeno es relativamente estable, con escaso recambio anual. Figura 5: A. El estroma corneal consiste en una disposición regular de fibrillas de colágeno paralelas a la superficie celular. B. Se observa una regularidad de fibras de colágeno de 300 A de diámetro (col). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 10 La sustancia fundamental que rodea las fibrillas de colágeno está compuesta principalmente por proteoglucanos. Los proteoglucanos son un tipo de glucoproteínas compuestas por cadenas peptídicas distintas del colágeno a las que se unen covalentemente cadenas laterales de oligosacáridos y glucosaminoglucanos (GAG). El queratán-sulfato y el condroitín-sulfato son los GAG más abundantes en el estroma, en una proporción de 3:1. La sustancia fundamental puede desempeñar un papel para mantener la disposición regular de las fibrillas de colágeno. En caso de edema del estroma, el tamaño de las fibrillas de colágeno no cambia, pero sí lo hacen el volumen de la sustancia fundamental y el espacio entre las fibrillas. El queratocito es la célula que predomina en el estroma. Por término medio hay unos 2.430 en la córnea11. Se trata de una célula grande y plana con varias prolongaciones grandes que se extienden más allá del cuerpo celular de forma estrellada. Los cuerpos celulares se observan entre láminas de colágeno y sus prolongaciones suelen extenderse dentro o entre el mismo plano lamelar (Figura 6). Ocasionalmente, los extremos de las prolongaciones tocan las células vecinas. El queratocito deriva, probablemente, de la cresta neural y elabora el colágeno y la matriz extracelular del estroma. En respuesta a la lesión del estroma, los queratocitos emigran a la zona de la herida y se transforman en fibroblastos. Contribuyen a la formación de la cicatriz mediante proliferación y formación de colágeno12. En el estroma normal se observa, además de los queratocitos, una pequeña cantidad de leucocitos polimorfonucleares, células plasmáticas y macrófagos que se localizan entre las láminas de las fibras de colágeno. Figura 6: El queratocito posee abundante retículo endoplásmico rugoso y mitocondrias. Se observa un pequeño espacio alrededor del queratocito rodeado por colágeno del estroma. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 11 2.2.4. Membrana de Descemet. La membrana de Descemet (MD) tiene un espesor de aproximadamente 10 µ en los adultos y se trata de una lámina basal gruesa producida por el endotelio (figura 7). El anillo de Schwalbe señala el final de la membrana de Descemet. Está compuesta por una zona anterior en banda producida en el 4º mes de gestación, y una zona posterior homogénea, que se produce después del nacimiento, y su grosor aumenta con la edad. Contiene colágeno tipo IV13, tipo VIII14 y fibronectina15. Periféricamente, en el ojo normal, aparecen engrosamientos localizados de la membrana de Descemet, que reciben el nombre de cuerpos de Hassall-Hen!e. Figura 7: La membrana de Descemet (Dm) es la membrana basal de las células endoteliales (En). Posee aparato de Golgi (G) y mitocondrias de extensión considerable (m). A diferencia de la capa de Bowman, la membrana de Descemet se desprende del estroma con facilidad, y se regenera con rapidez tras la lesión. Cuando la célula endotelial es estimulada por una inflamación, un traumatismo o alteraciones genéticas, puede producir un exceso de lámina basal anormal16, dando lugar a un engrosamiento de la membrana de Descemet y a la formación de una verruga de Descemet. De esta forma, las múltiples capas de la membrana de Descemet pueden proporcionar un registro morfológico de episodios previos de enfermedad. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 12 2.2.5. Endotelio. El endotelio corneal está constituido por una única capa de células planas hexagonales con localización posterior a la membrana de Descemet. La microscopia electrónica permite observar células normales de superficie plana con bordes netamente delimitados (figura 8). Las células endoteliales presentan al nacer una forma más cuboidea, con una altura aproximada de 10 µ, pero con la edad se aplanan hasta una altura aproximada de 4 µ en los adultos. El endotelio deriva, probablemente, de la cresta neural. La densidad celular al nacer es de 3.500-4.000 células mm2, y disminuye con la edad hasta 2.500-3.000 células mm2, que es la celularidad media de una córnea adulta, con un total de 400.000 células aproximadamente17,18,19. Figura 8: Disposición normal del endotelio con bordes celulares bien delimitados. Por lo general, tras el nacimiento, no existe actividad mitótica en el endotelio. El hecho de que algunas células endoteliales mueran a lo largo de la vida, da como resultado una disminución gradual de la población celular endotelial con la edad. Cuando se produce una pérdida celular, las células vecinas cubren la zona que ha quedado vacía, dando como resultado un aumento de su tamaño y una disminución de la densidad celular. A pesar del enorme aumento de tamaño, las células endoteliales pueden conservar su función, incluso con densidades celulares de sólo 300-600 células / mm2. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 13 2.3. LIMBO ESCLEROCORNEAL. El limbo es la zona de transición, transparente y vascularizada, entre la córnea en un lado y la esclerótica y conjuntiva en el otro. En el limbo tienen lugar algunos cambios notables: el estroma de la córnea pierde su transparencia y sus láminas pierden su disposición ordenada. Las fibras de colágeno individuales aumentan de tamaño y varían su diámetro y su disposición. El epitelio de la córnea aumenta de grosor en el limbo, conteniendo aproximadamente 12 capas de células (figura 9). El epitelio se proyecta hacia atrás entre las papilas subepiteliales, que aparecen como líneas blancas orientadas radialmente que cruzan el limbo cada 1-2 mm. Estas proyecciones clínicamente visibles se conocen como empalizadas de Vogt. El epitelio corneal y conjuntival contiene diferentes queratinas, que permiten su diferenciación inmunohistoquímica. El limbo tiene una gran importancia en la regeneración del epitelio corneal. El epitelio límbico posee un mayor potencial de proliferación que el epitelio corneal central o periférico20, y parece contener una población de células madre cuyas células hijas pueblan la córnea21,22. El limbo superior parece tener una reserva mayor de células epiteliales con características de células madre23. Figura 9: Conjuntiva límbica. El epitelio tiene aproximadamente 12 capas de espesor. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 14 2.4 INERVACIÓN DE LA CÓRNEA. La inervación sensorial de la córnea la suministra la primera rama del nervio trigémino. Unos 70 troncos nerviosos atraviesan la córnea en el tercio medio de su espesor. Los nervios pierden su vaina de mielina tras atravesar 0.52.0 mm de la córnea y continúan luego como cilindros axónicos transparentes. Atraviesan después la capa de Bowman y finalizan entre las células epiteliales como terminaciones axónicas simples. Las células epiteliales basales están densamente inervadas: casi todas las células están en contacto con un nervio. Tras la sección de los troncos nerviosos en el limbo, se produce una migración de nervios vecinos intactos a la zona denervada; la regeneración de las fibras lesionadas suele prolongarse aproximadamente 9 meses. Sin embargo, la reinervación tras una queratoplastia penetrante es limitada, con una gran disminución de la sensación central o ausencia de la misma incluso décadas después. La sensibilidad corneal es mucho mayor en el centro que en la periferia, y mucho más en el área exterior que en la conjuntiva. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 15 2.5 METABOLISMO DE LA CÓRNEA. EPITELIO Y ENDOTELIO. Las células de la córnea (epiteliales, queratocitos y endoteliales) son metabólicamente activas y requieren nutrientes para desarrollar su función. 2.5.1 Metabolismo del epitelio. El catabolismo de la glucosa y del glucógeno es la principal fuente de energía de las células epiteliales. Casi toda la glucosa proviene del humor acuoso; menos de un 10% procede de los vasos límbicos o las lágrimas. El epitelio también almacena grandes cantidades de glucógeno, que puede movilizarse en caso de que el aporte de glucosa libre sea insuficiente. La glucosa se cataboliza por la vía aerobia produciendo compuestos de gran energía (ATP y NADPH), y por la vía anaerobia produciendo piruvato y lactato. El lactato no puede atravesar el epitelio y debe difundir a través del estroma y del endotelio hacia el humor acuoso 24, de forma que en caso de hipoxia u otras situaciones de estrés corneal, el lactato se acumula y puede dar lugar a un edema epitelial y del estroma, y alterar a veces la morfología y la función endotelial 24, 25. Casi todo el oxígeno que obtiene la córnea se consume en el endotelio y en el epitelio. Este oxígeno se obtiene, fundamentalmente, por difusión desde la película lagrimal. La tensión de oxígeno en el humor acuoso es de 30-40 mmHg y no basta para cubrir las necesidades metabólicas del epitelio. La presión parcial de oxígeno en las lágrimas es de aproximadamente 155 mmHg. Al cerrar los párpados, la presión parcial desciende a aproximadamente 55 mmHg 11. El humor acuoso proporciona al epitelio aminoácidos, vitaminas y otros nutrientes. 2.5.2 Metabolismo del endotelio. El endotelio parece contener las mismas vías glucolíticas aerobias o anaerobias que el epitelio, si bien sus actividades son menores. La principal fuente de energía es la glucosa, que proviene del humor acuoso. A diferencia del epitelio, la necesidad endotelial de oxígeno la satisface el humor acuoso. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 16 2.6. ESTROMA. HIDRATACIÓN Y TRANSPARENCIA. 2.6.1. Hidratación de la córnea El control de la hidratación del estroma es esencial para la transparencia. El agua constituye aproximadamente el 78% del peso de la córnea. La hidratación normal de la córnea es de 3,45. Si la hidratación aumenta hasta 6,8, o hasta el 87% del peso de la córnea, el espesor se dobla. Son varios los mecanismos que desempeñan algún papel en la regulación de la hidratación corneal26 (figura 10), cabe destacar los siguientes: • Función de barrera del epitelio y del endotelio. El epitelio y el endotelio actúan como barreras frente al movimiento de agua e iones en el estroma. La mayor resistencia a la difusión de electrólitos se observa en las capas superficiales del epitelio, debido a la impermeabilidad al paso de iones de las membranas externas de células epiteliales y a las estrechas uniones intercelulares. En comparación, el endotelio es 200 veces más permeable a los electrólitos que el epitelio, pero aún es 10 veces más resistente que el estroma. • Presión de hinchado del estroma. Si se eliminan el epitelio y el endotelio de la córnea, la absorción de agua por la sustancia fundamental del estroma, provoca un hinchado estromal aproximadamente del doble de su espesor normal. Figura 10: Control de la hidratación del estroma. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 17 • Transporte iónico a través del epitelio y el endotelio. El endotelio es el responsable de la deshidratación activa de la córnea. La “bomba endotelial” realiza los transportes activos de iones (bicarbonato y sodio), desde el estroma al humor acuoso, con un movimiento secundario, pasivo, de agua. También existen datos de transporte iónico en el epitelio corneal, aunque de menor importancia. • Presión intraocular. En el ojo normal, la presión intraocular (PIO) tiene un ligero efecto sobre el espesor del estroma. Sin embargo, cuando la PIO supera la presión de hinchado del estroma, aparece un edema epitelial. Así, en una córnea normal aparece edema epitelial cuando la PIO supera los 55 mmHg. Sin embargo, si disminuye la función endotelial y el estroma aumenta hasta 0,60 mm, aparecerá un edema epitelial con una PIO de aproximadamente 30 mmHg. • Evaporación de agua desde la superficie corneal. La evaporación de agua desde la película lagrimal se traduce en una hipertonicidad de las lágrimas, y extrae agua de las células epiteliales y posteriormente del estroma. La evidencia de este efecto está en que la córnea es un 5% más delgada durante las horas de vigilia que durante el sueño. En pacientes con función endotelial límite, la visión también suele ser peor por la mañana, mejorando a lo largo del día. 2.6.2 Transparencia corneal. La córnea transmite aproximadamente el 90% de luz del espectro visible. Esto es posible por la ausencia de vasos sanguíneos y linfáticos, la ausencia de vainas de mielina alrededor de los nervios corneales y una adecuada hidratación del estroma. Pero la causa de que el estroma sea transparente, mientras que otros tejidos con mezclas similares de fibrillas de colágeno y sustancia fundamental como la esclerótica, no lo sean, ha sido durante bastante tiempo una incógnita. El colágeno seco posee un índice de refracción de 1,55, en tanto que la sustancia fundamental tiene un índice de refracción de 1,35; tal disparidad normalmente produce una dispersión de la luz, que muestra el tejido opaco. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 18 En los años 50 Maurice 27 sugirió que el responsable era el empaquetamiento y la disposición regular en empalizada de las fibrillas de colágeno del estroma, pero más recientemente, se ha determinado que una disposición en empalizada regular de las fibras de colágeno no es necesaria para la transparencia. En la capa de Bowman, las fibrillas de colágeno están dispuestas irregularmente, y la córnea del tiburón contiene también regiones de fibrillas de colágeno desorganizadas, y no por ello se pierde la transparencia. Actualmente sabemos que no se produce una dispersión luminosa apreciable, a no ser que las fluctuaciones regionales en el índice de refracción superaren los 2.000 Å (La luz visible es de 4.000 a 7.000 Å). El estroma corneal no dispersa la luz porque en condiciones normales el diámetro de sus fibrillas de colágeno es pequeño (aprox. 300 Å) y su separación es estrecha (aprox. 550 Å). Cuando el hinchado del estroma provoca que la distancia interfibrilar supere los 2.000 Å, se produce un “velamiento” corneal. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 25 Como se ha comentado, la geometría real de la córnea se alcanza por las tensiones internas propias del material que configuran su forma real. Sin embargo, también influyen otras tensiones externas a las que el ojo se ve sometido, de ellas, la más importante es la PIO. Como consecuencia de todo ello, para poder completar un modelo de córnea biomecánica estándar, debemos asignar unos parámetros del material, obtenidos mediante ensayos de laboratorio, y unos parámetros de tensión intraocular. Para ello utilizamos valores procedentes de la literatura y de estudios clínicos que en la mayoría de los modelos son de 15 mmHg. Estos valores de tensión deben aplicarse al modelo numérico de globo ocular para la realización de cualquier ensayo (figura 21). Figura 21: Modelo de globo ocular. Configuración libre de tensiones (izquierdo) y con tensiones internas (derecha). En el caso de un modelo biomecánico de ojo normal, podemos valorar los efectos de una determinada actuación quirúrgica sobre una córnea estándar (incisiones relajantes, cirugía refractiva, segmentos intraestromales, etc.). Los resultados de estos ensayos, son la provocación de efectos sobre una córnea esférica y biomecánicamente estándar. Hasta el momento nuestro modelo ha resultado suficiente para valorar una actuación o el efecto de determinadas prácticas quirúrgicas en ojos sanos, considerados biomecánicamente normales, entre las que hay que destacar ensayos con incisiones relajantes corneales, simulaciones de cirugía refractiva y cirugía de adición de segmentos intraestromales. