Desarrollo de un sensor binocular en visión abierta para el estudio de la acomodación.

Resumen

Objetivos: Los objetivos de esta tesis son: 1. Desarrollo y calibración de un sensor binocular de Hartmann-Shack (H-S) infrarrojo (1050nm) que permita realizar medidas desapercibidas de acomodación en visión abierta con un seguimiento de pupila en tiempo real (25 Hz). 2. Validación del instrumento en condiciones experimentales: Medidas de acomodación, convergencia, del tamaño pupilar y de las aberraciones monocromáticas en ambos ojos. 3. Estudio de la dinámica temporal de la respuesta acomodativa (acomodación, vergencia y tamaño pupilar) para una tarea de acomodación de lejos a cerca. 4. Estudio de la acomodación y refracción en baja luminancia. 5. Estudio de la respuesta de acomodación en luz policromática. Metodología: El diseño en doble-nivel del sensor emplea un ancho espejo dicroico, transparente para el visible y situado a 45º de la horizontal, lo que refleja la luz infrarroja al sensor y preserva una visión natural. Se ha incorporado un brazo de calibración para caracterizar el sensor. Se ha comprobado que el sistema proporciona medidas de refracción para rotación del ojo hasta 12.5º. Se ha observado comportamientos lineales de acomodación, convergencia, tamaño de pupila en ambos ojos y una buena correlación entre los cambios relativos de acomodación y de convergencia lo que valida el uso de nuestro instrumento en visión abierta. Resultados: En visión binocular las respuestas de acomodación, convergencia y tamaño pupilar fueron más rápidas que en visión monocular. Se ha observado que la convergencia se realiza de manera muy rápida y eficaz y la rotación de los ojos se desencadena de forma simultánea y sincronizada en binocular. En visión monocular, la acomodación y la convergencia fueron más lentas y presentaron mayor variabilidad entre sujetos. En estas condiciones, el ojo ocluido realiza un primer movimiento en dirección temporal lo que correspondería a un movimiento sacádico, para posteriormente converger de forma relativamente lenta y, sincronizada con la acomodación gracias a la interacción acomodación-convergencia. La dinámica temporal de los reflejos de acomodación ha mostrado una gran similitud entre ojos en visión binocular. Se ha observado en promedio un desplazamiento miópico del equivalente esférico en visión binocular y monocular en baja luminancia y con una gran variabilidad entre sujetos, incluyendo casos con cambio miópico, otros estables y comportamiento hipermetrópico de menor amplitud en visión binocular. Se ha calculado que la aberración esférica solo puede tener un leve impacto en este comportamiento. Se ha mostrado que el cambio acomodativo en baja luminancia está altamente relacionado con la posición tónica de acomodación, y también altamente correlacionado entre ambos ojos. Sin embargo, se ha mostrado que el estado de reposo de la convergencia está solo moderadamente correlacionado con la acomodación tónica. Se ha medido que la refracción presenta un comportamiento consistente con la acomodación en función de la longitud de onda del estímulo y con discrepancias para el azul. Para estímulos verdes y blancos, se ha observado un comportamiento muy similar tanto para lejos como para cerca. Se ha observado un aumento estadísticamente significativo de los tiempos de acomodación con el aumento del gap de refracción pero no se ha observado para la velocidad media y máxima de acomodación. La amplitud de miosis era estable sin cambios significativos con la longitud de onda. Tampoco se ha medido cambios significativos de convergencia correlacionado con el gap de refracción o el color. Conclusión: 1. Se ha desarrollado un sensor binocular infrarrojo para medir la repuesta de acomodación y las aberraciones de ambos ojos. 2. El instrumento ha demostrado buenas capacidades permitiendo medidas de la respuesta acomodativa para rotación del ojo hasta 12.5º en convergencia monocular. 3. La dinámica temporal de los reflejos de acomodación ha mostrado una gran similitud entre ojos y una respuesta más rápida en binocular que en monocular. 4. En visión monocular, se ha observado inicialmente un movimiento rápido de tipo sacádico del ojo seguidor. Luego el enlace de acomodación-convergencia produce convergencia de forma sincronizada con la acomodación. 5. Se ha medido un desplazamiento miópico de acomodación en baja luminancia con alta variabilidad entre sujetos. 6. El cambio de acomodación está altamente correlacionado con la acomodación tónica y entre ambos ojos lo que explicaría la similitud del fenómeno de miopía nocturna entre ojos. 7. La convergencia y la acomodación a oscuras o tónicas están solo moderadamente correlacionada sospechando una disociación de dichos procesos en oscuridad total. 8. La refracción medida en el espectro visible ha mostrado cambios consistentes con la acomodación para contrarrestar el efecto de la aberración cromática longitudinal. 9. Los tiempos de acomodación han mostrado un aumento lineal con el aumento del gap de refracción lo que sugiere una relación con la longitud de onda de los estímulos. No obstante, no se ha observado tendencia para la velocidad media y pico de acomodación.