sensibilidad_al_contraste

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Cunto es en realidad 20/20 de la funcin visual? Jess Andrs Rosas Aprez, MD. Fellow en crnea - Bascom Palmer Eye Institute Mara Carolina Mantilla Granados, OD. Revisin: Luis Antonio Ruiz, MD. Tomado de: http://www.franjapublicaciones.com/focular/fo27/default.htm

SNELLEN contra sensibilidad al contraste

PALABRAS CLAVE: Sensibilidad al contraste. Snellen, patrn sinusoidal, frecuencia espacial Sensibilidad al contraste y agudeza visual Herman Snellen (1834 1908), oftalmlogo holands nacido en la ciudad de Utrecht, desarroll en 1862 las tablas impresas de agudeza visual (AV) con el propsito de encontrar una forma convencional para prescribir gafas. La tabla de Snellen representa una serie de letras negras sobre fondo blanco con diferentes tamaos espaciales, mediante las cuales se pueden detectar cambios relativamente pequeos en el estado refractivo del ojo. Es, en realidad, la forma actual utilizada en todas partes para describir cambios en la visin causados por el desenfoque esfrico o astigmtico. Sin embargo, muchos tipos de prdida visual no se deben al desenfoque refractivo (por ejemplo, ambliopa, glaucoma y catarata) y por tanto, la medida de la funcin visual a partir de la tabla de Snellen se debe considerar inadecuada. La medida de la sensibilidad al contraste (SC) determina el nivel de contraste ms bajo que puede ser detectado por el paciente para un tamao determinado de estmulo. Se puede decir que la SC es diferente a la AV, pues mide dos variables de forma independiente: tamao y contraste, mientras que la segunda slo mide tamao, debido a que su contraste es siempre constante (negro sobre blanco) y alto (98% a 100%). En muchas ocasiones, el paciente puede ser capaz de leer hasta el 20/20 de la tabla de Snellen, lo cual indicara una agudeza visual normal; sin embargo, sto no necesariamente evala la calidad o funcionalidad de la visin. ** ngulo visual: la agudeza visual es especfica en trminos del ngulo visual subtendido por el detalle espacial fino. El ngulo visual de un objeto est determinado por su tamao fsico y la distancia del observador; las letras de la mayora de tablas de AV estn diseadas de tal forma que el tamao total de la letra es cinco veces mayor que el grosor del trazo que la forma (Ver grfica 1). Al evaluar la AV se obtiene un fraccionario, cuyo numerador es la distancia a la cual se examina y el denominador es la distancia a la que un observador normal sera capaz de leer dicha letra.

Las tablas de agudeza visual usan una referencia de un minuto de arco del ngulo visual para evaluar la resolucin de los detalles ms pequeos. Para una persona normal la fraccin es igual a 20/20. Para quien slo alcanza 20/40, el tamao de la letra corresponde a 10 minutos de arco en su altura y dos minutos de arco en el grosor del trazo. Es de anotar que esta expresin fraccionaria fue descrita hace ya ms de 100 aos y sin mayores modificaciones an se usa para evaluar todos los das, la funcin visual de miles de pacientes en un mundo optomtrico y oftalmolgico en donde cada vez es ms importante la calidad de visin del paciente y su satisfaccin. El problema central en la caracterizacin de la funcin visual a travs de la medicin de la agudeza visual es que se trata por definicin de una medida limitada y especfica, la cual corresponde a la habilidad para discriminar detalles finos -o ver objetos pequeos- en altos contrastes. **Teora de los canales de visin: si la imagen visual est construida por pxeles (unidades de resolucin) como en la pantalla de un computador, se puede decir que entre ms fino sea el sistema de pxeles, la imagen se construye con mayor informacin y sta a su vez, se percibe ms detallada por el cerebro. (Ver grfica 2) De acuerdo con la teora de los canales visuales, existen diferentes sistemas de calidad de visin que alimentan el cerebro con informacin de los aspectos que constituyen una

Grfica 2. Canales de visin y sensibilidad al contraste. La frecuencia de cada uno de los canales se representa por su respectiva imagen, la suma de todas las seales produce la percepcin real. En negro se observa tan solo, la limitada rea de frecuencia y contraste examinada por la agudeza visual de Snellen en el equivalente a 20/20.

