La topografia corneale e l'aberrometria nella pratica clinica contattologica

Transcript

1 La topografia corneale e l'aberrometria nella pratica clinica contattologica Ivan Piacentini Dottore in Ottica e Optometria Libero professionista Docente nel Corso di Optometria, Ist. B. Zaccagnini Consulente aziendale e formatore in programmi di educazione continua dossier La cheratoscopia nasce come metodo per evidenziare le variazioni della curvatura corneale; per raggiungere questo risultato veniva proiettata sulla cornea una mira e si valutavano le deformazioni subite dall immagine riflessa. Lo sviluppo parallelo delle tecnologie fotografiche permise l introduzione della fotocheratometria, che offrì la possibilità di confrontare immagini diverse o anche acquisite in tempi diversi. Con l avvento dei calcolatori elettronici, si è potuto dare al valore qualitativo offerto dal fotocheratoscopio anche un valore quantitativo, in altre parole la misura dei raggi di curvatura su tutta la superficie corneale. Tra tutti i pattern utilizzati per lo studio della superficie corneale, quello che meglio evidenzia le deformazioni e le variazioni di curvatura, è sicuramente il disco di Placido. Nei moderni videocheratoscopi, il numero degli anelli del disco di Placido può cambiare da strumento a strumento lasciando inesplorata solo una zona centrale di pochi decimi di millimetro. Gli elementi costitutivi della topografia corneale possono essere distinti in ottici ed informatici; i primi sono le mire, cioè un pattern luminoso riflesso dalla cornea, quindi la superficie riflettente cioè la cornea, ed infine un sistema di rilevamento delle immagini ora costituito da una telecamera. Il rapporto fra questi tre elementi è regolato da un sistema di allineamento e di focalizzazione dell immagine L elemento informatico principale è costituito da un computer munito di programmi software che permettono la digitalizzazione delle immagini raccolte dalla telecamera e procodano alla scelta dei punti da computare tramite processi di interpolazione ed estrapolazione regolati da calcoli matematici complessi detti algoritmi. Altro elemento informatico è un sistema di codifica dei colori che facilita la visualizzazione delle mappe topografiche. Le mire La più utilizzata è, come detto in precedenza, il disco di Placido; ovviamente le mire possono variare per numero di anelli, posizione, larghezza, distanza reciproca, luminosità e diametro del più piccolo degli anelli. La nitidezza dell immagine è legata anche al contrasto tra la luminosità degli anelli e lo sfondo; il nero e bianco sarebbero i colori più indicati perché con essi si ottiene il contrasto massimo. Aumentando, però, la luminosità degli anelli oltre un certo valore, oltre ad indurre un effetto d abbagliamento sul paziente, si ottiene un fenomeno di diffusione dei raggi con conseguente diminuzione del contrasto. Probabilmente per tale motivo alcune ditte hanno abbandonato il bianco per preferire colori tenui, come il rosa o il verde, che sono meno abbaglianti e meno diffondenti. Le due tipologie costruttive predominanti sono: 1. Testa a forma di cono 2. Testa a disco di Placido modificato Disco di Placido modificato e testa a forma di cono La forma della testa dello strumento che proietta gli anelli concentrici può essere conica o a forma di disco di Placido modificato. Le teste coniche hanno il vantaggio di provocare minore interferenza nella proiezione con palpebre e ciglia e di consentire una spaziatura tra mira e mira molto fine, caratteristica che permette un elaborazione di un maggior numero di punti sulla superficie corneale. Le teste a disco di Placido modificato hanno invece il vantaggio di poter essere poste a maggiore distanza dal vertice corneale, con conseguente guadagno in termini di distanza di messa a fuoco. Tale distanza è molto importante 64 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