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 26 3.2.1 Incisiones relajantes corneales En el caso de ensayos de incisiones relajantes corneales sobre el modelo biomecánico de ojo esférico, nosotros provocamos un efecto astigmático que podemos cuantificar. Va a depender de la localización, extensión y profundidad de las incisiones simuladas. Este efecto es similar a la corrección astigmática que conseguimos in vivo al realizar incisiones de las mismas características, en ese caso con la intención de tender a la esfericidad de la córnea del paciente30. (Figuras 22 y 23). Figura 22: Imágenes y valores de deformada en caso de incisiones de la misma profundidad y localización con diferentes longitudes (45º,60º y 90º). Figura 23: Imágenes del efecto producido por las incisiones relajantes arqueadas, aplanamiento del eje incidido y encurvamiento del contralateral. Eje Incidido: aplanamiento Eje No Incidido: encurvamiento • Arcuatas • IRL Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 27 3.2.2 Cirugía refractiva En el caso de la cirugía refractiva podemos reproducir en el modelo los efectos de los diferentes tipos de ablación en la córnea y la modificación de espesor y contornos en diferentes casos. Pueden simularse perfiles de tratamientos hipermetrópicos (figura 24), miópicos (figura 25), o tóricos. Incluso hemos simulado el efecto de la PIO en el resultado de la ablación para la corrección miópica31. Figura 24: Perfil de ablación hipermetrópica en el modelo biomecánico. La ablación para corregir la hipermetropía debe realizarse en media periferia de la córnea para modificar secundariamente el índice de refracción central. Cirugía LASIK: )1(8 2 0 − − =nDS t S: Zona óptica D: Dioptrías a corregir N: índice de refracción corneal Hipermetropía Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 28 Figura 25: Perfil de ablación miópica en el modelo biomecánico. La ablación para corregir la hipermetropía debe realizarse directamente en la zona central de la córnea para conseguir su aplanamiento y modificar directamente el índice de refracción central. 3.2.3 Implantación de segmentos intraestromales Los segmentos intraestromales corneales son unos implantes diseñados para reforzar y/o regularizar la estructura corneal (figura 26). Se emplean en casos de ectasias corneales como el queratocono, degeneración marginal pellúcida, ectasias post-lasik o astigmatismo irregular (figuras 27 a 29). Figura 26: Representación gráfica de la localización de un segmento intraestromal. Miopía Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 29 Figuras 27, 28 y 29: Ectasias corneales. Queratocono y queratoglobo. Existen segmentos con diferentes secciones, radios y longitudes. Se pueden implantar uno o pareados y de forma simétrica o asimétrica (figuras 30 a 32). Actualmente se intentan definir nomogramas que indiquen qué tipo de implantes, diámetro y longitud de los mismos están más indicados en cada caso32,33. Figura 30: Segmentos de anillos intraestromales Intacs en implante simétrico. Figura 31 (izquierda): Segmentos de anillos intraestromales Keraring 90º en implante simétrico. Figura 32 (derecha): Segmentos de anillos intraestromales Keraring en implante asimétrico. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 30 Realizamos ensayos de implantación de segmentos intraestromales en el modelo descrito anteriormente, con el objeto de determinar con mayor precisión los efectos que dichos implantes ejercen sobre la geometría de la cornea sana. Los ensayos han demostrado un efecto de aproximación del ápex corneal, con el consiguiente aplanamiento de la zona central de la córnea, disminución de la cámara anterior e hipermetropización del ojo (figura 33). Figura 33: Implantación de segmentos en el modelo. Sección de córnea antes y después de la implantación de los segmentos. Se aprecia un aplanamiento de la zona central con disminución de la cámara anterior. Para valorar los efectos de determinadas actuaciones quirúrgicas, como la implantación de segmentos intraestromales, en casos de ojos con córneas patológicas como el queratocono, necesitamos personalizar las córneas, ya que la respuesta a este tipo de cirugía es diferente en córneas sanas que en córneas alteradas. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 31 Como primera aproximación, realizamos un modelo biomecánico aproximado a la morfología de una córnea con queratocono central (figuras 34 y 35), con simetría de revolución y adelgazamiento progresivo hacia el vértice. Figura 34: Representación gráfica de una córnea con queratocono central. Figura 35: Diseño de modelo de elementos finitos de córnea normal (izda), y de un modelo simplificado de una córnea con queratocono alineado en eje óptico (dcha). APROXIMACIÓN: Geometría Esférica Córnea Limbo Esclera Córnea Esclera APROXIMACIÓN: Vértice del cono alineado con el eje óptico Limbo Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 32 Tras modificar el modelo simulamos la implantación de segmentos intraestromales y analizamos los efectos sobre el modelo de queratocono diseñado (figura 36). Observamos que en el caso del queratocono central el efecto de aplanamiento se produce con mayor intensidad en la zona cercana a los segmentos. Figura 36: Implantación de segmentos en diseño simplificado de queratocono simétrico. A la derecha se aprecia en azul la variación de la forma tras la implantación. El aplanamiento se produce en el entorno de los segmentos, sin llegar a alcanzar el ápex del cono. Pero la simulación numérica de introducción de segmentos de anillos intracorneales en nuestro modelo de córnea con queratocono no puede reproducir de forma exacta, por el momento, los efectos que observamos en la clínica con casos reales. Por una parte, la geometría que hemos utilizado está muy simplificada ya que es simétrica, regular y central, por lo que no podemos comprobar la regularización del astigmatismo o el desplazamiento del apex del cono a la zona central; además sabemos que cada caso de queratocono es distinto, y aunque intentamos realizar agrupaciones de casos según su morfología en la topografía, es deseable reproducir la geometría real del paciente, con el descentramiento e irregularidades propios de cada caso (figuras 37-39). Por otra parte estamos hablando de patologías corneales que cursan con alteraciones estructurales del tejido corneal por lo que las propiedades del material deberían ser distintas a las de una córnea normal. Queratocono, ZO= 5mm, 2 seg de 160º, sección Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 33 Figuras 37-39: Ejemplos de diferentes morfologías, según el mapa topográfico queratométrico, y algunos ejemplos de diversos implantes en cada caso que se aconsejan por las casas comerciales. Nuestro objetivo futuro en este campo, será personalizar el modelo numérico de ojo biomecánico con parámetros morfológicos y estructurales. Para ello necesitamos obtener esta información a través de aparatos de exploración y diagnóstico clínico. Para poder determinar la forma y el espesor de cada córnea, podríamos utilizar los datos obtenidos de la topografía y la paquimetría, (figura 40). Figura 40: Mapas topográficos de la cara anterior y posterior de la córnea. Sus valores podían trasladarse al modelo para personalizarlo. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 34 Para determinar el estado de la estructura y las propiedades viscoelásticas de la córnea, hasta hace unos años, no se disponía de ningún instrumento, hasta la aparición del Analizador de Respuesta Ocular, ORA (Reichert). Es el primer aparato en el mercado capaz de realizar una medición de las propiedades biomecánicas de la córnea “in vivo”. El resultado de estas pruebas, con la determinación del estado estructural, completaría la definición de cada córnea. Creemos que también sería útil conocer las características biomecánicas de cada ojo estudiado, para así poder aplicarlo al modelo. El análisis, estudio y valoración de los resultados obtenidos con el ORA en ojos normales y con patología ocular diagnosticada, entre las que se encuentra el queratocono, será uno de los objetivos de esta tesis. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 41 4.2.4 Histéresis corneal. La histéresis es una medida de la absorción de energía de las materias viscoelásticas cuando realizan el ciclo de estrés-relajación o carga-descarga. La histéresis corneal o CH es un indicador de la capacidad corneal de absorber y disipar energía. En principio, se describe como una propiedad biomecánica independiente de la morfología de la córnea y sus valores no deberían están influidos por la curvatura corneal, el astigmatismo, la longitud axial del globo ocular o la agudeza visual. Es una medida que puede ser proporcionada por el Analizador de Respuesta Ocular (ORA), junto con el CRF o factor de resistencia corneal. El CRF, derivado de la histéresis corneal, es un indicador de la resistencia global de la córnea y su formulación inicial por la casa comercial parece estar también relacionada con el espesor corneal central. Liu y Roberts demostraron que la elasticidad corneal podría inducir un error en la población de las medidas de la PIO de hasta 17 mmHg. También observaron que la influencia del espesor corneal central en la medida de la PIO por aplanación dependía de las propiedades viscosas de la córnea. De esta manera, en córneas más rígidas la relación entre el espesor corneal y la medida de la PIO es mucho más estrecha que en aquellas más blandas50. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 42 4.3 OTRAS FORMAS DE TONOMETRÍA. 4.3.1. Tonómetro de contorno dinámico (DCT). La tonometría de contorno dinámico (DCT o TCD) es un método para medir la PIO de manera continua y transcorneal. Se basa en el principio de Pascal, en el que la presión ejercida a un fluido confinado es transmitida sin disminuir a través del recipiente. Se trata de un método de medida de la presión que utiliza un terminal de medida con una curvatura similar a la de la córnea. En este terminal se encuentra incluido un sensor de presión. El aparato “fuerza” la zona central de la cornea para que se adapte al contorno del terminal, y en estas condiciones de igualdad de contornos (el del instrumento y el de la córnea examinada) las presiones en ambos lados de la cornea son iguales. La cifra de presión suministrada es la presión media obtenida durante la diástole mientras el terminal está en contacto con la córnea. El sistema se monta en una lámpara de hendidura de un modo similar al tonómetro de Goldmann (figura 44). Figura 44: Tonometría de contorno dinámico. Imágenes del instrumento, su adaptación a la lámpara de hendidura y visualización de la toma. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 43 A diferencia de la aplanación producida por el tonómetro plano de Goldmann, el cono del DCT al ser cóncavo, consigue acoplarse a la córnea sin provocar distorsión evidente. De esta forma la DCT obtiene una medición teóricamente transcorneal, independiente del espesor, la curvatura o la rigidez corneales. El sensor del cono recoge más de 100 medidas de PIO por segundo, midiendo las fluctuaciones de presión que se producen durante el ciclo cardíaco. Con estos datos, el dispositivo ofrece una serie de datos entre los que se encuentran la presión diastólica media y la amplitud de pulso ocular u OPA (diferencia entre las presiones sistólica y diastólica). Éste podría ser un indicador de la rigidez ocular global, aunque se ve influenciado por el flujo sanguíneo ocular 53,54,55,56,57,58. Para algunos autores, el DCT puede considerarse una forma más precisa de medir la PIO que la tonometría de aplanación Goldmann en casos de queratocono, degeneración marginal pelúcida o enfermedades corneales que cursan con una disminución del espesor corneal central y/o de la rigidez corneal o escleral, en las que existe una infra-estimación de la PIO cuando se registra con tonometría Goldman o con el Tonopen59 ,60 . En estudios realizados en cadáveres se ha observado que la DCT se acerca más a las presiones medidas manométricamente que las del GoIdmann o el pneumotonómetro. Tampoco parecían existir diferencias si las córneas estaban hidratadas o no61. Existe una fuerte correlación entre la DCT y la tonometría Goldmann en la mayoría de los casos sin patología corneal, si bien la DCT suele dar medias un poco más altas (entre 1,5 y 2 mmHg). En circunstancias alejadas de la normalidad, que cursan con cambios en el espesor corneal, los datos de la DCT parecen ajustarse más a la realidad62. Pero, aunque recoge medidas de forma independiente al espesor corneal, no lo hace con respecto a las propiedades biomecánicas que dependen de la estructura corneal, como es la viscoelasticidad. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 44 4.3.2. Tonopen Es un dispositivo electrónico y portátil. Utiliza el principio de MacKay-Marg, que estudia el movimiento de un émbolo al aplanar la córnea. En este caso la onda es analizada mediante un microprocesador que determina una PIO con un coeficiente de variación. Todo ello se encuentra en un tonómetro con la forma de un bolígrafo (figura 45). La precisión de medida no depende tanto de que la córnea presente una superficie regular amplia, por ello es útil en corneas irregulares y edematosas, aunque hay que ser consciente que tiende a sobreestimar las presiones cuando son muy bajas y a infraestimarlas cuando por el contrario son muy altas. Ha sido también muy utilizado para medir la PIO en córnea periférica, en un intento de aproximarse a la PIO real en pacientes intervenidos de LASIK. Aunque en menor medida que la tonometría de Goldmann, el tonopen también se ve influido por el espesor corneal central y parece menos eficaz que la TDC para casos de cirugía refractiva o de ectasias corneales. Figura 45: Modelos de tonopen. 4.3.3. Tonómetro de presión de fosfeno Se trata de un tonómetro basado en el principio de que la presión ejercida sobre la esclera genera un fenómeno perceptible visualmente denominado fosfeno. Está comercializado como Proview (figura 46), y considera que esta presión ejercida podría ser un indicador de la PIO. Cuando la presión ejercida sobre el globo ocular supera la PIO, se produce una deformación de la retina que se traduce en un fosfeno. Por tanto tiene un componente subjetivo importante. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 45 Al no depender de la córnea podría ser interesante para enfermedades que cursan con edema corneal o astigmatismo, sin embargo, la correlación con la tonometría Goldmann es bastante pobre y los resultados poco reproducibles.63,64,65. Figura 46: Tonómetro de presión de fosfeno Proview. 