escena visual. Uno de estos canales tiene una resolucin espacial gruesa, equivalente a 20/200 y por tanto, un sistema de pxeles de baja resolucin; este sistema solo puede detectar elementos gruesos de una imagen. El otro canal posee alta resolucin espacial y reporta ms detalles con mayor densidad de pxeles, equivalente a 20/60. Los ltimos canales de visin reportan los detalles ms finos a expensas de la mayor resolucin posible, equivalente a 20/20. Cada canal alimenta la memoria visual y a su vez, sta se puede encargar en determinado momento de alimentar informacin faltante cuando la imagen no es clara (por ejemplo, imgenes emborronadas por niebla, lluvia, humo, polvo, etc.). Ante estas circunstancias, tan solo la transmisin de datos por el canal de menor resolucin es posible, aunque el sistema de memoria rellena detalles no vistos en realidad. Rejilla de patrones sinusoidales Se puede considerar que la letra "E" en la tabla de Snellen est constituida por barras oscuras contra un fondo blanco. El espacio entre las barras se puede describir en trminos de frecuencia angular; es decir, se puede describir el contorno de la letra como un patrn de rejilla cuadrada con determinada frecuencia espacial (por ejemplo, la letra que corresponde a 20/20 tiene una frecuencia espacial de 30 ciclos/grado). La frecuencia espacial hace referencia al nmero de barras blancas y negras (un ciclo) en un grado de frecuencia angular. Sin embargo, desde el punto de vista ptico, pocas imgenes se pueden describir como patrones de ondas cuadradas perfectas, con bordes definidos y claros por completo. Una rejilla de patrn sinusoidal tiene un perfil de luminancia con transformacin gradual del rea clara a la oscura. Los patrones de rejilla sinusoidal son particularmente importantes y ahora, bastante utilizados en investigacin visual porque cualquier patrn visual por complejo que sea puede descomponerse en sus elementos primordiales de diferente frecuencia (anlisis matemtico de Fourier). (Ver grfica 3) Los sistemas de rejilla con patrones sinusoidales tienen ventajas importantes. En primer lugar, el desenfoque ptico no cambia la forma o la apariencia del patrn de la rejilla, nicamente la percepcin subjetiva del paciente acerca de la cantidad de contraste, por eso se Grfica 3. Tipos de rejilla. A. Rejilla de patrn cuadrado; altera solo un atributo B. Rejilla de patrn sinusoidal. del estmulo por el desenfoque. En segundo lugar, la sensibilidad al contraste provee un promedio de la caracterizacin de la respuesta total a una serie de estmulos bastante complejos que conforman el ambiente visual diario. Debido a la descomposicin de formas complejas en

patrones simples de ondas sinusoidales, la SC puede determinar la capacidad individual del paciente para procesar informacin espacial de escenas visuales cotidianas. Funcin de sensibilidad al contraste Un sistema ptico normal tiene mayor sensibilidad al contraste para bajas frecuencias espaciales (cuatro o cinco ciclos/grado). La SC disminuye de forma progresiva hacia las frecuencias ms altas, ya que fenmenos como la difraccin y las aberraciones pticas emborronan los detalles finos de la imagen. La forma de esta funcin representa la imagen de una letra "U" invertida, la cual refleja la respuesta del sistema visual humano basados en la frecuencia y el contraste. Adems, se puede considerar que esta forma de "U" invertida envuelve la respuesta independiente de frecuencia de cada uno de los canales que constituyen la visin. Gran nmero de factores puede alterar la medicin de la funcin de SC. Estos factores son: adaptacin luminosa del entorno, tamao del estmulo, excentricidad retiniana, tamao de la pupila, caractersticas temporales del sistema ptico, orientacin del estmulo y diferentes factores pticos (desenfoque, emborronamiento diptrico, emborronamiento difuso y astigmatismo). Aplicaciones clnicas Cada vez ms investigadores utilizan la medicin de la sensibilidad al contraste en el estudio y seguimiento de diversas patologas oculares que abarcan problemas refractivos como: desenfoque, enfermedades corneanas, cataratas, lentes intraoculares, procesos de envejecimiento ocular, lentes de contacto e incluso, ojo seco. (Ver grfica 4) **Ciruga refractiva: un amplio corredor se abre en cuanto a las aplicaciones de la medicin de la sensibilidad al contraste y la ciruga refractiva. Prez Santonja demostr como en pacientes con miopa moderada operados con Lasik se observa un compromiso inicial Grfica 4. Simulacin de visin. A. Paciente emtrope. B. Desenfoque de las frecuencias bajas e refractivo. C. Prdida de sensibilidad al contraste por catarata. intermedias en el postoperatorio inmediato que retorna a los valores normales preoperatorios en el transcurso del tercer mes; incluso, cabe anotar que un porcentaje importante de pacientes puede experimentar ganancia en ciertas frecuencias al cabo del sexto mes postoperatorio. El advenimiento de las ltimas tcnicas de Lasik personalizado y de la ablacin corneana guiada por frentes de onda (aberrometra) tienen como objeto la bsqueda afanosa de la visin perfecta. Esta supervisin en cifras tales como 20/10 o 20/8 solo puede evaluarse en trminos de calidad y no de cantidad de visin. Por esto, los principales centros de investigacin incorporan mediciones de SC en todas las etapas del seguimiento de los pacientes tratados con esta novsima tecnologa.