2 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1 Testa a forma di cono. Fig. 2 Testa a disco di Placido modificato. perché nel caso di un errore nella focalizzazione delle immagini proiettate, a parità d errore, tanto minore è questa distanza, tanto maggiore sarà l errore di calcolo del potere diottrico da parte dello strumento. La distanza di messa a fuoco e l allineamento tra asse del topografo e il vertice corneale devono essere scrupolosamente rispettati, quindi ogni strumento possiede un meccanismo di allineamento e messa a fuoco automatico o manuale. I meccanismi automatici garantiscono una maggiore accuratezza di focalizzazione rispetto a quelli manuali e quindi riducono sensibilmente l errore indotto. La cornea La cornea viene istologicamente divisa in: 1. Epitelio 2. Membrana di Bowman 3. Stroma 4. Membrana di Descemet 5. Endotelio Lo strato di sostanziale interesse per lo studio della topografia è l epitelio, considereremo, inoltre, i suoi rapporti con il Film Lacrimale. Lo strato superficiale dell epitelio corneale mostra una particolare rugosità, formata da microvilli; essi sono discretamente lunghi sulla congiuntiva e sui fornici ma in sostanza assenti nella parte centrale dove sono numerose le micropliche. Tale rugosità, grazie alla presenza di filamenti glicoproteici formanti il gliocalice, ha la funzione di trattenere il film lacrimale e quindi di rendere otticamente uniforme la superficie corneale. La topografia corneale sfrutta questa caratteristica della cornea di comportarsi come uno specchio convesso. Il normale procedimento per un esame cheratoscopico consiste nel far fissare al paziente il centro delle mire anulari, mettere a fuoco e memorizzare l immagine. Così facendo si ottiene l allineamento tra l asse del topografo che contiene l asse delle mire e quello della telecamera e l asse visivo del soggetto. Questo sistema è sicuramente quello che presenta la maggiore fedeltà nella ripetitività dell esame. Codificazione dei dati in colori Una volta ottenuti tutti i dati numerici indicanti la curvatura, in mm o in diottrie, le informazioni possono essere fornite direttamente in numeri o in linee altimetriche o in colori. Con l utilizzo dei colori, si è cercato di dare ad una rappresentazione bidimensionale, quale l immagine ottenuta dall elaborazione dei dati acquisiti con il topografo, una parvenza di tridimensionalità. Facendo corrispondere ad ogni colore un determinato raggio di curvatura si ottiene una scala dove ai colori freddi, come il blu, corrispondono raggi minori e quindi superfici più piatte; mentre ai colori caldi, come il rosso, corrispondono raggi minori e quindi superfici più curve. Scale di colori La maggior parte dei sistemi di topografia ha tre scale di colori per la visione delle mappe di contorno: - Scala assoluta - Scala normalizzata - Scala aggiustabile La scala assoluta rappresenta la scala utilizzata in tutti i topografi; è caratterizzata dalla gamma più ampia di poteri diottrici, va da 9.00dt (nero) a dt (bianco). Fino a 35.50dt e da 50.50dt in poi l intervallo diottrico è di 5.00dt, mentre tra 35.50dt e 50.50dt l intervallo è di 1.50dt Questa scala è la via preferita per osservare le mappe perché: Giugno 2009 P.O. Professional Optometry 65

3 Fig. 3 - permette di paragonare più mappe anche in tempi diversi; - è regolata in modo che sia evidenziata qualsiasi caratteristica con significato clinico e sia eliminato o ridotto il rumore. Osservare articoli o presentazioni che non impieghino la scala assoluta, come prima scelta, per la visualizzazione delle mappe, renderebbe difficoltoso comprendere e apprezzare ciò che le mappe rappresentano. Nella scala normalizzata, l intervallo diottrico di ciascun colore è determinato dal software e varia da esame ad esame in relazione alla differenza tra i poteri diottrici corneali massimo e minimo. I colori non possono essere paragonati direttamente se la scala varia da mappa a mappa, bisogna avere il tempo di osservare le varietà della gamma di potenze presenti e l intervallo diottrico di ciascun colore. Il modo in cui la scala personalizzata si suddivide in step varia fra i diversi sistemi, inoltre si può anche personalizzare una distinta scala, detta scala aggiustabile, in modo da enfatizzare particolari caratteristiche topografiche della mappa. La mappa normalizzata non dovrebbe mai essere utilizzata in caso di sospetto cheratocono perché dà risalto a caratteristiche che non sono clinicamente rilevanti e quindi l osservatore tende a vedere la mappa come un reale cheratocono quando non lo è. L immagine sotto riportata mostra come senza un accurato esame della scala e