4.3.4. Tonómetro de rebote Es un tonómetro de mano que utiliza una varilla magnetizada formada por dos espirales unidas a una sonda hueca, que contienen un imán inmóvil que detecta los cambios de voltaje. El instrumento proyecta la sonda sobre la córnea detectando la deceleración que se produce en la varilla tras rebotar sobre la córnea. La inversa de la velocidad de desaceleración parece ser el parámetro que mejor se correlaciona con la PIO. La medición se realiza sin anestesia local, al tratarse de una pequeña sonda de 1mm de diámetro. Aunque para algunos autores proporciona medidas fiable 66 , otros consideran que sobreestima la PIO frente a la Goldmann y que la medida se ve afectada por el espesor corneal de un modo similar a los tonómetros de aplanación67,68. Este tonómetro es útil en patología veterinaria y en animales de experimentación (Figura 47). Figura 47: Modelos de tonómetros de rebote para personas y animales. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 46 4.3.5. Tonómetros de no contacto. Se basan en producir la aplanación de la córnea mediante un chorro de aire. Es una técnica cómoda, rápida y sencilla (no precisa anestesia tópica), por lo que puede realizarse por personal auxiliar (figura 48). Sin embargo las mediciones son sólo orientativas y su fiabilidad es menor. Figura 48: Tonómetro de aire de no contacto. 4.3.6. Pneumotonómetro de gas. Se basa en la aplanación de la córnea mediante una sonda conectada a una cámara llena de gas. La fuerza requerida para doblar la córnea se trasmite alrededor del manguito y es registrada para determinar la presión intraocular. Parece ser que sobreestima la presión obtenida por el tonómetro de Goldmann en casos de córneas normales, aunque puede resultar más útil en córneas irregulares o edematosas. Sin embargo, parece verse más influenciado por el espesor corneal central y la hidratación corneal que la TCD55. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 47 4.3.7 Analizador de Respuesta Ocular (ORA) El Ocular Response Analyzer (ORA) (figura 49), desarrollado por Reichert (Depew, New York, USA), es un instrumento de no contacto que proporciona medidas de presión intraocular y de determinadas propiedades biomecánicas de la córnea como la histéresis corneal (CH) y el factor de resistencia corneal (CRF). Además de estas medidas de las propiedades biomecánicas, el ORA nos da el valor de la PIO equivalente a la obtenida con el tonómetro de Goldmann (IOPg), y utiliza la histéresis para obtener un valor de la PIO compensada (IOPcc)69,70, que se supone no está influenciada por propiedades biomecánicas de la córnea o el espesor corneal central, ya que en su cálculo se consideran los valores obtenidos en dicha córnea. Figura 49: Analizador de respuesta ocular (ORA) de Reichert. Para la obtención de estas medidas el aparato utiliza un proceso de aplanación bidireccional dinámico, que consta de un impulsor rápido de aire y de un sistema de monitorización electro-óptica de la deformación corneal producida. Durante el proceso, de corta duración (unos 20 milisegundos), se lanza un pulso de aire a la parte central de la córnea que causa su desplazamiento hacia dentro, provocando primero su aplanación y obteniéndose una primera medida tensional, para continuar hasta producir la deformación cóncava de la misma. Cuando el pulso de aire se interrumpe, la córnea pasa por un segundo estado de aplanación, antes de retornar a su curvatura convexa normal (Figura 50). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 48 Figura 50: Representación gráfica del proceso de exploración con el ORA. De izquierda a derecha el pulso de aire emitido va aplanando la córnea. En el momento en que la córnea se aplana, los rayos luminosos emitidos por el aparato, son reflejados en un haz redondeado similar al emitido (flechas rojas), y son recogidos por el sensor. En este momento se realiza la primera toma tensional (pico rojo en la gráfica). El aparato sigue impulsando aire a la córnea hasta provocar su concavidad, tras lo que se deja de emitir aire, y la córnea torna a su morfología convexa. Antes, pasa por un segundo momento de aplanación en el que vuelve a tomarse la PIO (segundo pico en la gráfica). En la parte inferior se muestra la correspondencia de los eventos con la representación gráfica de la exploración. Como resultado del proceso se obtiene un gráfico compuesto por dos curvas, la primera de ellas refleja el pulso de aire emitido (curva verde), mientras que la segunda refleja los eventos de aplanación (curva roja). La curva roja muestra dos picos que corresponden a los 2 eventos de aplanación que, atendiendo a ley de lmbert-Fick, reflejan la PIO (Figura 51). Figura 51: Representación de una señal correcta con la curva verde del pulso de aire y la curva roja que representa los eventos de aplanación y las tomas tensionales. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 49 Si el comportamiento de la córnea fuese el de un material elástico, ambos valores de PIO en los picos serían iguales, pero al tratarse de un material viscoelástico, necesita un tiempo para alcanzar su configuración de equilibrio (figura 52). Esto determina que se obtengan dos valores de PIO diferentes en los dos eventos de aplanación. La diferencia entre los dos puntos de intersección de las curvas, en ambos momentos, corresponde a lo que se denomina histéresis corneal (CH), y según explica David A. Luce es una medida de la propiedad viscosa del tejido corneal70. Si la córnea fuera un material elástico la CH sería 0. Figura 52: Gráficas de comportamiento de los distintos tejidos elásticos y viscoelásticos. Como la córnea es un material viscoelástico, necesita un tiempo para alcanzar su configuración de equilibrio. El ORA también aporta otro parámetro biomecánico, el Factor de Resistencia Corneal (CRF), que es un indicador de la «resistencia global de la córnea», incluyendo viscosidad, ya que está derivado de la histéresis y de la resistencia elástica, pues en su formulación se ha correlacionado con el grosor corneal central. Elástico Viscoelástico lineal Viscoelástico no lineal instantes ε σ Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 50 Además de estos datos, el ORA es un tonómetro que aporta información con y sin el influjo de las características corneales. La presión intraocular compensada por la córnea o IOPcc, se define como P2kP1. Donde P1 y P2 son las presiones de la primera y segunda aplanación, y k es una constante cuyo valor es 0,43. Este valor se deriva de estudios realizados en sujetos antes y después de cirugía refractiva. La histéresis corneal a través de la diferencia entre P1 y P2, traduce la capacidad de la córnea de absorber y disipar la energía 70,71,72. En el mismo aparato disponemos de un paquímetro ultrasónico de contacto que nos permite explorar el espesor corneal (CCT). El ORA está conectado a un ordenador, y el programa nos ofrece las curvas correspondientes a cada exploración y los valores de cada medición (figura 53). Una vez finalizada la exploración, el resultado se imprime con la posibilidad de mostrar tanto los valores numéricos, como la morfología de las señales y la representación gráfica en eje de abscisas y ordenadas de los valores de cada evento (figura 54). Figura 53: Imagen de una determinación, donde se aprecia la morfología de la señal y los valores obtenidos en la exploración. La línea azul representa la señal filtrada y libre de ruidos de fondo. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 57 completamente establecida, la reducción de la PIO mediante colirios podría ser beneficiosa. Según lo expuesto, si pudiéramos monitorizar tanto la PIO postoperatoria como las propiedades biomecánicas de las córneas intervenidas, con el ORA, seríamos capaces de detectar los estadios precoces de la ectasia. En lo que se refiere a la valoración preoperatoria del paciente refractivo, cuantos más datos podamos valorar, más posibilidades tendremos de evitar complicaciones postquirúrgicas tardías. La evolución del estudio de las córneas candidatas a cirugía refractiva (evaluación de índices topográficos, cara posterior, regularidad, limitaciones paquimétricas, respeto del lecho corneal, etc.) ha conllevado una mejor selección del paciente refractivo y de la técnica más apropiada. Pese a la disminución de complicaciones ectásicas tras la aplicación de criterios de selección más rigurosos80, sigue existiendo un notable número de casos de ectasias no explicables por parámetros topográficos, de corte o de ablación. En cirugía refractiva controlamos el lecho estromal, pero no la ultraestructura de las fibras de colágeno. Existen casos descritos de ectasia con lechos altos y casos de ectasia en ablaciones superficiales (PRK)81,82. Twa y colaboradores realizaron una revisión de 60 ectasias83, en las que sólo el 45% podían achacarse a bajo espesor corneal, el resto podrían deberse a la existencia de un queratocono frustre no detectado, o a la inestabilidad biomecánica por la ablación. Esto nos indica que posiblemente el estado estructural inicial de la córnea explique la evolución a la ectasia y debamos considerar el estudio de la biomecánica como parte de la valoración preoperatoria para la selección de córneas aptas. En este aspecto sería importante acotar una orquilla de valores normales y patológicos para valorar con mayor precisión las córneas de los pacientes candidatos. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 58 5.2 ORA Y PATOLOGÍA OCULAR De entre las principales patologías oculares en las que podemos sospechar que la córnea presente alteraciones estructurales, centraremos el estudio en aquellas con una frecuencia de afectación suficiente como para poder analizar los resultados y obtener conclusiones válidas. Serían el queratocono como representante de las ectasias corneales naturales; las distrofias corneales, en especial las endoteliales por su trascendencia clínica de cara a la cirugía ocular; y las córneas sometidas a trasplante. Otra importante patología ocular, como es el glaucoma, presenta importantes indicios de relación con la biomecánica corneal, por una parte por las últimas evidencias en relación con el bajo espesor y, por otra, porque su principal modo de control, la PIO de contacto Goldman, podría encontrarse de esta forma alterada. 5.2.1. Ectasias corneales. Queratocono. Ciertas patologías oculares, como el queratocono, queratoglobo o degeneración marginal pelúcida, pueden provocar deformación y debilitamiento del tejido corneal, tanto por degradación del mismo, como por pérdida de espesor (figura 57). Esta circunstancia se debe a que las fibras de colágeno dejan de aportar rigidez estructural a la córnea patológica, lo que provoca una deformación corneal con pérdida de la morfología esférica, que en algunos casos puede ser progresiva, como en el queratocono evolutivo. El signo definitivo de todas estas ectasias es el afinamiento y protusión corneal, que causan distorsión de la curvatura anterior en todos los tipos de ectasias excepto en el queratocono posterior. La localización del afinamiento es fundamental para diferenciar estas condiciones. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 59 Fig.57: Morfología corneal en patologías que provocan debilitamiento y ectasia del tejido corneal. De izquierda a derecha: queratocono, queratocono posterior, queratoglobo y degeneración marginal pelúcida. El queratocono anterior es la anomalía corneal ectásica más comúnmente detectada. Su incidencia se estima entre 2 y 230 de cada 100.000 individuos84. La afectación es generalmente bilateral y asimétrica, con una leve tendencia hereditaria (10% de los casos son familiares y generalmente asociado a otras alteraciones del tejido conectivo). Su característica más sobresaliente es la forma cónica de la superficie corneal (figura 58 y 59) en área central o paracentral inferior. Suele diagnosticarse entre los 10 y los 30 años de edad y tiende a progresar durante 7 a 8 años para permanecer luego estable. Figura 58 y 59: Imagen de córnea con queratocono moderado (izquierda) y avanzado (derecha). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 60 El queratoglobo (Figura 60) es una rara ectasia corneal bilateral, caracterizada por afectar a toda la extensión de la córnea, en la que el estroma se encuentra difusamente adelgazado, de hasta un tercio a un quinto del espesor normal, y suele ser más delgado en la periferia. Esta ectasia corneal puede dar lugar a una gran miopía y astigmatismo. Puede aparecer hidrops corneal agudo y existe riesgo de perforación tras un traumatismo mínimo. Figura 60: Queratoglobo con gran adelgazamiento periférico. La degeneración marginal pellúcida (DMP) es una ectasia corneal periférica, no inflamatoria, bilateral, asimétrica, de etiología desconocida, descrita por Schalaeppi en 1957, y caracterizada por un adelgazamiento periférico inferior del estroma corneal. Si se utiliza un biomicroscopio con lámpara de hendidura, se reconoce la PMD como una banda periférica con una protuberancia ("curva de la felicidad") de la córnea inferior (figura 61). Suele aparecer entre los 20 y 40 años de edad. Resulta bastante fácil confundirla con un queratocono pero, a diferencia de éste, los pacientes pueden padecer este tipo de ectasia manteniendo durante años una aceptable agudeza visual, lo que dificulta su diagnostico85,86. Ello se debe a que la ectasia se presenta en la parte inferior de la cornea (marginal) no afectando inicialmente al eje visual. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 61 Con el paso del tiempo esta ectasia se desarrolla y termina por afectar definitivamente la visión del paciente. La etiología no está clara y no se sabe si la DMP, el queratocono y el queratoglobo son enfermedades distintas o variaciones fenotípicas del mismo trastorno87,88. Figura 61. Degeneración marginal pelúcida. Figura de perfil y visión frontal con haz de hendidura en caso de córnea con DMP. Hasta el momento, el análisis de la topografía corneal junto con la paquimetría, son los dos métodos diagnósticos más sensibles en la detección de estas patologías. La presentación más habitual del queratocono es aquella en la que el cono es relativamente redondo y se encuentra desplazado ligeramente en dirección inferonasal. Sin embargo, los conos pueden ser ovales, colgantes, pequeños, grandes o más periféricos (figuras 62-64). Hay un alto grado de simetría especular entre ambas córneas en pacientes con queratocono manifiesto bilateral. Mientras que el queratocono avanzado se diagnostica fácilmente, las formas precoces pueden ser difíciles de detectar, pudiendo confundirse con el astigmatismo congénito o la combadura corneal inducida por lentes de contacto (Figuras 65 y 66). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 62 Figura 62: Topografía de pequeño queratocono central. Figura 63: Topografía de un queratocono avanzado. Figura 64: Topografía de un queratocono inferior. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 63 Figura 65: Topografía con signos de queratocono subclínico: Imagen sospechosa especular en mapa queratométrico, Kp > de 55, sin disminución del espesor corneal central. El paciente presenta bajo astigmatismo (< de 1 D) sin déficit visual. Figura 66: Topografía con signos de sospecha de queratocono frustro: Disminución del espesor corneal central, imagen sospechosa en mapa queratométrico. El paciente presenta bajo astigmatismo sin déficit visual. En la DMP el adelgazamiento típico va de las 4 a las 8 horas y se acompaña de 1,0 a 2,0 mm de córnea relativamente normal entre el limbo y el área de adelgazada. La imagen topográfica clásica tiene aspecto de “alas de mariposa” con elevado astigmatismo en contra de la regla. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 64 En el queratoglobo la topografía muestra una córnea adelgaza en toda su extensión con valores elevados de potencia en toda la superficie (figura 67). Figura 67: Imagen topográfica típica queratoglobo. Los signos clínicos de queratocono incluyen estrías de Vogt (o líneas de tensión en la membrana de Descemet), el anillo de Fleischer (anillo debido al depósito de hierro en el epitelio que rodea la base del cono), y el signo de Munsen (deformación del párpado inferior en infraversión debida a la ectasia paracentral de la córnea) (figura 68).También puede producirse un aumento de la visibilidad de los nervios corneales, una piel de cocodrilo posterior y un aspecto de “gotas”. Figura 68. Deformación del párpado inferior en infraversión (signo de Munsen). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 65 En su evolución, el vértice de la córnea se adelgaza según progresa la enfermedad. Aunque la perforación es rara, en ocasiones se observan cicatrices finas en el estroma anterior, cerca del vértice del cono, producidas por roturas de la capa de Bowman (figura 69). En casos avanzados pueden producirse desgarros agudos de la membrana de Descemet, que dan lugar a la aparición de un edema del estroma del cono (hidrops cortical). La enfermedad puede progresar hacia la ectasia corneal, edema corneal (hidrops ), y la cicatrización. Figura 69: Signos de afectación estromal con rotura fibrilar y edema. El queratocono se asocia a muchas enfermedades sistémicas, como el síndrome de Down, enfermedades atópicas, excesivo frotamiento de los ojos, conjuntivitis vernal, síndrome de Marfan, aniridia, hipotiroidismo, osteogénesis imperfecta, síndrome de Apert, síndrome de Ehlers-Danlos, la enfermedad de Crouzon , neurofibromatosis y la enfermedad de Addison. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 66 En cuanto a las alteraciones histológicas que podemos encontrar en una córnea con queratocono podemos destacar las siguientes. En la zona del cono se aprecia una fragmentación y fibrilación de la capa de Bowman y de la membrana basal del epitelio (fig 70). Son frecuentes las interrupciones de la capa de Bowman con presencia de tejido cicatricial, queratocitos activados y material proteoglicano anómalo. El epitelio corneal puede ser irregular y suele estar adelgazado sobre el cono. El anillo de Fleischer aparece como un acúmulo de partículas de ferritina entre las células basales del epitelio en la base del cono. Cuando el estroma se adelgaza, el número de láminas corneales disminuye y el diámetro de las fibrillas de colágeno aumenta, así como la distancia intenfibrilar. Sin embargo, la disposición hexagonal de las fibrillas no se modifica y la distancia no aumenta hasta el punto de perder la transparencia. El hidrops corneal aparece en forma de desgarros en la membrana de Descemet , con extensión del endotelio adyacente sobre el estroma expuesto y depósito de nuevo material de Descemet. La transmisión con microscopio electrónico de la córnea con queratocono o PMD avanzados, ha revelado colágeno fibroso de espaciado largo anormal (FLS), con una periodicidad de 100 a 110 nm, que contrasta con los 60 a 64 nm encontrados en córneas normales89. Figura 70: Fragmentación y fibrilación de la capa de Bowman y la membrana basal en el queratocono. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 73 Como tratamos en el apartado de tonometría, hasta ahora, las formas más generalizadas de determinar la PIO en una consulta oftalmológica, pueden verse influenciadas en mayor o menor medida por las características biomecánicas de las córneas sobre las que se toman los valores. En casos de corneas con características biomecánicas en rangos estándar, no deberían existir grandes diferencias en los valores de los diferentes tipos de tonometría, pero esto no se cumpliría en casos de córneas con alguna alteración en morfología, espesor, o estructura. Aunque, como hemos visto, la tonometría de contorno dinámico (CDT) realiza mediciones no influidas por el espesor corneal, la única tonometría que, en principio, no se vería influida por la estructura corneal propiamente dicha, como propiedad viscoelástica, al dar valores de PIO compensada con la histéresis (CH), es la IOPcc proporcionada por el ORA. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 74 5.2.3. Distrofias endoteliales Son distrofias corneales posteriores que cursan con alteraciones en el endotelio que afectan principalmente a la córnea central. Secundariamente se afecta la membrana de Descemet (MD) con engrosamientos localizados. Generalmente es asintomática y suele diagnosticarse en la exploración detallada con biomicroscopía, en la que el endotelio muestra gotículas endoteliales, que le confieren un aspecto de piel de naranja o metal golpeado (figura 72). Se sabe que estos pacientes tienen un riesgo aumentado de desarrollar un edema corneal, ya sea por el envejecimiento natural, como por cualquier traumatismo corneal, ya sea quirúrgico o inflamatorio (figura 73). Figura 72: Biomicroscopía de endotelio corneal en distrofia endotelial. Aspecto en piel de naranja o metal golpeado. Figura 73: Biomicroscopía de endotelio corneal en distrofia endotelial. Edema corneal central tras cirugía de catarata. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 75 Desde el punto de vista histopatológico podemos apreciar distintas alteraciones endoteliales que definen los cuadros como córnea guttata, distrofia polimorfa posterior, hereditaria congénita o distrofia de Fuchs, según la edad de aparición, la existencia de edema o de fibrosis corneal añadida. La distrofia de Fuchs es una afectación bilateral que aparece en personas de edad, más frecuentemente en mujeres, y que se hereda en ocasiones de forma autosómica dominante. En su patogenia se han implicado factores constitucionales (alteraciones de la diferenciación celular endotelial), tóxico-inflamatorios y hormonales (mayor frecuencia y gravedad en mujeres). El inicio de esta enfermedad se produce en la madurez, siendo el curso lentamente progresivo. Algunos estudios revelan una relación entre la distrofia de Fuchs y el GAA98, si bien en otros no se ha observado dicha asociación 99,100. También se ha descrito su asociación con hipermetropía 101 ,102 y se ha comunicado la coexistencia con queratocono103. En cuanto a los cambios endoteliales, Vogt utilizó el término de córnea guttata para describir córneas que presentaban numerosas excrecencias en forma de gotas sobre la superficie posterior, las cuales no interferían la visión y que solían presentarse en personas de mediana o avanzada edad. Descritas en un 70% de las personas mayores de 40 años104, histológicamente corresponden a colágeno y productos anormales de las células endoteliales. Además de a envejecimiento, pueden asociarse a inflamación y a traumatismos corneales. Aparecen primero en córnea central para extenderse en periferia, y la MD adquiere el aspecto de metal golpeado. Existe disminución de la celularidad endotelial, polomegatismo y agujeros negros en el mosaico endotelial al microscopio. En algunos casos el endotelio adquiere un aspecto de membrana grisácea reluciente por el pleomorfismo celular (fig 74). Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 76 Figura 74: Imagen de endotelio corneal en distrofia endotelial avanzada. Aspecto de membrana grisácea reluciente con pleomorfismo celular, agujeros negros y distorsión del mosaico endotelial. Cuando se afecta la función de la célula endotelial aparece el edema del estroma , el cual no siempre guarda relación con el número de gotas o la densidad celular. Dependiendo de la PIO, el progreso del deterioro endotelial puede abocar a un edema epitelial (figura 75). Figura 75: Biomicroscopía en distrofia endotelial con edema epitelial. La visión del paciente disminuye en relación al área de edema estromal intenso (> de 0,65mm), aunque los síntomas pueden ser escasos hasta la aparición del edema epitelial. Presentan irregularidad de la superficie corneal, velamiento, fotofobia y erosiones recidivantes. Al principio sólo por la mañana, resolviéndose a lo largo del día (por menor evaporación de líquido durante el sueño). El clima húmedo puede afectar a la visión del mismo modo. Cuando el edema estromal aumenta la MD se desprende en pliegues y la córnea se hace más gruesa. El edema epitelial aparece, en un principio, en forma de quistes finos y transparentes, que al coalescer pueden formar ampollas epiteliales, que Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 77 provocan déficit visual e intenso dolor por su rotura. Puede aparecer fibrosis y vascularización. Para su tratamiento se utiliza Cl Na al 5%, el aire de secador de pelo, hipotensores oculares y lentes de contacto, previos al tto quirúrgico. La Queratoplastia penetrante está indicada en casos avanzados y la DSAEK puede ralizarse en casos incipientes o moderados. Otra distrofia endotelial con la que nos encontramos con relativa frecuencia, de diagnóstico generalmente casual, es la distrofia polimorfa posterior (DPP). Suele ser hereditaria (AD), bilateral y asimétrica. Los pacientes con DPP suelen presentar visión normal y ser asintomáticos. En ocasiones los descubrimos en revisiones o valoraciones preoperatorias de cirugía refractiva o de catarata. Como su nombre indica la morfología de las lesiones endoteliales es variada, desde lesiones nodulares o vesiculares agrupadas, a bandas de engrosamiento gris de la MD o bandas claras con márgenes festoneados. En su patogenia se ha implicado una alteración de las células endoteliales, sugiriéndose una transformación en células epiteliales por su diferenciación anormal. No precisan tratamiento, aunque en algunas ocasiones pueden sufrir descompensación y dar lugar a un edema estromal. Como hemos visto, en todas estas patologías prima la realización de un diagnóstico precoz y una buena determinación de la PIO, para así evitar la evolución del cuadro corneal y la posible aparición de un daño glaucomatoso. La relación de estas distrofias endoteliales con el glaucoma, el posible deterioro del estado corneal por incrementos no detectados de la PIO, y la afectación corneal evolutiva que aparece en esta patología, hacen necesario el empleo de un instrumento que determine la PIO de una forma más precisa en unas corneas con posible afectación endotelial, incremento del grosor estromal (edema), y lesiones epiteliales. El ORA, que registra un valor tensional independiente del grosor corneal, y de no contacto (IOPcc), es una buena opción para caracterizar las córneas distróficas, valorar la morfología de las señales y las modificaciones de las propiedades biomecánicas de las mismas, y determinar un valor de PIO más real. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 78 5.2.4. Queratoplastia La queratoplastia penetrante profunda (QPP) consiste en el intercambio de tejido corneal de espesor completo del receptor por el del donante con distintas finalidades: terapéutica, óptica, tectónica, reparadora y/o estética. El éxito del procedimiento, a largo plazo, viene dado por la transparencia del injerto y los resultados visuales obtenidos (figura 76). En los últimos años se ha logrado una mejora de la supervivencia de los trasplantes de córnea gracias al desarrollo de la microcirugía y de los materiales de sutura, así como, al uso de los corticoesteroides tópicos en el postoperatorio. No es suficiente un resultado anatómico excelente, si no logramos una buena monitorización del la presión intraocular, puesto que su aumento puede dañar la visión de manera irreversible a pesar de que el injerto esté transparente. En este trabajo consideramos importante estudiar el papel del ORA para valorar las modificaciones de las propiedades biomecánicas de la córnea trasplantada, y monitorizar la PIO para obtener un valor de IOPcc ajustado a las características biomecánicas de la córnea trasplantada. Figura 76: Queratoplastia penetrante suturada mediante puntos sueltos. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 79 Control de la PIO El glaucoma es una de las complicaciones postoperatorias más frecuentes y graves de la queratoplastia penetrante 105 . El incremento de la presión intraocular amenaza tanto la función visual, por el daño irreversible del nervio óptico; como al injerto corneal, por la descompensación corneal que puede desencadenar. La tonometría de aplanación Goldmann es la técnica gold estándar para medir la presión intraocular, pero nuevas técnicas de medida106 han ido cobrando importancia desde que se describió que el espesor corneal central puede afectar significativamente las mediciones efectuadas mediante tonometría Goldmann 107 . En el caso de la queratoplastia penetrante, la corrección de la lectura de la presión intraocular mediante la tonometría de aplanación no se limita al espesor corneal; ya que el estado del injerto y la magnitud del astigmatismo también pueden tener un gran impacto108,109. Un buen control tensional contribuye tanto a la supervivencia del injerto como al pronóstico visual del paciente de cara a futuros trasplantes. Una tensión elevada y mantenida que pasa desapercibida, puede avocar a una irreversible pérdida de campo visual. La propia cirugía, la poca amplitud de la cámara, y los corticoides postoperatorios pueden favorecer esta HTO. A esto debemos añadir las dificultades de control campimétrico de estos pacientes en el primer año del postoperatorio, antes de la retirada de la sutura quirúrgica y la corrección óptica definitiva. Propiedades biomecánicas del injerto Una queratoplastia penetrante provoca un cambio en las características biomecánicas corneales en el ojo receptor (por las condiciones del injerto corneal, por la adaptación injerto-receptor o por la sutura). Hasta el momento son poco conocidas las modificaciones e implicaciones clínicas o terapéuticas que tienen dichos cambios. Hasta ahora podemos conocer el espesor del injerto y la regularidad del mismo mediante la topografía y paquimetría, pero desconocemos cómo afecta el astigmatismo elevado, la irregularidad de la superficie corneal en la interfase o el edema tanto a las mediciones de la PIO como a las propiedades Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 80 biomecánicas. Es muy interesante determinar los valores de CRF y CH en casos de ojos trasplantados y su relación con el estado del injerto, ya que nos puede orientar en la indicación de nuevas cirugías como implantes secundarios o corrección de astigmatismo postqueratoplastia con incisiones relajantes corneales, láser Éxcimer o implantación de segmentos intraestromales110,111. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 81 5.3. ORA Y MODELO BIOMECÁNICO DE GLOBO OCULAR Como hemos señalado anteriormente, el ORA, además de proporcionar valores de tensión, es un instrumento que nos ofrece la posibilidad de explorar de forma no invasiva la principal propiedad biomecánica que define la viscoelasticidad de la córnea, la histéresis, que consideramos un parámetro importante a la hora de estudiar el ojo de un paciente. Para valorar los efectos de cualquier cirugía en casos de ojos con patologías como ectasias o queratocono, deberíamos conocer previamente su estructura y sus propiedades biomecánicas, ya que el efecto corrector de la cirugía dependerá de las condiciones individuales de cada ojo. Nosotros consideramos que la histéresis es tan importante para el diagnóstico y valoración del estado evolutivo de la enfermedad como otros parámetros morfológicos como la curvatura o el espesor. Por esta razón, además de los modelos biomecánicos ya publicados de ojo normal 28, lo que precisamos en este momento para establecer nomogramas y protocolos de actuación, son modelos personalizados de globo ocular patológico, en el que definiríamos su morfología mediante el estudio topográfico y paquimétrico, y su comportamiento mediante la asignación de valores de histéresis individualizados. De esta forma podríamos determinar previamente el efecto de nuestra actuación quirúrgica en casos de ojos con patologías que afectan a la estructura y función de la córnea de forma individual a cada caso, como en las patologías mencionadas como ectasias, queratocono3, astigmatismo irregular o córneas distróficas. Previamente será necesario analizar los resultados, valorar la reproductibilidad, estudiar los patrones de señales y valorar la coherencia de resultados en casos de patologías ya diagnosticadas. Estudio de la Biomecánica Corneal Introducción Mª Ángeles del Buey Sayas 82 Estudio de la Biomecánica Corneal Justificación, hipótesis y objetivos Mª Ángeles del Buey Sayas 89 2. HIPÓTESIS Por todo ello nos planteamos la siguiente hipótesis conceptual: Es posible establecer una relación entre las propiedades biomecánicas de la córnea, esto es, la histéresis (CH), el factor de resistencia corneal (CRF) y el espesor corneal central (CCT), estudiadas “in vivo” mediante el analizador de respuesta ocular (ORA), y determinadas patologías, así como estimar el papel de esta técnica como indicador de patología ocular subclínica o no diagnosticada. Por lo que planteamos como contraste de hipótesis: Hipótesis nula (H0): "No existen diferencias en las propiedades biomecánicas de la córnea entre indivíduos sanos y aquellos afectos por determinadas patologías". Hipótesis alternativa (H1): "Existen diferencias entre las propiedades biomecánicas corneales de la población normal respecto a indivíduos afectos de determinadas patologías". Estudio de la Biomecánica Corneal Justificación, hipótesis y objetivos Mª Ángeles del Buey Sayas 90 Estudio de la Biomecánica Corneal Justificación, hipótesis y objetivos Mª Ángeles del Buey Sayas 91 3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GENERAL Establecer, mediante el Analizador de Respuesta Ocular (ORA), valores de normalidad para las características biomecánicas de la córnea en la población general y valorar la capacidad del ORA como indicador de patología ocular, analizando si existen diferencias respecto a los pacientes afectos de determinadas patologías oftalmológicas. 3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1 Establecer las características biomecánicas corneales de la población sana, estimando los valores normales de CH y CRF, y determinar los valores medios de PIO (IOPg e IOPcc), estudiadas in vivo mediante el analizador de respuesta ocular ORA de Reichert. Estudiar las posibles variaciones en relación con la edad. 2 Estudiar las propiedades biomecánicas de las córneas de pacientes sanos con defectos refractivos moderados-altos y analizar si existen diferencias entre ellos y la población con córneas sanas sin errores refractivos, o con errores refractivos bajos. Estudiar las posibles variaciones en relación con la edad. 3 Establecer una relación entre las propiedades biomecánicas de la cornea y determinadas condiciones y patologías oculares que afectan a la córnea como el queratocono, queratoplastia y distrofias corneales. Definir perfiles de valores de variables biomecánicas y de PIO (IOPg, IOPcc) en cada patología. Estudio de la Biomecánica Corneal Justificación, hipótesis y objetivos Mª Ángeles del Buey Sayas 92 4 Estudiar los valores tensionales (PIOg y PIOcc) y las propiedades biomecánicas de las córneas en pacientes con glaucoma diagnosticado y en pacientes con sospecha de glaucoma sin daño glaucomatoso evidente. Intentar establecer relación entre las propiedades biomecánicas corneales y el daño glaucomatoso y valorar el papel del ORA como tonómetro para la estimación de una PIO mas real en estos pacientes. 5 Realizar un análisis morfológico de las curvas de las señales obtenidas según el grupo de estudio, para ofrecer una descripción de las señales típicas, tanto en ojos sanos como en cada uno de los subgrupos patológicos. 6 Definir biomecánicamente una córnea sana y establecer parámetros biomecánicos de sospecha de patología ocular subclínica o no diagnosticada, que pueda ayudarnos a decidir las indicaciones de cirugía refractiva y prevenir el desarrollo de complicaciones como la ectasia postquirúrgica. Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 93 SUJETOS MATERIAL MÉTODO Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 94 Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 95 1. SUJETOS Se ha realizado un estudio prospectivo analítico observacional desde Mayo de 2006 a Noviembre de 2009, que incluia pacientes procedentes del Servicio de Oftalmología del Hospital Clínico Universitario ‘’Lozano Blesa’’ de Zaragoza (perteneciente al área III SALUD, red sanitaria pública de Aragón), y del Servicio de Oftalmología del Grupo Hospitalario Quirón de Zaragoza (red sanitaria privada nacional). Los pacientes a estudiar proceden de la comunidad autónoma de Aragón y territorios limítrofes, ya que es la zona geográfica que recoge el área sanitaria de influencia hospitalaria. 1.1 SELECCIÓN DE LOS SUJETOS. Se han incluido en el estudio pacientes con y sin patología ocular diagnosticada. El grupo de pacientes sin patología ocular diagnosticada está formado por pacientes sanos que acudían a controles rutinarios, voluntarios trabajadores de ambos hospitales que accedieron a participar en el estudio, así como pacientes candidatos a cirugía refractiva corneal, en los que se descartó previamente enfermedad ocular en el examen preliminar y en los que el análisis de las propiedades biomecánicas de la córnea formó parte del protocolo de estudio previo a la indicación de un posible tratamiento quirúrgico de su error refractivo. Para el grupo patológico se seleccionaron sujetos que presentaban alguna de las patologías corneales objeto del estudio (queratocono, distrofias y otras alteraciones corneales), así como los que habían sido sometidos a queratoplastia penetrante. También se seleccionaron sujetos diagnosticados de glaucoma o con algún signo de sospecha de glaucoma (HTO o PIO límite, excavación papilar o antecedentes familiares). Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 96 Todos los pacientes accedieron de forma voluntaria a la realización de la prueba y a pertenecer al grupo de estudio del presente trabajo mediante consentimiento informado, así como a someterse a una valoración clínica que incluiría una historia clínica completa y las pruebas necesarias para confirmar un diagnóstico de sospecha o descartar determinadas patologías. Los diferentes estudios de esta Tesis Doctoral se han realizado de acuerdo a los principios de la Declaración de Helsinki. 1.1.1. Criterios de inclusión La población a estudiar está constituida por pacientes procedentes de ambos centros hospitalarios: • pacientes sin patología ocular diagnosticada. • pacientes diagnosticados de alguna de las patologías oculares predeterminadas en el diseño del estudio. • pacientes con sospecha de glaucoma sometidos a estudio para diagnóstico precoz. 1.1.2. Criterios de exclusión • Pacientes con enfermedades generales graves como cirugía reciente, patología neoplásica maligna, enfermedades del colágeno, enfermedades inmunológicas, estrés metabólico por insuficiencia renal moderada-grave, diabetes mellitus descompensada, estados nutricionales alterados (desnutrición, malnutrición, cirugía previa de la obesidad, etc.) y cualquier situación general del paciente que pudiera comprometer los resultados de las pruebas. • Pacientes con patologías oculares no correspondientes a este estudio: síndrome de ojo seco severo, causticaciones, enfermedades infecciosas e inflamatorias de la córnea, conjuntiva, úvea y esclera. Patologías agudas y estados postquirúrgicos: desprendimiento de retina, glaucoma agudo, Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 97 retinopatía diabética proliferativa, rubeosis de iris, necesidad de implantes valvulares por glaucoma, etc. • Pacientes sometidos a cirugía refractiva corneal (cirugía de superficie, LASIK, incisiones relajantes corneales o implantación de segmentos intraestromales, etc.), a excepción del trasplante de córnea que es objeto de este estudio. • Pacientes refractivos en los que se hallaron indicios de patologías corneales que contraindicarían la cirugía como la existencia de signos de sospecha de queratocono frustre. 1.2. TRATAMIENTO DE LA MUESTRA Población muestral. Se han incluido en este estudio un total de 1203 ojos de 632 sujetos, 289 hombres y 343 mujeres, con edades comprendidas entre 10 y 87 años y una media de edad de 45,9 ± 17 años. Se han establecido una serie de grupos y subgrupos, tanto de ojos sanos como de ojos con patología ocular diagnosticada, con la finalidad de poder compararlos y analizar las diferentes variables. Para poder establecer unos valores de referencia que pudieran considerarse normales en nuestra población creemos necesaria la realización de un grupo control amplio en el que incluimos pacientes de todas las edades que acudían a revisión oftalmológica sin patología previa con exploración ocular normal y pacientes que iban a ser intervenidos de cirugía refractiva, en los que habíamos descartado previamente todo tipo de patologías previas como queratocono, patrón topográfico de queratocono subclínico, signos clínicos de glaucoma, etc. Con el objeto de proceder a un estudio exaustivo en el grupo control formamos 4 grupos de población sana, atendiendo a la presencia de errores refractivos. En el grupo experimental realizamos una división en grupos según la patología diagnosticada o el signo de sospecha que presentaban los pacientes. Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 98 1.2.1. Grupo control de sujetos sanos Compuesto por un total de 574 ojos de 298 sujetos sin patología ocular (Gráfico 1), 147 varones y 151 mujeres, con una media de edad de 38,7 años, desviación típica de 15,54 y rango de edad (9-84 años), que dividimos en los siguientes grupos: • Grupo de ojos de sujetos sanos no refractivos: compuesto por 343 ojos de sujetos sanos (sin patología ocular diagnosticada), y sin errores refractivos o con errores refractivos leves: menos de 1 dioptría (D) de hipermetropía o astigmatismo, o menos de 2 D de miopía. • Grupo de ojos de sujetos sanos con defectos refractivos: compuesto por 231 ojos de sujetos sanos (sin patología ocular diagnosticada), pero con errores refractivos moderados-altos: más de 2 D de hipermetropía o astigmatismo, o más de 3 D de miopía. Este grupo se divide en 3 subgrupos según el principal defecto refractivo. o Grupo ojos miopes: compuesto por 170 ojos de sujetos con más de 3D de miopía. o Grupo de ojos hipermétropes: compuesto por 42 ojos de sujetos con más de 2D de hipermetropía. o Grupo de ojos con astigmatismo: compuesto por 19 ojos de sujetos con más de 2D de astigmatismo. 1.2.2. Grupo de sujetos con patología ocular. Compuesto por 629 ojos de 334 pacientes, 142 varones y 192 mujeres, con patología ocular y con una media de edad de 52,3 años, divididos en los siguientes grupos de patología (gráfico 2): Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 105 Realizamos un análisis estadístico independiente en el subgrupo diagnóstico de la distrofia endotelial de Fuchs´ (DCF), al observar que los resultados revelaban datos de especial trascendencia clínica, no evidenciada en la bibliografía. En este análisis limitamos la contribución de cada paciente a un ojo para evitar la interdependencia y utilizamos el test de la U de Mann-Whitney para muestras no paramétricas. Se realizó la correlación bivariante para muestras no paramétricas, obteniendo el coeficiente de Spearman R. El nivel de significación estadística se fijó en P <0,05. Además del análisis estadístico de los resultados numéricos, se realizó un análisis morfológico de las curvas de las señales obtenidas según el grupo de estudio, para ofrecer una descripción morfológica de las señales típicas, tanto en ojos sanos como en cada uno de los subgrupos patológicos del grupo experimental. Estudio de la Biomecánica Corneal Sujetos, material y método Mª Ángeles del Buey Sayas 106 Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 107 RESULTADOS Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 108 Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 109 1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE GRUPO CONTROL vs EXPERIMENTAL Para realizar el análisis estadístico de los grupos, en primer lugar establecemos las siguientes variables dependientes, con las que vamos a trabajar: o IOPg o IOPcc o CRF o CH o CCT Además consideraremos la edad como variable a controlar. Definimos como GRUPO CONTROL aquel que agrupa a ojos de pacientes sin patología ocular evidente con o sin defecto refractivo asociados, y que se encuentra formado por las siguientes categorías: a. Ojos sanos emétropes b. Ojos sanos miopes c. Ojos sanos hipermétropes d. Ojos sanos con astigmatismo Definimos GRUPO PATOLÓGICO (EXPERIMENTAL) el formado por los ojos que presentan las patologías oculares estudiadas: a. Glaucoma diagnosticado en tratamiento. b. Sospecha de glaucoma: antecedentes familiares. c. Sospecha de glaucoma: papilas excavadas. d. Sospecha de glaucoma: HTO o PIO límite. e. Queratocono f. Queratoplastia. g. Distrofias corneales. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 110 1.1 ESTUDIO DESCRIPTIVO. GRUPO CONTROL vs EXPERIMENTAL. Estadísticos de grupo. Determinamos las medias del los valores para cada variable a estudiar en el grupo control (574 ojos sin patología), y en el grupo experimental (629 ojos con patología). Observamos una diferencia de las medias obtenidas en ambos grupos para las variables estudiadas (tabla 1). Grupo N Media Desviaci ón típ. Error típ. de la media IOPg Control 574 15,63 3,11 ,13 (mmHg) Experimental 629 19,40 4,86 ,19 IOPcc Control 574 15,72 3,06 ,12 (mmHg) Experimental 629 19,87 4,61 ,18 CRF Control 574 10,75 1,67 ,07 (mmHg) Experimental 629 11,17 2,45 ,09 CH Control 574 10,75 1,55 ,06 (mmHg) Experimental 629 9,92 2,13 ,08 CCT Control 574 556 35 1 (µ) Experimental 629 558 53 2 Tabla 1: Estudio descriptivo con las medias y desviación típica del grupo control y experimental, para las variables IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT. 1.2 ESTUDIO INFERENCIAL CONTROL vs EXPERIMENTAL. Prueba de muestras independientes. Para saber si las diferencias de medias obtenidas tienen significación estadística realizamos el contraste de t de Student para la diferencia de medias por grupo (control/sanos vs experimental/patológico), aplicando previamente la prueba de Levene para la igualdad de varianzas (Tabla 2). Encontramos que la significación es menor o igual que 0,001 para todas las variables analizadas con el ORA (CH, CRF, IOPg, OIPcc), lo que determina que existen diferencias significativas para todas las variables entre el grupo de ojos SANOS (Control) y el grupo de ojos CON PATOLOGÍA (Experimental). La variable CCT determinada por paquimetría ultrasónica muestra una significación mayor a 0,05 por lo que no existen diferencias significativas entre el grupo control y el experimental respecto a esa variable. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 111 A través de los estadísticos de grupo (Tabla 1), analizamos en que dirección se da la diferencia de medias del grupo control y experimental. Prueba de Levene para la igualdad de varianzas Prueba T para la igualdad de medias F Sig. t gl Sig. bilateral IOPG Se han asumido varianzas iguales 73,123 ,000 -15,824 1201 ,000 No se han asumido varianzas iguales -16,129 1080,554 ,000 IOPCC Se han asumido varianzas iguales 58,906 ,000 -18,186 1201 ,000 No se han asumido varianzas iguales -18,512 1099,504 ,000 CRF Se han asumido varianzas iguales 63,238 ,000 -3,382 1201 ,001 No se han asumido varianzas iguales -3,438 1114,979 ,001 CH Se han asumido varianzas iguales 46,773 ,000 7,619 1201 ,000 No se han asumido varianzas iguales 7,726 1145,970 ,000 CCT Se han asumido varianzas iguales 32,509 ,000 -,665 909 ,506 No se han asumido varianzas iguales -,644 703,461 ,520 Tabla 2: Prueba de muestras independientes del grupo control vs experimental. Análisis estadístico. El análisis estadístico muestra diferencias estadísticamente significativas en las medias de IOPg, IOPcc (p=0,00) encontrando tensiones significativamente más altas en el grupo con patología. Respecto al CH existen diferencias estadísticamente significativas (p=0,00) a favor del grupo control, encontrando el los pacientes sanos una histéresis significativamente más alta que en el grupo con patología. En cuanto al CRF encontramos diferencias estadísticamente significativas (p=0,00) entre el grupo control de pacientes sanos y el grupo de patología ocular, siendo más alto en el grupo de patología ocular. Respecto al CCT, no existen diferencias estadísticamente significativas entre el grupo control y el experimental (p= 0,5). Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 112 2. ANÁLISIS DE RESULTADOS EN EL GRUPO CONTROL 2.1 MEDIA DE VALORES EN LA POBLACIÓN SANA Tras la determinación de las medias de las variables a estudio IOPg, IOPcc, CRF, CH realizadas con el ORA y la media del CCT realizada con el paquímetro ultrasónico, en la totalidad del grupo control (574 ojos de sujetos sin patología), obtenemos que los valores medios de estos parámetros en la población sana son los siguientes: CH: 10,7 mmHg; CRF: 10,7 mmHg; CCT: 556 micras; IOPg: 15,6 mmHg; IOPcc: 15,7 mmHg. Los valores están representados en el gráfico 3. En la tabla 3 se muestran las medias de los valores de las variables estudiadas y sus desviaciones y rangos. Gráfico3: variables estudiadas y medias obtenidas en el grupo control (sujetos sanos). N Mínimo Máximo Media Desv. típ. IOPg (mmHg) 574 7,65 26,62 15,6 3,11 IOPcc (mmHg) 574 5,82 26,62 15,7 3,06 CRF (mmHg) 574 5,46 16,23 10,7 1,67 CH (mmHg) 574 5,02 16,84 10,7 1,55 CCT (µ) 574 473 658 556 35 Tabla 3. Medias y DE del grupo control (sujetos sanos). VARIABLES ANALIZADAS (valores medios) CH 10,7 mmHg CRF 10,7 mmHg CCT 556 micras IOPg 15,6 mmHg IOPcc 15,7 mmHg Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 113 2.2 MEDIA DE VALORES Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL GRUPO CONTROL SEGÚN LA EXISTENCIA O NO DE DEFECTO REFRACTIVO. 2.2.1 Estadísticos descriptivos. Media de valores. Para conocer si existe alguna variación de las medias de las variables en relación con la presencia de un defecto refractivo en ojos sanos, analizamos las medias del grupo control dividiéndolo en categorías, según la existencia o no de defectos refractivos (miópico, hipermetrópico y astigmático). En la tabla 4 mostramos los 4 subgrupos y el grupo total con los valores obtenidos para cada variable, así como el número de casos de cada subgrupo y sus desviaciones. GRUPO CONTROL Diagnóstico IOPg (mmHg) IOPcc (mmHg) CRF (mmHg) CH (mmHg) CCT (µ) Sin defecto refractivo Media 15,7 15,6 10,8 10,8 559 N 343 343 343 343 343 Desv. típ. 3,04 3,01 1,56 1,44 33,6 Miopía Media 15,8 16,2 10,5 10,4 554 N 170 170 170 170 170 Desv. típ. 3,22 3,13 1,72 1,57 36,6 Hipermetropía Media 14,0 13,7 10,7 11,2 551 N 42 42 42 42 42 Desv. típ. 2,94 2,52 2,38 2,16 44,1 Astigmatismo Media 15,8 16,2 10,5 10,3 547 N 19 19 19 19 19 Desv. típ. 2,99 2,71 1,37 1,10 24,2 Total Media 15,6 15,7 10,7 10,7 556 N 574 574 574 574 574 Desv. típ. 3,11 3,06 1,67 1,55 35,3 Tabla 4. Medias y desviaciones en los subgrupos control (sin defecto refractivo, defecto miópico, defecto hipermetrópico y defecto astigmático) para las variables estudiadas (IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT), así como las medias del total del grupo control. Los gráficos 4 a 8 representan los valores de las medias para cada subgrupo según la variable analizada mostrando las diferencias con las medias de la población sana control. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 114 Media IOPG 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 Sin defecto refractivo Miopía Prel. Hip. Prel. Ast. Diagnóstico Diagnósticos Total Gráfico 4: Representación de la variación de las medias de la IOPg en los subgrupos control sin defecto refractivo, defecto miópico, hipermetrópico y astigmático (línea azul) y la media del total del grupo control (línea rosa). Se observan unos valores medios de IOPg menores en el grupo de hipermetropía. Media IOPCC 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 16,5 Sin defecto refractivo Miopía Prel. Hip. Prel. Ast. Diagnóstico Diagnósticos Total Gráfico 5: Representación de la variación de las medias de la IOPcc en los subgrupos control sin defecto refractivo, defecto miópico, hipermetrópico y astigmático (línea azul) y la media del total del grupo control (línea rosa). Se observa unos valores medios de IOPg menores en el grupo de hipermetropía y un aumento discreto de los valores en los grupos miopía y astigmatismo. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 121 2.3 MEDIA DE VALORES Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL GRUPO CONTROL SEGÚN LA EDAD Y LA EXISTENCIA O NO DE DEFECTO REFRACTIVO. 2.3.1 Media de valores según la edad. Para conocer si existen variaciones de las medias de las diferentes variables (IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT) en la población sana del grupo control, en relación con la edad, analizamos las medias de cada variable dividiendo el grupo control en categorías según la edad de los pacientes (gráfico 9). Los 574 ojos pertenecientes al grupo control han sido divididos en los siguientes grupos: ojos de sujetos menores de 30 años: 191 ojos, ojos de sujetos entre 30 y 45 años: 228 ojos, ojos de sujetos entre 45 y 65 años: 101 ojos, y ojos de sujetos mayores de 65 años: 54 ojos. Gráfico 9. Grupos de ojos de sujetos sanos según la edad. Los valores de las medias para las variables estudiadas con el ORA (IOPg, IOPcc, CH y CRF) y el paquímetro ultrasónico (CCT), así como los rangos y desviaciones de cada uno de los subgrupos de sujetos sanos atendiendo a la edad, están reflejados en la tabla 9. Total ojos sanos 574 ojos < 30 AÑOS 191 ojos 30-45 AÑOS 228 ojos 45-65 AÑOS 101 ojos > 65 AÑOS 54 ojos Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 122 Categorías de edad IOPg IOPcc CRF CH CCT Menos de 30 Media 15,2 15,4 10,6 10,7 556 años N 191 191 191 191 191 Desv. típ. 2,90 3,00 1,58 1,55 36,1 De 30 a 45 Media 15,5 15,4 10,8 10,8 560 años N 228 228 228 228 228 Desv. típ. 3,32 3,08 1,78 1,55 34,8 De 45 a 65 Media 16,4 16,6 10,7 10,4 553 años N 101 101 101 101 101 Desv. típ. 3,26 2,89 1,73 1,45 32,2 Más de 65 Media 15,9 16,0 10,8 10,7 546 años N 54 54 54 54 54 Desv. típ. 2,38 3,18 1,42 1,73 38,5 Total Media 15,6 15,7 10,7 10,7 556 N 574 574 574 574 574 Desv. típ. 3,11 3,06 1,67 1,55 35,3 Tabla 9: Medias y desviaciones de los valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT en pacientes sanos según categorías de edad. La representación lineal y tridimensional de la media de los valores de IOPg, IOPcc, CH y CRF para cada subgrupo atendiendo a la edad viene reflejada en los gráficos 10 y 11. Gráfico 10: Representación lineal de las medias de valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH en pacientes sanos según categorías de edad. Gráfico 11: Representación tridimensional de las medias de valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH en pacientes sanos según categorías de edad. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 123 2.3.2 Análisis estadístico según la edad. Análisis adicional según la edad y defecto refractivo. Para analizar la significación de las diferencias en los valores de las variables estudiadas en el grupo control de pacientes sanos, según las categorías de edad, realizamos un test ANOVA sobre todas las variables (IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT). Los resultados del análisis estadístico se exponen en la tabla 10. Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. IOPg *Categorías de edad Intergrupos (Combinadas) 97,983 3 32,661 3,400 ,018 Intra-grupos 5474,933 570 9,605 Total 5572,916 573 IOPcc*Categorías de edad Intergrupos (Combinadas) 124,607 3 41,536 4,508 ,004 Intra-grupos 5251,898 570 9,214 Total 5376,505 573 CRF * Categorías de edad Intergrupos (Combinadas) 6,765 3 2,255 ,799 ,495 Intra-grupos 1608,691 570 2,822 Total 1615,456 573 CH * Categorías de edad Intergrupos (Combinadas) 11,101 3 3,700 1,530 ,206 Intra-grupos 1378,774 570 2,419 Total 1389,875 573 CCT * Categorías de edad Intergrupos (Combinadas) 9022,147 3 3007,382 2,425 ,065 Intra-grupos 606378,283 570 1240,037 Total 615400,430 573 Tabla 10: Análisis estadístico ANOVA de los valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT en pacientes sanos según categorías de edad. Existen diferncias estadísticamente significativas (p<0.05) para las variables IOPg e IOPcc (rojo). Las diferencias no son significativas para las variables CRF, CH y CCT. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 124 Para conocer la influencia de la edad en la biomecánica corneal, PIO y CCT según la existencia o no de un error refractivo, además de analizar la influencia de la edad en el grupo control de pacientes, realizamos un análisis de cada variable considerando cada categoría de edad, subdividida en categorías de pacientes sin defecto refractivo, defecto refractivo miópico, hipermetrópico y astigmático, como se representa en el gráfico 12. Los resultados obtenidos se detallan en las tablas 11 y 12. Gráfico 12: Gráfico de barras representativo de las categorías de edad subdivididas en casos sin defecto refractivo o con defecto refractivo miópico, hipermetrópico o astigmático. Categorías de edad Más de 65De 45 a 65De 30 a 45Menos de 30 Recuento 120 100 80 60 40 20 0 Gráfico de barras Prel. Ast. Prel. Hip. Miopía Sanos Diagnóstico Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 125 Informe 15,1443 15,2539 10,6396 10,7959 554,38 109 109 109 109 84 2,98300 3,05083 1,36162 1,31335 31,837 15,5414 15,4612 10,8938 10,9204 566,27 121 121 121 121 106 3,15991 3,06350 1,64930 1,48950 33,383 17,0407 16,8426 11,2429 10,8363 566,80 62 62 62 62 45 3,18867 2,71808 1,77447 1,45070 27,712 15,7565 15,6533 10,9237 10,9141 546,67 51 51 51 51 42 2,21494 2,88387 1,41024 1,64823 38,909 15,7182 15,6736 10,8805 10,8647 559,78 343 343 343 343 277 3,04591 3,01426 1,56043 1,44873 33,695 15,7655 16,2133 10,4916 10,4026 553,09 68 68 68 68 65 2,70189 2,73407 1,80749 1,74579 41,219 15,6181 15,7274 10,7300 10,7350 557,53 76 76 76 76 70 3,55097 3,15745 1,76957 1,44235 36,051 16,4129 17,3907 10,1976 9,8282 547,67 23 23 23 23 21 3,44009 3,38648 1,29481 1,13897 20,655 19,5598 22,0031 9,6432 8,0652 530,00 3 3 3 3 1 2,67535 1,81855 1,24667 ,58959 . 15,8541 16,2576 10,5434 10,4323 554,20 170 170 170 170 157 3,22952 3,13174 1,72305 1,57963 36,627 13,2092 12,5413 10,8832 11,7655 591,10 12 12 12 12 10 2,72143 2,45390 2,19711 2,03279 18,580 14,2856 13,2992 11,3388 11,9216 549,69 16 16 16 16 16 3,79684 2,26683 2,95599 2,38309 42,642 14,4271 15,3020 9,9006 10,1796 525,86 14 14 14 14 14 1,90158 2,19807 1,59130 1,63817 39,807 14,0252 13,7503 10,7292 11,2963 551,70 42 42 42 42 40 2,94689 2,52128 2,38354 2,16336 44,121 16,2084 15,6890 11,3373 11,2412 548,50 2 2 2 2 2 1,46288 1,73381 ,06524 ,43956 ,707 16,3839 16,8060 10,6296 10,3466 550,47 15 15 15 15 15 2,80657 2,66378 1,35796 1,19186 25,517 11,1708 12,7479 8,7278 9,9492 523,00 2 2 2 2 2 ,76288 ,72498 ,17509 ,06327 11,314 15,8167 16,2613 10,5039 10,3990 547,37 19 19 19 19 19 2,99350 2,71483 1,37005 1,10426 24,242 15,2550 15,4296 10,6095 10,7214 556,07 191 191 191 191 161 2,90628 3,00934 1,58152 1,55136 36,157 15,5343 15,4867 10,8530 10,8911 560,89 228 228 228 228 207 3,32309 3,08291 1,78594 1,55760 34,877 16,4192 16,6728 10,7690 10,4982 553,84 101 101 101 101 82 3,26001 2,89320 1,73847 1,45343 32,255 15,9678 16,0060 10,8525 10,7558 546,28 54 54 54 54 43 2,38153 3,18217 1,42215 1,73490 38,527 15,6378 15,7253 10,7572 10,7528 556,87 574 574 574 574 493 3,11863 3,06318 1,67908 1,55744 35,367 Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Media N Desv. típ. Categorías de edad Menos de 30 De 30 a 45 De 45 a 65 Más de 65 Total Menos de 30 De 30 a 45 De 45 a 65 Más de 65 Total Menos de 30 De 30 a 45 De 45 a 65 Total Menos de 30 De 30 a 45 De 45 a 65 Total Menos de 30 De 30 a 45 De 45 a 65 Más de 65 Total Diagnóstico Sanos Miopía Prel. Hip. Prel. Ast. Total MediaIOPG MediaIOPCC MediaCRF MediaCH CCTAvg Tabla 11: Medias y desviaciones de los valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT en pacientes sanos según categorías de edad y defecto refractivo. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 126 Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. IOPG * Diagnóstico Intergrupos (Combinadas) 119,997 3 39,999 4,181 ,004 Intra-grupos 5452,919 570 9,567 Total 5572,916 573 IOPCC * Diagnóstico Intergrupos (Combinadas) 218,362 3 72,787 8,043 ,000 Intra-grupos 5158,143 570 9,049 Total 5376,505 573 CRF * Diagnóstico Intergrupos (Combinadas) 14,238 3 4,746 1,689 ,168 Intra-grupos 1601,218 570 2,809 Total 1615,456 573 CH * Diagnóstico Intergrupos (Combinadas) 36,550 3 12,183 5,131 ,002 Intra-grupos 1353,325 570 2,374 Total 1389,875 573 CCT * Diagnóstico Intergrupos (Combinadas) 6251,163 3 2083,721 1,673 ,172 Intra-grupos 609149,267 570 1245,704 Total 615400,430 573 Tabla 12: Análisis estadístico ANOVA de los valores de IOPg, IOPcc, CRF, CH y CCT en pacientes sanos según categorías de edad y defecto refractivo. Seguidamente analizamos los resultados obtenidos para las variables estudiadas, según los grupos de edad y defecto refractivo. • Variables IOPg e IOPcc. La comparación de medias según la edad, respecto a las variables IOPg e IOPcc, muestra un aumento progresivo de las medias de valores según se incrementa la edad, más evidente en el grupo de 45 a 65 años, como se expone en la tabla 13 y el gráfico 13. Categorías de edad IOPg (mmHg) IOPcc (mmHg) Menos de 30 años Media 15,2 15,4 De 30 a 45 años Media 15,5 15,4 De 45 a 65 años Media 16,4 16,6 Mas de 65 años Media 15,9 16,0 Total Media 15,6 15,7 Tabla 13: Medias de valores de las variables IOPg e IOPcc según las categorías de edad. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 127 Gráfico 13: Gráfico de barras representativo de los valores de IOPg e IOPcc según las categorías de edad. El análisis estadístico ANOVA para toda la muestra del grupo control según categorías de edad, respecto a la variable IOPg, refleja que existe un incremento de la IOPg estadísticamente significativo, conforme aumenta la edad de los pacientes explorados (p = 0,01). El análisis estadístico ANOVA para toda la muestra del grupo control, respecto a la variable IOPcc refleja que existe un incremento de la IOPcc estadísticamente significativo conforme aumenta la edad la de los pacientes explorados siendo (p=0,00), y con una significación mayor que para la IOPg. Si analizamos por categorías de errores refractivos encontramos que el incremento de la IOPg y de la IOPcc respecto a la edad es mayor en el grupo de pacientes con defecto miópico (p= 0,04, p= 0,00 respectivamente). Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 128 • Variables CRF y CH La comparación de medias según la edad, respecto a las variables CRF y CH se muestra en el gráfico 14. No existen diferencias estadísticamente significativas de la variable CRF entre las diferentes categorías de edad en la totalidad del grupo de pacientes sanos (p=0.49). Si analizamos las categorías de errores refractivos, se aprecia una disminución del CRF en relación con la edad en el caso de pacientes con defecto miópico y astigmático, que no ocurre en los pacientes sin defecto refractivo pero sin significación estadística (p=0,16). No existen diferencias significativas en los valores de CH según se incrementa la edad de los pacientes en el grupo control (p=0,20), pero encontramos una disminución significativa del CH según se incrementa la edad de los pacientes en el grupo de pacientes con defecto miópico (p=0,02). Gráfico 14: Gráfico de barras representativo de los valores de IOPg e IOPcc según las categorías de edad. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 129 • Variable CCT No existen diferencias significativas en las medias de valores de CCT según los grupos de edad (p=0,06), reflejado en el gráfico 15. En el análisis por edad y defecto refractivo existe una discreta disminución del CCT sin significación estadística (p=0,17), según se incrementa la edad de los pacientes. Gráfico 15: Gráfico de barras representativo de los valores de IOPg e IOPcc según las categorías de edad. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados Mª Ángeles del Buey Sayas 130 3. ANÁLISIS DE RESULTADOS EN EL GRUPO EXPERIMENTAL SEGÚN PATOLOGÍA OCULAR. 3.1 RESULTADOS COMPARATIVOS DE LAS VARIABLES ESTUDIADAS EN EL GRUPO CONTROL Y GRUPOS DE PATOLOGÍA. Realizamos un estudio comparativo del grupo control de ojos sanos con las diferentes categorías de patologías oculares estudiadas en el grupo experimental, para cada variable estudiada CH, CRF, IOPg, IOPcc y CCT. 3.1.1 Variable CH. Respecto a la variable CH, se aprecia unos valores medios más bajos en el grupo queratocono (7,8 mmHg), queratoplastia (8,5 mmHg), distrofias y alteraciones corneales (9,0 mmHg) y glaucoma (9,6 mmHg), respecto al grupo control (10,7 mmHg). La tabla 14 refleja las medias de CH obtenidas en el grupo control y en las diferentes categorías de patología ocular estudiadas. N Media Desviación típica Error típico Intervalo de confianza para la media al 95% Límite inferior Límite superior Límite inferior Límite superior CH Normales 574 10,7 1,55 ,065 10,62 10,88 ( mmHg) Glaucoma 147 9,6 1,96 ,161 9,37 10,01 A.F.Glaucoma 78 10,7 1,73 ,196 10,30 11,09 Esc. Papilar 90 10,6 1,95 ,206 10,22 11,04 HTO o límite 176 10,5 1,84 ,138 10,26 10,81 Queratocono 40 7,8 1,42 ,224 7,40 8,31 Queratoplastia 59 8,5 2,27 ,296 7,94 9,13 D. y A. Corneales 39 9,0 2,71 ,433 8,12 9,88 Total 1203 10,3 1,92 ,055 10,21 10,42 Tabla 14: Estadística descriptiva de la variable CH en el grupo control y las diferentes categorías de diagnóstico. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 233 RESULTADOS DE INVESTIGACIÓN El trabajo de investigación de esta tesis ha dado lugar a: - publicación de artículos en revistas Journal Citation Reports, así como otras publicaciones nacionales e internacionales; - divulgación de resultados a través de comunicaciones científicas en congresos nacionales e internacionales; - participación del investigador como profesor, ponente o moderador en reuniones científicas y mesas redondas de congresos nacionales e internacionales; - redacción de capítulos de libros científicos de divulgación nacional e internacional; - premios y reconocimientos, así como menciones en prensa la labor de investigación. A continuación se enumeran estos resultados de investigación. PUBLICACIONES EN REVISTAS NACIONALES • Efecto del cerclaje escleral en la cirugía vítreo-retiniana sobre la morfología y biomecánica de la córnea. Ruiz–De-Gopegui, E.; Ascaso, F.J.; Del Buey, M.A.; Cristóbal, J.A. Arch Soc Esp Oftalmol. 2011; (86):363367. • Tratamiento refractivo de leucomas corneales tras queratitis por adenovirus. Del Buey Sayas MA, Mateo Orobia A, Cristóbal Bescós JA. Superficie ocular y córnea. 2010; (5):19-20. • Glaucoma e hipertensión ocular tras queratoplastia penetrante. N Arturo Rodríguez, José A. Cristóbal, Manuel Chacón, Susana Solanas, Mª Ängeles del Buey, Enrique Minués. Archivos de la Facultad de Medicina de Zaragoza. 2006; 46(1):14-16. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 234 PUBLICACIONES EN REVISTAS INTERNACIONALES • Evaluation of in vitro efficacy of combined riboflavin and ultraviolet a for Acanthamoeba isolates. Del Buey MA, Cristóbal JA, Casas P et al. Am J Ophthalmol. 2012; 153(3):399-404. • Biomechanical property analysis after corneal collagen cross-linking in relation to ultraviolet A irradiation time. Lanchares E, del Buey MA, Cristóbal JA, Lavilla L, Calvo B. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2011; 249(8):1223-1227. • Corneal biomechanical properties in normal, regular astigmatic, and keratoconic eyes. Del Buey MA, Cristóbal JA, Ascaso FJ, Lavilla L, Lanchares E. J. Emmetropia. 2011; 2:3-8. • Corneal biomechanics after refractive surgery. A comparison between surgical techniques. Palomino C, Castillo A, Cristóbal JA, del Buey MA, Carmona D. J Emmetropia. 2011; 2:127-130. • Use of brimonidine before LASIK with femtosecond laser-created flaps for the correction of myopia: a contralateral eye study. Rodríguez-Galietero A, Martínez JV, del Buey MA, Cristóbal JA. J Refract Surg. 2010; 26(1):28-32. • The Effect of Intraocular Pressure on the Outcome of Myopic Photorefractive Keratectomy: A Numerical Approach. Lanchares E, Calvo B, del Buey MA, Cristóbal JA, Doblaré M. Journal of Healthcare Engineering. 2010; 1(3):461-476. • Corneal biomechanical properties associated with glaucoma damage. Del Buey MA, Cristóbal JA, Ascaso FJ, et al. Acta Ophthalmologica. Article first published online: 23 SEP 2010. • Biomechanical properties in healthy subjects with and without refractive errors. A comparative study. Del Buey MA, Cristóbal JA, Lavilla L, et al. Acta Ophthalmologica. Article first published online: 23 SEP 2010. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 235 • A numerical model of the eye for simulation of corneal surgery and corneal biomechanical properties. Del Buey MA, Lanchares E, Cristöbal JA, et al. Acta Ophthalmologica. Article first published online: 23 SEP 2010. • Descriptive study of topographic patterns in clinically diagnosed keratoconus. Jimenez B, Perez D, Casas P, Cruz N, Ramiro P, del Buey MA, Cristóbal JA. Acta Ophthalmologica. Volume 88 September 2010. Article first published online: 23 SEP 2010. • How does scleral buckling affect the anterior segment of the eye? Ascaso FJ, Ruiz de Gopegui E, del Buey MA, Lavilla L, Cristobal JA. Acta Ophthalmologica. Volume 88 September 2010, Article first published online: 23 SEP 2010. • Effect of limbal relaxing incisions during phacoemulsification surgery based on nomogram review and numerical simulation. Cristóbal JA, del Buey MA, Ascaso FJ, Lanchares E, Calvo B, Doblaré M. Cornea. 2009; 28(9):1042-1049. • Biomechanical properties of the cornea in Fuchs' corneal dystrophy. del Buey MA, Cristóbal JA, Ascaso FJ, Lavilla L, Lanchares E. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009; 50(7):3199-3202. • Corneal Hysteresis in Fuchs Corneal Dystrophy. Del Buey MA, Cristóbal JA, Ascaso FJ, Lavilla L, Lanchares E. Author Response. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. Publised letters August 13, 2009. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 236 Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 237 CAPÍTULOS EN LIBROS CIENTÍFICOS NACIONALES • Ocular Response Analycer (ORA), aplicación clínica. M.A. del Buey, J. A. Cristóbal, L. Lavilla. En: Métodos diagnósticos en segmento anterior. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2011, pp. 523-535. ISBN: 978-84-933144-9-1. • Propiedades Biomecánicas Corneales. Histéresis Corneal. Simuladores Matemáticos. E. Lanchares, M. A. del Buey, J. A. Cristóbal, B. Calvo. En: Métodos diagnósticos en segmento anterior. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2011, pp. 507-513. ISBN: 978-84-933144-9-1. • ¿Qué necesita el ojo para acomodar? J.A. Cristóbal, M.A. del Buey, E. Lanchares. En: Cirugía de la presbicia. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2010, pp. 67-78. ISBN: 978-84-933144-84. • Simulación numérica del refuerzo estructural de segmentos intracorneales sobre la biomecánica corneal. M.A. del Buey, E. Lanchares, J.A. Cristóbal. En: Técnicas de modelado corneal. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2009, pp.263-270. ISBN: 978-84-933144-7-7. • Modelado biomecánico del tejido corneal. J.A. Cristóbal, E. Lanchares, M.A. del Buey, B. Calvo. En: Técnicas de modelado corneal. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2009, pp. 51-59. ISBN: 978-84-933144-7-7. • Simulación numérica de la cirugía de incisiones relajantes sobre la córnea humana. En: Corrección del astigmatismo. Mac Line SL. Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva, 2006, pp. 241-250. ISBN: 84-933144-4-7. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 238 CAPÍTULOS EN LIBROS CIENTÍFICOS INTERNACIONALES • Simulación biomecánica de segmentos intraestromales para mejorar la estabilidad estructural de la córnea. J.A. Cristóbal, M.A. del Buey, E. Lanchares, B. Calvo. En: Queratocono: pautas para su diagnóstico y tratamiento. Autor: Roberto Albertazzi. Ediciones Científicas Argentinas, 2010, pp 273-286. ISBN: 9789879758571. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 239 COMUNICACIONES CIENTÍFICAS EN CONGRESOS NACIONALES • Valoración de la utilidad de metodos diagnósticos oculares en pacientes con queratocono. 27 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Sevilla, 2012. • Versatilidad diagnóstica de la tomografía de coherencia óptica de segmento anterior spectralis. 27 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Sevilla, 2012. • Patrones topográficos y biomecánicos de queratono en Área Sanitaria III de Aragón. XXII congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Zaragoza, 2012. • Degeneración nodular de Salzmann, enfoque diagnóstico y terapéutico. XXII congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Zaragoza, 2012. • Evolución morfológica en córneas queratocónicas tras extrusión de anillos intraestromales: a propósito de dos casos. 87 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Oviedo, 2011. • Análisis de la corrección del astigmatismo con incisiones Relajantes Corneales en la cirugía del cristalino. 87 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Oviedo, 2011. • Análisis “ex vivo” de las propiedades biomecánicas corneales tras la terapia crosslinking de colágeno en relación con el tiempo de irradiación. 1º Congreso de QUERATOCONO. Baiona, Pontevedra, 2010. • Análisis de efecto de la terapia crosslinking de colágeno (CXL) sobre la biomecánica y la histología de la córnea humana. 1º Congreso de QUERATOCONO. Baiona, Pontevedra, 2010. • Influencia de las propiedades biomecánicas preoperatorias en el efecto del tratamiento Lasik. 86 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Madrid, 2010. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 240 • Efecto del cerclaje escleral en la cirugía vitreoretiniana sobre la morfología y biomecánica de la córnea. 86 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Madrid, 2010. • Diagnóstico atípico de queratocono. 86 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Madrid, 2010. • Simulación numérica de los tratamientos combinados para el queratocono. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Estudio descriptivo de patrones topográficos en el queratocono clínico diagnosticado. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Estudio topográfico diferencial secuencial en casos de extrusión de segmentos de anillos corneales. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Influencia del cerclaje escleral sobre la morfología y biomecánica del segmento anterior en la cirugía vítreo retiniana. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Ectasia postLasik. Valoración biomecánica y topográfica. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Análisis de calidad visual mediante sistema de doble paso tras implantación de lentes intraoculares. 25 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Cádiz, 2010. • Propiedades refractivas y sobre la biomecánica corneal de los segmentos intraestromales en el tratamiento del queratocono. 24 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. San Sebastian, 2009. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 241 • Estudio de las características biomecánicas corneales: espesor corneal vs factor de resistencia corneal. 24 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. San Sebastian, 2009. • Simulación numérica del refuerzo estructural de segmentos intracorneales sobre la biomecánica corneal. 24 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. San Sebastian, 2009. • Tratamiento refractivo de los leucomas corneales cicatriciales. 24 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. San Sebastian, 2009. • Estudio de las características biomecánicas corneales y de la presión intraocular tras queratoplastia penetrante mediante el Ocular Response Analycer (ORA). 39 Congreso Sociedad Catalana de Oftalmología. Barcelona, 2008. • Simulación numérica del refuerzo estructural de segmentos intracorneales sobre la biomecánica corneal. 23 Congreso de la Sociedad Española de Cirugíaa Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Madrid, 2008. • Biomecánica corneal tras queratoplastia penetrante. 