**Desrdenes retinianos: en muchos casos se puede reportar dficit en la sensibilidad al contraste en pacientes con agudeza visual normal. El estudio de estos cambios en la SC permite hacer un seguimiento ms cercano de la funcin visual y del comportamiento de la patologa de base. Dentro de este grupo se pueden considerar desrdenes retinianos como la retinopata diabtica y la enfermedad macular relacionada con la edad, as como el seguimiento, estudio y deteccin temprana del glaucoma, demostrado por Pomerance y Evans al probar que, en un grupo de pacientes con glaucoma diagnosticado y con tratamiento estricto, hay mejora en todas las frecuencias espaciales cuando se compara la funcin de sensibilidad al contraste antes de iniciar la terapia y despus de realizada. De manera similar, Arend y Remky concluyeron que la medida de SC se correlaciona de manera ms sensible con los hallazgos angiogrficos en pacientes diabticos que la misma AV, cuando en stos no hay compromiso clnicamente significativo y en quienes se puede encontrar visin de 20/20. Lo anterior tal vez sugiere que la SC es el mejor y ms temprano indicador del dao retiniano secundario a alteraciones en la microvasculatura retiniana. La medicin de la funcin de la SC tambin es til en el seguimiento de pacientes con neuritis ptica, esclerosis mltiple y un sinnmero de patologas como neuropata ptica de diferentes etiologas, anormalidades cerebrales, ambliopa y condiciones patolgicas mayores como enfermedad de alzeimer, de parkinson e incluso, fibrosis qustica. ** Pediatra: la sensibilidad al contraste puede medirse en nios mediante tcnicas electrofisiolgicas o de comportamiento para obtener valiosa informacin clnica acerca del estado funcional visual. Adems de proveer informacin valiosa sobre la integridad funcional del sistema visual, hay evidencia de que puede ayudar a predecir el desempeo visual en diferentes situaciones del mundo real, en donde es importante reconocer objetos: navegacin area, reconocimiento de seales de trnsito en carretera, habilidad para lectura, reconocimiento de caras y habilidades de movimiento en pacientes con baja visin. Mtodos **Rejillas de patrones sinusoidales: son la forma rpida para medir la sensibilidad al contraste; la facilidad y la confiabilidad de las diferentes pruebas varan entre s. Placas de Arden: aunque ya no se consiguen en el mercado, fueron fabricadas por American Optical Contrast Sensitivity System; son simples de usar y de relativo bajo costo. El juego de examen consiste en seis placas impresas, cada una de ellas con un patrn de rejilla sinuoso, con diferente frecuencia espacial. Para examinar al paciente, la placa se levanta poco a poco para descubrir un patrn que tiene incrementos progresivos en los niveles de contraste, hasta que el paciente sea capaz de identificar el patrn presentado. Por su naturaleza subjetiva, existe la posibilidad de respuestas falsas negativas y en la actualidad, se considera este mtodo como uno de los menos confiables, si se compara con nuevos tipos de exmenes. Vision Contrast Test System (VCTS): la compaa que fabrica este sistema es Vistech Consultants Inc. El paciente ve cinco filas de patrones sinuosos orientados de manera aleatoria, en los cuales vara progresivamente la frecuencia y la cantidad de contraste. Cada fila est incluida dentro de la curva de funcin de sensibilidad al contraste. Esta prueba fuerza la decisin del paciente sobre la orientacin del patrn sinuoso, razn por la cual los resultados se consideran ms confiables que cuando se evala con placas. El sistema tambin puede estudiar