degli step della mappa in scala normalizzata sulla destra, la conclusione potrebbe essere che essa sia una mappa di cheratocono. Mappe topografiche Le mappe topografiche più utilizzate sono: - Sagittale o assiale o globale - Istantanea o locale o realistica o meridionale o tangenziale o curvature - Altezza di superficie o altimetrica o altitudinale - Potere refrattivo Sagittale o assiale o globale Questa mappa di forma si basa sulla distanza assiale, distanza di ciascun punto della cornea dall asse del topografo passante per il vertice corneale. Le immagini ottenute con questa mappa risultano molto regolari grazie ad un algoritmo con approssimazione costante dei valori di curvatura, in tal modo essa tende a sottostimare i mutamenti nelle zone centrali e periferiche. Istantanea o locale o realistica o meridionale o tangenziale o curvature Questa mappa evidenzia ciascun punto della superficie corneale basandosi sui singoli raggi di curvatura giacenti sui piani definiti dai rispettivi meridiani corneali. La mappa istantanea genera, quindi, immagini meno regolari ed uniformi ma più dettagliate, poiché il calcolo della curvatura non considera forzatamente il centro di ciascuna curva giacente sull asse del topografo. Per questi motivi la mappa istantanea è più indicata per applicazioni di lenti a contatto e per la chirurgia refrattiva. Altezza di superficie o altimetrica o altitudinale Questa mappa si basa sulla valutazione dell altezza di ciascun punto della cornea rispetto ad una superficie di riferimento, quindi le aree corneali al di sotto della superficie di riferimento sono rappresentate con valori negativi e quindi freddi (blu) mentre le aree 66 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

4 - mappa comparativa: permette di mettere a confronto due topografie diverse; - mappa composita: alcuni sistemi sono in grado di fornire un elaborazione dell immagine cheratoscopica in grafica tridimensionale; - scelta della lente di prova e simulazione dell immagine fluoresceinica; - misura del diametro corneale; - simulazione dei dati oftalmometrici; - diametro pupillare in condizioni mesopiche e fotopiche. Fig. 4. Cornea Normale Fig. 5. Cornea astigmatica sovrastanti vengono rappresentate con valori positivi e colori caldi (rosso). Il colore verde è solitamente associato a zone d elevazione nulla. Potere refrattivo Questa mappa si riferisce alla funzione di messa a fuoco e analizza la cornea come superficie refrattiva considerando il tragitto dei raggi paralleli incidenti refratti; più piccola è la distanza focale, più grande è il potere refrattivo effettivo. I raggi paralleli periferici incidono sulla cornea con angoli d incidenza maggiori, dimostrando così un aumento di potere dal centro alla periferia. Altre funzioni secondarie dei topografi sono: - mappa differenziale: fornisce una mappa i cui colori non rappresentano i poteri diottrici effettivi ma il valore, espresso in diottrie, della differenza fra le due cornee esaminate; Cornea Normale La cornea normale tende ad avere una topografia uniforme con un potere che si aggira intorno le 43dt al centro della stessa. Nella periferia fino al limbus questo potere decresce; questo è particolarmente vero in direzione nasale. Questa particolarità permette nella visione delle mappe anche di capire se si tratta dell occhio DX o SX (per cornee normali sia di potere che di astigmatismo), in quanto la zona con appiattimento maggiore si troverà sulla sinistra della mappa per l occhio SX e sulla destra della mappa per l occhio DX. La normale cornea tende ad avere un leggero astigmatismo (come in questo caso) che solitamente è verticale ed ha un potere di circa 1,5dt di cilindro. Ricordiamoci sempre che nella mappe con scala assoluta ogni step centrale è di 1.5dt che corrisponde appunto all astigmatismo medio corneale (di cornee normali) con valori significativi. Cornea astigmatica In questa topografia si può notare la tipica immagine a clessidra, indice di astigmatismo con potere maggiore sull asse verticale e minore sull orizzontale. Principi di funzionamento degli aberrometri Per capire cosa sono le aberrazioni e quali effetti hanno sulla visione, non occorre sottoporsi a studi di fisica e matematica di alto livello, basta rivolgersi alla pratica quotidiana. Si pensi ad un raggio di luce che incontra l'atmosfera terreste, le nuvole e l'acqua. Passando da un elemento all'altro con indice di refrazione diverso, subirà una deviazione rispetto al suo percorso originario, a causa della refrazione. Immaginiamo di guardare il cielo notturno con tempo secco e fresco e al caldo con molta umidità, ci renderemo conto subito che vediamo sempre gli astri ma con qualità completamente diversa. Un altro esempio può essere la riflessione su superfici non 68 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