23 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Madrid, 2008. • Desarrollo de un modelo biomecánico de globo ocular para simulación de cirugía refractiva. 22 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Benidorm, 2007. • Simulación de incisiones relajantes corneales mediante el método de los elementos finitos. 22 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR. Benidorm, 2007. • Diseño biomecánico de globo ocular para simulación numérica de cirugía refractiva y propiedades corneales. 83 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Las Palmas, 2007. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 242 • Validación de modelo numérico ocular mediante simulación de incisiones relajantes. 83 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Las Palmas, 2007. • Córnea biomecánica modelado MEF y aplicaciones. XVIII Congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Zaragoza, 2007. • Simulación por elementos finitos de incisiones arcuatas para la corrección del astigmatismo. XXIV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica CASEIB. Pamplona, 2006. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 249 PARTICIPACIÓN COMO PROFESOR, PONENTE O MODERADOR EN REUNIONES CIENTÍFICAS O MESAS REDONDAS DE CONGRESOS NACIONALES E INTERNACIONALES. • Ponente en el IV Simposium Imexclinic, curso de formación para médicos especialistas en oftalmología sobre Nuevos rumbos en técnicas quirúrgicas, impartido en el 82 congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. A Coruña 29 de Septiembre de 2006. • Profesor en Curso de formación: cirugía del segmento anterior. Tema: Incisiones relajantes corneales. En Sociedad de Oftalmología de la Comunidad Valenciana. Valencia 23 y 24 de marzo de 2007. • Panelista en el Simposio “V Encuentro La Toja Faco-Refractiva”. Título: “Cirugía incisional corneal: Nomogramas”. Vigo 15-16 de Junio de 2007. • Participación en Reunión Internacional de usuarios de segmentos intracorneales Keraring en el XXV congreso of the ESCRS. Título: Segmento intraestromal keraring para control del queratocono evolutivo. Stockholm 8-12 de septiembre de 2007. • Ponente en Mesa Redonda sobre nuevas tecnologías del XVIII Congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Título: Nuevos sistemas de diagnóstico: ORA. Zaragoza 27 de Octubre de 2007. • Ponente de Sesión Científica: Córnea biomecánica modelado MEF y aplicaciones. XVIII Congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Zaragoza, 2007. • Ponente en el Simposio de Córnea del 23 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto Refractiva SECOIR: Biomecánica y remodelamiento corneal. Madrid, 2008. • Ponente del 1º Curso Avanzado de INTACS Cross-Linking y CK. Barcelona 5 de Julio de 2008. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 250 • Ponente en el simposium FacoAlarma 2009 del congreso Facoelche. Título: ¿Hacia una epidemia de cegueras por glaucomas de baja tensión en operados de excimer? Elche, febrero 2009. • Ponente de Sesión Científica: Biomecánica del cristalino en relación con lentes acomodativas. Sevilla Refractiva 2009 y 20 Congreso de la Keratoconus Society. Sevilla, 2009. • Ponente de Sesión Científica: Comportamiento estructural de la córnea con queratocono. Sevilla Refractiva 2009 y 2o Congreso de la Keratoconus Society. Sevilla, 2009. • Panelista en el Simposio “TÉCNICAS DE MODELADO CORNEAL. DESDE LA ORTOQUERATOLOGÍA AL CROSS-LINKING” en el 24 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: Biomecánica de los segmentos corneales em el tratamiento del queratocono. San Sebastián 22 de mayo de 2009. • Ponente del Curso de formación “Métodos diagnósticos” impartido en el 24 congreso de la Sociedad Española de Cirugía ocular Implanto-Refractiva SECOIR de 2009. Con el título “Utilidad diagnóstica del Ocular Respons Analyser”. San Sebastian 21 de Mayo de 2009. • Colaboradora del curso “LO MEJOR DE LA ASCRS” en el 24 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva) Título: Resumen congreso de la ASCRS. Biomecánica corneal. San Sebastián 22 de mayo de 2009. • Directora y Ponente del Curso de formación impartido en la Sociedad Española de oftalmología 2009. Con el título “Iniciación a la cirugía refractiva corneal”. Santander 23 de Septiembre de 2009. • Coordinadora del Curso “Lo mejor del último año en el tratamiento del Queratocono y las ectasias yatrogénicas” de la XI edición del CIMO “Sevilla Refractiva”. Sevilla 29 Abril al 1 de Mayo de 2010. • Ponente en el Curso “Lo mejor del ültimo año en el tratamiento del Queratocono y las ectasias yatrogénicas” de la XI edición del CIMO “Sevilla Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 251 Refractiva”. Título: Análisis de las propiedades biomecánicas de la córnea don el ORA y su papel de predicción de la ectasia corneal. Sevilla 29 Abril al 1 de Mayo de 2010. • Moderador de la Mesa redonda “Diagnóstico y tratamiento del Queratocono” de la XI edición del CIMO “Sevilla Refractiva”. Sevilla 29 Abril al 1 de Mayo de 2010. • Ponente en el Curso “Lo mejor del ültimo año en el tratamiento del Queratocono y las ectasias yatrogénicas” de la XI edición del CIMO “Sevilla Refractiva”. Título: Ensayos de los efectos de la terapia Crosslinking tras la implantación de segmentos intracorneales. Sevilla 29 Abril al 1 de Mayo de 2010. • Colaboradora del curso “LO MEJOR DE LA ASCRS”” en el 25 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Resumen congreso de la ASCRS. Biomecánica corneal. Cádiz 1922 de mayo de 2010. • Colaboradora del curso “Métodos diagnósticos” en el 25 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: Papel del ORA en la detección de la patología ocular. Cádiz 19-22 de mayo de 2010. • Panelista del Simposio “Queratocono”” en el 25 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: “Diagnóstico del queratocono”. Cádiz 1922 de mayo de 2010. • Ponente de la Mesa Redonda “Aplicación de nuevas tecnologías diagnósticas en cataratas” en el VI Encuentro Faco-Refractiva La Toja 201º. Ttítulo: “Aplicaciones del ORA”. La Toja 1819 de junio de 2010. • Ponente de la Mesa Redonda “Cirugía refractiva corneal” en el VI Encuentro Faco-Refractiva La Toja 2010. Título: “Biomecánica corneal”. La Toja 1819 de junio de 2010. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 252 • Componente del Grupo de Discusión de casos clínicos presentados en el VI Encuentro Faco-Refractiva La Toja 2010. Título:” El mejor y el peor caso del año en Cirugía Refractiva”. La Toja 1819 de junio de 2010. • Participación como ponente en el Simposium “LO MEJOR DEL AÑO 2010” celebrado en el 86 Congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Título: Cirugía refractiva y biomecánica corneal. Madrid 22-25 Septiembre de 2010. • Participación como ponente en el Forum keraring del congreso de la Sociedad Española de Oftalmología. Título: Modelo biomecanico de globo ocular para investigación en tratamientos del queratocono. Madrid 23 septiembre de 2010. • Ponente del Curso de formación impartido en la Sociedad Española de oftalmología 2010 “consejos para tener una cirugía ocular sin complicaciones”. Título “Cirugía refractiva corneal sin complicaciones”. Madrid 22 de Septiembre de 2010. • Ponente del Curso de formación impartido en la Sociedad Española de oftalmología 2010 “CIRUGÍA COMBINADA”. Título “Cirugía combinada de astigmatismo y catarata mediante incisiones relajantes corneales” Madrid 22 de Septiembre de 2010. • Participación como Secretario en sesión de comunicaciones libres del XXI congreso de la Sociedad Aragonesa de oftalmología. Zaragoza 5 y 6 de Noviembre de 2010. • Participación como Ponente en la mesa redonda sobre “Avances en Diagnóstico y tratamiento en Oftalmología” del XXI congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología. Título: Papel del ORA como detector de patología ocular. Zaragoza 5 y 6 de Noviembre de 2010. • Participación como Ponente en la mesa redonda sobre “Crosslinking en queratocono”. Título: “Crosslinking corneal”. Baiona 11-13 de Noviembre de 2010. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 253 • Moderador de la Mesa redonda “Diagnóstico y tratamiento del Queratocono” de la XII CURSO del CIMO “Sevilla Refractiva”. Título: Lo mejor del ultimo año en tratamiento del queratocono y de las ectasias iatrogénicas.Sevilla 14 Abril al 16 de Abril de 2011. • Ponente del XII Curso del CIMO “Sevilla Refractiva”.Título: Cambios morfológicos corneales en casos de segmentos intraestromales extruidos. Sevilla 14 Abril al 16 de Abril de 2011. • Ponente del VII REUNIAO TEMÁTICA CÓRNEA 2011 PORTUGUESA. Título: Investigación en biomecánica corneal. Santa María da Feira. Portugal 6 y 7 de Mayo de 2011. • Ponente del 1ª FORUM KERARING PORTUGUES 2011.Título: Cambios topográficos tras segmentos intraestromales extruidos. Santa María da Feira. Portugal 6 de Mayo de 2011 • Colaboradora del curso “LO MEJOR DE LA ASCRS” en el 26 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: Resumen congreso de la ASCRS. Valencia 25-28 de mayo de 2011. • Panelista del Simposio “Queratocono” en el 26 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: Diagnóstico biomecánico del queratocono. Valencia 25-28 de mayo de 2011 • Colaboradora del simposio “LO MEJOR DEL AÑO”” en el congreso SEO (Sociedad Española de oftalmología). Título: Resumen de novedades internacionales en córnea. Oviedo 21-24 de septiembre de 2011. • Ponente del Curso de formación impartido en el Forum Arruzafa 2011 “Actualización en sistemas diagnósticos del segmento anterior”. Con el título “Tonometría y Paquimetría. Histéresis Corneal.” Córdoba 11 y 12 de Noviembre de 2011. • Moderador de la mesa 3 del Curso de formación impartido en el Forum Arruzafa 2011 “Actualización en sistemas diagnósticos del segmento anterior”. Con el título “Topografía y OCT.” Córdoba 11 y 12 de Noviembre de 2011. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 254 • Ponente del simposio “LO MEJOR DE LA ASCRS”” en el 27 congreso SECOIR (Sociedad Española de cirugía ocular Implanto-Refractiva). Título: Resumen de novedades internacionales en cirugía de catarata y refractiva. Sevilla 23-26 de mayo de 2012. • Ponente del Curso de formación impartido en el 27 congreso SECOIR “Curso de Actualización: OCT en córnea y superficie ocular” Con el título “OCT en opacidades corneales.” Sevilla 23-26 mayo de 2012. • Moderador de la mesa Crosslinking corneal en el 2ª Congreso Internacional de Queratocono. Título: Crosslinking corneal. Vigo 21-23 junio de 2012. • Ponente de la mesa Bases Físicas y biológicas del queratocono con la ponencia Biomecánica Corneal en el 2ª Congreso Internacional de Queratocono.. Vigo 21-23 junio de 2012. • Participación como ponente en el XXIII Congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología en el Simposio de Córnea Quirúrgica con la ponencia: “Manejo del queratocono (I). Lentes de contacto y Crosslinking”. Zaragoza 19 de octubre de 2012. • Participación como ponente en el XXIII Congreso de la Sociedad Aragonesa de Oftalmología en el Simposio de Córnea Quirúrgica con la ponencia: “¿Cómo controlar el rechazo de la queratoplastia?”. Zaragoza 19 de octubre de 2012. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 255 PREMIOS Y RECONOCIMIENTOS • Segundo premio al mejor video de cirugía refractiva : “Segmento keraring en implante asimétrico como tratamiento del queratocono evolutivo“ . 3º video-festival del congreso nacional de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva (SECOIR). Benidorm, mayo de 2007. • Premio a la mejor comunicación libre: “Simulación de incisiones relajantes corneales mediante el método de elementos finitos" del 22 Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Ocular Implanto-Refractiva. Benidorm. 9-12 de Mayo de 2007. • 2nd Place Best Free Paper Presentation en Wavefront international congress. Al trabajo “Numerical computation of the ciliary forces for the human accommodation process". Lens Refractive and Wavefront Summit. Alicante, Spain. 7th March 2009. • Premios MSD-SEG de Investigación en Oftalmología. Primer premio a la mejor publicación de investigación en Glaucoma en el 2009. entregados en el Congreso Nacional de Glaucoma 2010. Al trabajo: “Biomechanical properties of the cornea in Fuchs corneal dystrophy". Publicado en la revista Invest Ophth Vis Sci. 50(7), 3199-3202, 2009. • Posters of Special Interest in ASCRS 2010. Sección Cornea. Al trabajo: “Comparative Biomechanical Analysis of Combined Treatments for Keratoconus". Otorgado por American Society of Cataract and Refractive Surgeons (ASCRS) Symposium & Congress. En Boston, MA. Abril de 2010. • Primer finalista de la Iª edición del Premio Fernando Martinez Sanz. FACOELCHE 2011. Al trabajo titulado “Influencia de las propiedades biomecánicas corneales preoperatorias en el tratamiento lasik”. Entregado en el congreso Facoelche, Febrero 2011. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 256 • Posters of Special Interest in ASCRS 2011. Sección Córnea. Al trabajo: “Riboflavin/UVA Combination for Acanthamoeba Isolates: Evaluation of in Vitro Cysticidal Antiamoebic Efficacy”. Otorgado por American Society of Cataract and Refractive Surgeons (ASCRS) Symposium & Congress. En San Diego (California) Marzo de 2011. • Ganador de la 2ª edición del Premio Fernando Martinez Sanz. FACOELCHE 2012. Al trabajo titulado “Evaluación de la eficacia in vitro del cross-linking contra acanthamoeba”. Entregado en el congreso Facoelche, Febrero 2013. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 257 MENCIONES EN PRENSA • Mención especial en el Periódico internacional Ocular Surgery News Edición Especial “Biomechanical Properties of the Cornea in Moderate-High Congenital Astigmatism, Keratoconus and Normal Eyes” Octubre 2008 al trabajo “The use of the Reichert ocular response analyser to establish the relationship between biomechanical properties and ocular pathology”. M. del Buey, et al. presentado en el congreso ARVO 2008 Anual Meeting. Fort Lauderdale, 2008 como uno de los 3 trabajos destacados sobre biomecánica ocular. By Thomas R Elmer Jr. • El Periódico de Aragón, 1 Enero 2008, sección I+Dear, p. 3. “Más precisión en la cirugía ocular". Por D. Lumbreras. • El Periódico de Aragón, 15 Enero 2009, sección I+Dear, pp. 4-5. “Buscando la perfección en cirugía ocular". Por F. Mantecón. • Diario médico del Miércoles 7 Septiembre de 2011, mención en portada y pagina 13. • Mención en la revista OFTALPRO de Portugal Nº 13Mayo-Junio 2011 páginas 24-29 sobre la participación en el congreso portugués de CORNEA con 2 ponencias de investigación biomecánica en oftalmología. • Otras menciones en revista nacional “Información Oftalmológica” por conferencias, trabajos y recogida de premios. • Otras menciones en la revista internacional TODAY. Cataract and refractive Surgery sobre presentación de trabajos y premios otorgados. Estudio de la Biomecánica Corneal Resultados de investigación Mª Ángeles del Buey Sayas 258 Estudio de la Biomecánica Corneal Bibliografía Mª Ángeles del Buey Sayas 265 46 Douglhty MI, Zaman ML. Human corneal thickness and its impact on intraocular pressure measures: a review and meta-analysis approach. Surv Ophthalmol. 2000; 4:367-407. 47 Gordon MO, Beiser JA, Brandt JO, et al. 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