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condiciones escotpicas y fotpicas del paciente, as como visin cercana de trabajo. (Ver grfica 5).

Grfica 5. Vision Contrast Test System de Vistech Consultans Inc. -

Functional Acuity Contrast Test (FACT): prueba diseada por Arthur Ginsburg, con ventajas sobre el VCTS, pues altera el patrn de la rejilla de forma que se suavizan los bordes sobre un fondo gris, lo cual mejora la sensibilidad y calidad del examen. Examina cinco frecuencias espaciales (tamaos) y nueve niveles de contraste. El paciente debe determinar el ltimo patrn percibido para cada fila (A, B, C, D y E) y reportar la orientacin de cada uno: derecha, izquierda o arriba. El ltimo patrn correcto reportado por el paciente para cada frecuencia es registrado en la tabla de resultados de la curva de SC. Al parecer, esta curva es ms sensible que las obtenidas por los sistemas de letras de bajo contraste. (Ver grfica 6)

Grfica 6. Functional Acuity Contrast Test.

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Optec 2500 Vision Tester: su casa fabricante es Stereo Optical Co. Es un instrumento de uso sencillo y liviano, que economiza espacio por su diseo. El paquete de tablas de SC es opcional y est diseado bajo los mismos principios del FACT. Su uso se facilita gracias a un control remoto. Se pueden intercambiar los estmulos entre una biblioteca de 150 diferentes segn las necesidades del examinador. Un microprocesador controla y regula la cantidad de luz necesaria para el examen (estandarizacin). (Ver grfica 7)

Grfica 7. Optec 2500 de Stereo Optical y paquete de filminas.

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Vector Vision CSV-1000: fabricado por la casa Vector Vision, a diferencia de los anteriores utiliza una pantalla posterior de luz difusa para controlar la cantidad de iluminacin en cada una de las filas mediante un sensor (autoestandarizacin). La iluminacin independiente se puede manejar por control remoto. Hace poco, Bryan Boxer Wachler y Ron Kreuger desarrollaron el concepto de eliminar las curvas y valores logartmicos de la medicin de SC, similar al concepto de examen normalizado de campo visual. Desarrollaron una escala de puntaje para cada frecuencia espacial, escala determinada por la razn entre el resultado del paciente y el puntaje normal para el grupo de edad al cual pertenece el mismo. La escala normalizada se extiende de 0,1 a 1,35; uno indica que el paciente tiene la misma sensibilidad al contraste que la poblacin; si es mayor, el paciente tiene un valor superior a la poblacin y de igual manera si es inferior. As, se evita el uso dispendioso de curvas grficas para el anlisis y comparacin de resultados. (Ver grfica 8)

Grfica 8. Vector Vision CSV-1000 de Vector Vision.

La escala normalizada se extiende de 0,1 a 1,35; uno indica que el paciente tiene la misma sensibilidad al contraste que la poblacin; si es mayor, el paciente tiene un valor superior a la poblacin y de igual manera si es inferior. As, se evita el uso dispendioso de curvas grficas para el anlisis y comparacin de resultados. (Ver grfica 8)

Tablas de letras de bajo contraste: son variaciones de las clsicas letras de los optotipos de Snellen, las cuales han evolucionado en diseo para poder examinar la sensibilidad al contraste. (Ver grfica 9) Los dos mtodos ms usados son:

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Tabla de agudeza de Regan con letras de bajo contraste: sistema cuyas letras sirven para medir la agudeza visual (20/200 a 20/10) de diez pies con varios niveles de contraste. El examen se basa en letras tipo Snellen a las que se les reduce progresivamente el contraste en diferentes niveles, lo cual produce una serie de tablas. Tabla de Pelli-Robson: determina el contraste necesario para leer letras grandes. Aunque todas las letras son del mismo tamao, los niveles de contraste decrecen de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda. La tabla slo examina frecuencias bajas y medias. El tiempo para tomar el examen es de tres a cinco minutos.