5 piane, che causano differenti alterazioni a secondo di dove ci stiamo specchiando, se in superfici concave o convesse. Questo perché ogni qualvolta che i fasci luminosi provenienti dall'infinito si riflettono su una superficie non piana, l'immagine derivante subirà delle deviazioni causate dalla deformità dello stesso. Tornando alla luce delle stelle, questa viene percepita dalla nostra retina attraverso la cornea (con n uguale a 1,377 e raggio di curvatura medio di 7,42), subisce il primo cambio di direzione, il secondo incontrando il cristallino (con n pari a 1,437), il terzo oltrepassando il vitreo (con n pari a circa 1,336), per finire catturato da una 'pellicola' (la retina, con raggio di curvatura di 11,7 mm) che ne deforma ancora l immagine. L'occhio umano è paragonabile ad un sistema ottico per cui non sfugge alle regole della geometria ottica, che hanno intrinseche due tipi di aberrazioni: quelle cromatiche (legate alla lunghezza d'onda della luce) e quelle geometriche (date dalla forma). Le aberrazioni del sistema ottico (sebbene un certo grado di aberrazioni siano necessarie per permettere una corretta acuità visiva), influiscono sulla qualità della nostra visione abbassandola. Grazie agli aberrometri «che quantificano e visualizzano attraverso mappe colorate, espresse in micron o diottrie, le differenze dal percorso ottico ottimale della luce in un occhio umano: optical path difference» possiamo analizzare e misurare le aberrazioni e cercare di porvi rimedio tramite lenti oftalmiche o lenti a contatto. Molte case produttrici di strumenti oftalmici progettano degli apparecchi in grado di misurare le aberrazioni. Il principio teorico che li accomuna è l'analisi del fronte d'onda calcolato attraverso la matematica dei polinomi. "Un fronte d'onda (abbreviato WF, dall inglese WaveFront) 'perfetto' è ben rappresentato da un foglio di carta piatto, perpendicolare ai raggi luminosi provenienti dall'infinito. Ogni deviazione dalla configurazione del foglio di carta piatto dovuto ad una deviazione di percorso, nell'analisi del fronte d'onda viene chiamata aberrazione, ed espressa in termini di errore di lunghezza del percorso ottico (OPL-optical path length)". OPL esprime il numero d'oscillazioni di un'onda luminosa durante un suo percorso stabilito. I raggi di luce emessi da tale sorgente puntiforme si propagano in ogni direzione. Se si pone come condizione che abbiano tutti lo stesso percorso, si desume che anche il numero di oscillazioni sarà identico, quindi, alla fine del percorso, la fase temporale sarà la medesima. L'insieme dei punti d'oscillazione, in una comune fase temporale, rappresentano il fronte d'onda della luce definito attraverso i punti nello spazio che giacciono alla stessa OPL dalla sorgente puntiforme che li ha generati. In un sistema ottico perfetto, l'opl è lo stesso per tutti i raggi che viaggiano dal punto oggetto al punto immagine. Nel caso di un occhio non aberrato tutti i raggi arriveranno sul punto immagine foveale oscillando lo stesso numero di volte e avranno la stessa fase temporale formando un'immagine perfetta. Se la luce giunge con fasi differenti significa che sta viaggiando attraverso percorsi differenti di OPL, quindi il sistema è aberrato. Per ottenere una perfetta immagine retinica è necessario che la distanza ottica di ogni punto oggetto dal punto immagine sia la medesima in ogni percorso. La mappa aberrometrica del fronte d'onda indica l'entità della deviazione da questa condizione di norma. Ogni deviazione dal fronte d'onda di riferimento è un'aberrazione ottica. Tale deviazione viene espressa come differenza del percorso ottico OPD (acronimo di Optical Path Difference). I dati numerici espressi in micron