Grfica 9. Tablas de letras de bajo contraste.

**Vdeo o pantallas de tubos de rayos catdicos (CRT): el patrn sinuoso en este tipo de exmenes se genera electrnicamente en proyectores de vdeo o en pantallas CRT de computadora. La forma de examinar al paciente exige que ste responda cuando se inicia el estmulo o cuando ya no se detecta. Se considera este tipo de medicin como uno de los mejores mtodos respecto a la confiabilidad de la medida y a la posibilidad de generar estmulos personalizados segn las necesidades del paciente y del investigador. Algunos de estos sistemas son los siguientes: Cadwell CTS-5000, NIC Optronics CS2000 (casa Nicolet), B-Vat, Venus (casa Neuro Scientific) y Visual Stimulus Generator o VSG (casa Cambridge Research Systems Inc). (Ver grfica 10) Tcnicas de interferometra lser: se basa en el principio de proyectar un lser perfectamente enfocado en la retina. Este haz no se afecta por opacidades menores o por defectos refractivos mayores. Con frecuencia se usa para predecir la sensibilidad al contraste previa a ciruga. Dos de estos equipos son:Grfica 10. Visual Stimulus Generator de Cambridge Research Systems Inc.

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Retinal Acuitometer (casa Randwal Instruments): puede medir una amplia variedad de lmites de sensibilidad al contraste en diferentes frecuencias.

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Rodenstock Retinometer: se puede adaptar a una lmpara de hendidura y por medio de ella guiar el haz de luz por la parte ms clara de la crnea o del cristalino.

Conclusin Se invita a todos los profesionales de la salud visual a tener una participacin activa de esta prueba diagnstica como una herramienta ms de trabajo en el consultorio, que proporcione informacin til en el diagnstico, seguimiento y plan final del paciente. Como la funcin de la sensibilidad al contraste no solo evala cantidad de visin sino la calidad y la de cada uno de sus componentes, es importante incorporar su medicin a la prctica diaria, para poder visualizar un panorama completo de la funcin visual. Referencias 1. AREND O, REMKY A, EVANS D, et al. Contrast Sensitivity Loss is Coupled With Capillary Dropout in Patients With Diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci 1997;38:1819-1824. 2. POMERANCE GN, EVANS DW. Test-Retest Reliability of the CVS-1000 Contrast Test and its Relationship to Glaucoma Therapy. Invest Ophthalmol Vis Sci 1994;35:3357-3361. 3. HUANG FC, TSENG SH, SHIH MH, et al. Effect of Artificial Tears on Corneal Surface Regularity, Contrast Sensitivity, and Glare Disability in Dry Eyes. Ophthalmology 2002;109: 1934-1940. 4. PREZ-SANTOJA JJ, SAKLA HF, ALI JL. Contrast Sensitivity after Laser in Situ Keratomileusis. J Cataract Refract Surg 1998;24:183-189. 5. BOXER WACHLER BS, DURRIE DS, ASSIL KK, et al. Role of Clearance and Treatment Zones in Contrast Sensitivity: Significance in Refractive Surgery. J Cataract Refract Surg 1999;25:16-23. 6. BOXER WACHLER BS, KRUEGER RR. Normalized Contrast Sensitivity Values. J Refract Surg 1998;14:463-466. 7. HOLLADAY JT, DUDEJA D, CHANG J. Functional Vision and Corneal Changes after Laser in Situ Keratomileusis determined by Contrast Sensitivity, Glare Testing, and Corneal Topography. J Cataract Refract Surg 1999;25: 663-669. 8. CHAN JW, PHIL M, EDWARDS MH, et al. Contrast Sensitivity after Laser in Situ Keratomileusis. One year Follow-Up. J Cataract Refract Surg 2002; 28:1774-1779. 9. CHENG CY, YEN MY, CHEN SJ, et al. Visual Acuity and Contrast Sensitivity in Different Types of Posterior Capsule Opacification. J Cataract Refract Surg 2001;27:1055-1060.