sono correlati alle altezze da rimuovere, punto per punto, per ottenere un Wave- Front ideale 'piatto' (evito in questa veloce trattazione la storia dell aberrometria passando subito al 1994 con i primi aberrometri oculari oggettivi). Nel 1971 lo studioso Shack applicando delle migliorie strutturali alla griglia di Hartmann, progettò quello che al secolo viene ricordato come il 'sensore Hart-mann-Shack' (o Shack-Hartmann), in letteratura semplificato con la sigla HS. Non potendo porsi dietro all'occhio per poter analizzare le aberrazioni, si utilizza il principio della riflessione sulla retina. Basandosi su questo principio un gruppo di ricercatori dell'università di Heidelberg (Germania) capitanati dal Dottor Liang, applicarono il sensore HS ad un rudimentale strumento oftalmologico rilevando le aberrazioni dell'occhio umano. Il primo problema che si presentò era quello di standardizzare lo studio del fronte d'onda. Il parametro comune fu la rappresentazione delle aberrazioni attraverso delle mappe espresse in micron, derivanti dall'analisi matematica dei polinomi d'ordine superiore, tenendo conto della teoria della diffrazione secondo il principio di Huygens-Fresnel, principio alla base dei polinomi di Zernike. Le aberrazioni nell'occhio umano portavano con sé un altro dilemma, quello di dover centrare il calcolo del fronte d'onda rispetto alla pupilla. Il comitato per la standardizzazione dell'optical Society of America 70 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

6 a questo riguardo ha indicato nella linea della vista o asse visivo (line ofsight - LOS) l'asse di riferimento. Le aberrazioni ed il loro significato clinico La ricerca della qualità della visione è la chimera di tutti i produttori di mezzi oftalmici. Non potendo variare con mezzi esterni quelle che sono le caratteristiche neuronali della visione ci si concentra sulla prima parte, cioè la formazione dell immagine in retina. L'aberrometria ha l'obiettivo di analizzarne le proprietà ottiche per evidenziare eventuali difetti (aberrazioni) che interferiscono con una corretta formazione dell'immagine retinica. Se si riuscisse ad ottenere un'immagine retinica perfetta, in assenza d'alterazioni di carattere neurale, la visione conseguente sarebbe d'alta qualità: nitida e ad alto contrasto. I nostri occhi sono imperfetti come dimostrato dalla presenza di errori di parallasse (l'asse visivo difatti non corrisponde con l'asse ottico), la pupilla non è centrata sull'asse ottico corneale e l'asse visivo non passa attraverso il centro della pupilla e del cristallino, ecc Di questi difetti anatomici dell'occhio non ci si rende conto poiché in realtà non si osserva con gli occhi ma il tutto viene filtrato ed elaborato dal cervello che a sua volta viene aiutato da fattori fisici come la miosi pupillare. Questo approccio non esclude comunque la necessità di migliorare l immagine retinica di partenza dando al cervello più informazioni e dunque una maggior capacità di estrapolazione di dati dalla visione. Concetto di aberrazione Nei sistemi ottici dal più semplice al più complesso, il sistema di lenti influisce sul cammino dei raggi luminosi dando immagini che teoricamente dovrebbero essere stigmatiche, cioè caratterizzate dalla non corrispondenza 'uno-a-uno' tra i punti dell'oggetto e i punti dell'immagine (riproduzione perfetta) in realtà a livelli più o meno elevatri ci si trova in presenza di un'aberrazione ottica, che rappresenta qualsiasi deviazione rispetto all'immagine stigmatica ideale. In quest'ottica anche le ametropie sono aberrazioni, poiché l'oggetto e l'immagine retinica non hanno una corrispondenza puntuale. La miopia, l'ipermetropia e l'astigmatismo sono le aberrazioni più semplici, dette aberrazioni di basso ordine (Defocus e Astigmatismo). Quando l'immagine retinica assume forme più complesse del semplice sfuocamento si parlerà di aberrazioni di alto ordine. Evidenziare e correggere le aberrazioni di basso ordine è abbastanza semplice, difatti un esame refrattivo optometrico assolve bene a questa funzione. A volte, però, ci s'imbatte in casi dove non è possibile raggiungere una buona acuità visiva, o in pazienti che riescono a leggere i 10/10 o più, ma sostengono di non essere soddisfatti della loro visione. Infatti non tutti i 10/10 sono ugual qualità, in qualche caso le mire sono circondate da immagini fantasma, aloni, ecc.. Distorsioni che impoveriscono la qualità dell immagine percepita. In questi soggetti l'ottica dell occhio è probabilmente alterata da difetti, non correggibili con lenti oftalmiche tradizionali. Per uno studio più completo dei difetti presenti si deve quindi ricorrere ad un esame aggiuntivo, chiamato aberrometria, che mette in evidenza tutte le aberrazioni dell'occhio studiando il fronte d'onda dell'intero sistema oculare. Il fronte d'onda emergente da un sistema ottico contiene in sé tutte le proprietà del sistema ottico analizzato. Ogni occhio ha il suo fronte d'onda caratteristico, anche se le aberrazioni oculari aumentano all'aumentare del diametro pupillare, con l'età, variano al variare della distanza d'osservazione, sono influenzate dall'umor-vitreo, dalla retina, dalla rotazione dell'occhio e di altre variabili. L'aberrazione d'onda si deduce abbastanza facilmente analizzando la deviazione del fronte effettivo rispetto ad un fronte di riferimento ideale, centrato nel fuoco del sistema. In un occhio con punto remoto all infinito e con accomodazione completamente rilassata i raggi paralleli provenienti dall'infinito, convergono perfettamente nella fovea. La tecnologia del fronte d'onda, nell'aberrometro inverte la direzione dei raggi creando virtualmente una sorgente di luce all interno dell occhio e più precisamente con localizzazione nella fovea creando così le basi per poter registrare il fronte d onda uscente dall occhio. Se l'occhio è in completa disaccomodazione la luce riflessa dalla retina emerge come un fascio perfettamente collimato di raggi paralleli tendenti all infinito dando come risultante un fronte d'onda perfettamente piano e che in aberrometria si identifica con un disco completamente verde, cioè rispetto al fronte d onda ideale non ci sono né picchi né valli. In un occhio miope i raggi emergenti convergono in un punto a distanza finita posto davanti all'occhio ed il fronte d'onda è sferico NB come i raggi provenienti dall infinito convergono in un punto all interno dell occhio, fattore che dipende sia dalla lunghezza totale che dalla capacità refrattiva del corpo oculare, anche il cammino ottico di fasci di luce provenienti dalla retina vanno a convergere in un punto prestabilito. Nell'occhio iper- 72 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

7 metrope i raggi emergenti sono divergenti (in questo caso il punto oggetto è tra il gruppo ottico e la sua focale di conseguenza una lente anche se positiva può divergere. Nell'astigmatismo i due fattori di prima si possono integrare, infatti l astigmatico possiamo intenderlo come un soggetto con diverso grado di miopia/ipermetropia o l insieme dei due, in questo caso l immagine aberrometrica non avrà la forma tridimensionale di una parabola ma sarà l unione di due. Nelle aberrazioni d'ordine si possono evidenziare pattern sempre più complessi con caratteristiche non simmetriche e con un numero di creste e di valli sempre maggiore. In questa logica troveremo la simmetria solo nelle aberrazioni di grado 0 nei vari ordini. Dopo rilevato il fronte d'onda dell'occhio tramite l ausilio di un elaboratore, l'aberrometro, è in grado di suddividere le aberrazioni totali nello loro varie componenti. Per effettuare questo processo ci si avvale di formule matematiche complesse quali i polinomi di Zernike: esistono anche altri sistemi di calcolo delle aberrazioni, ma non si adattano così bene ai nostri scopi per limiti impliciti alle stesse formule. I polinomi di Zernike possono presentare anche delle approssimazioni maggiori, ma permettono la suddivisione dell aberrazione totale nelle sue componenti elementari. In base ai polinomi di Zernike, le aberrazioni sono descritte numericamente, classificate in ordini e rappresentate sugli assi cartesiani, a due dimensioni o a tre dimensioni. La descrizione, ordine per ordine, è la seguente: zione). un TILT (rotazione) attorno all'asse X o Y ne sferica e ASTIGMATISMO (miopia, ipermetropia, astigmatismo) golare con base lungo l'asse X o Y, alla curvatura di Petzval o curvatura di campo e alla distorsione. plessi. un ruolo significativo solo a pupilla estremamente dilatata Abbiamo già evidenziato come per i nostri scopi non è utile riferirci all'ottica ondulatoria, ma osservando i fenomeni ottici con l'ottica geometrica non possiamo esimerci dal fare alcune osservazioni. Le aberrazioni possiamo dividerle in due grossi ambiti: - acromatiche - cromatiche Per aberrazioni acromatiche si intendono tutte le distorsioni del fronte d onda che avvengono anche in presenza di una fonte luminosa monocromatica, al contrario le cromatiche si presentano solo se la luce incidente è policromatica. Più precisamente tutte le aberrazioni sono acromatiche tranne quella policromatica assiale e di ingrandimento. Per aberrazioni 74 P.O. Professional Optometry Giugno 2009

8 assiali si intendono tutte le aberrazioni che danno punti immagine localizzati a distanze diverse dalla sorgente, ma comunque disposte sull asse visivo, tutte le altre aberrazioni si dicono extrassiali. Defocus Sono le aberrazioni di basso ordine con la caratteristica di poter essere corrette con dispositivi medici standard quali lenti oftalmiche, lenti a contatto e chirurgia refrattiva o non. Sono comunemente chiamate ametropie e si dividono in miopia - ipermetropia - astigmatismo. Queste aberrazioni a livello visivo producono sfuocamento che può essere simmetrico o asimmetrico. Coma Questa aberrazione prende proprio il nome dall effetto visivo che crea, infatti coma, chioma in italiano, ha un punto luminoso con un alone che lo circonda che si allunga come una chioma. Zernike ha il fronte d'onda molto deformato, e la sua mappa appare divisa in due parti, una rossa (elevazione) ed una blu (depressione). Il coma ha una diretta correlazione con la pupilla d entrata del sistema, che nell'occhio è costituito dalla pupilla. Questa aberrazione è altamente disturbante e fa perdere linee d'acuità visiva, crea immagini fantasma e sdoppiamento. È sempre presente nel cheratocono, negli astigmatismi asimmetrici e come conseguenza di ablazioni decentrate con il laser ad eccimeri. Si può anche osservare in seguito a trapianto di cornea, nel caso di lenti intraoculari decentrate e in tante patologie che deformano la superficie corneale. Le lenti oftalmiche e le lenti a contatto sclerali (morbide) non sono in grado di garantire una visione di qualità e in questi casi la correzione è spesso difficile. Più indicata è la correzione con lenti a contatto corneali (rigide). Aberrazione sferica d'onda presenta elevazioni centrali e periferiche. La mappa tridimensionale se di grado 0 mostra l'aspetto tipico 'a sombrero' in questo caso è di tipo assiale. Tutte le superfici sferiche danno luogo ad aberrazioni sferiche, solo le superfici asferiche riescono ad eliminare questo tipo di aberrazione. È meno disturbante rispetto al coma, ma ha come effetto finale la perdita di sensibilità al contrasto (nei primi interventi con Laser ad eccimeri si andava a correggere le ametropie, ma non si considerava l aberrazione sferica con la conseguenza di ridurre la sensibilità al contrasto). L'occhio umano normale è affetto da aberrazione sferica. Essa è leggermente positiva e di circa 1 diottria alla massima dilatazione pupillare (Millodot, 1978). L'aberrazione sferica fisiologica è utile, perché permette all'occhio di avere più profondità di fuoco e di campo. L'aberrazione sferica dipende da tre fattori: 1. dalle superfici ottiche di cornea e cristallino; dipende dalla lunghezza d onda). Nell'aberrazione sferica positiva i raggi marginali vanno a fuoco prima rispetto ai raggi parassiali, mentre nella negativa accade il contrario A livello visivo l aberrazione sferica è possibile correggerla, ma solo quella assiale o longitudinale ASL o in inglese LSA, che si può misurare in diottrie. Bibliografia - Dispensa del corso di Tecniche fisiche per l optometria II con laboratorio edizione- Mitchell Scheiman - Bruce Wick - Lippincot Williams & Wilkins - I vizi di refrazione - III Edizione - edizione Minerva Medica - Manuale di fisiologia Oculare - Henry Saraux & Bertrand traduzione di Arnaldo Magoni - Masson Italia Editori Milano Primari care optometry - quarta edizione - Theodore - Quaderni di Oftalmologia Aberrometria: principi, strumenti, utilizzo clinico Internet Il dossier di questo mese è estratto dalla documentazione dei 76 P.O. Professional Optometry Giugno 2009