SNELLEN contra sensibilidad al contraste Cuánto es en realidad 20/20 de la función visual?

Transcripción

1 SNELLEN contra sensibilidad al contraste Cuánto es en realidad 20/20 de la función visual? Jesús Andrés Rosas Apráez, MD. Fellow en córnea - Bascom Palmer Eye Institute María Carolina Mantilla Granados, OD. Revisión: Luis Antonio Ruiz, MD. Tomado de: PALABRAS CLAVE: Sensibilidad al contraste. Snellen, patrón sinusoidal, frecuencia espacial Sensibilidad al contraste y agudeza visual Herman Snellen ( ), oftalmólogo holandés nacido en la ciudad de Utrecht, desarrolló en 1862 las tablas impresas de agudeza visual (AV) con el propósito de encontrar una forma convencional para prescribir gafas. La tabla de Snellen representa una serie de letras negras sobre fondo blanco con diferentes tamaños espaciales, mediante las cuales se pueden detectar cambios relativamente pequeños en el estado refractivo del ojo. Es, en realidad, la forma actual utilizada en todas partes para describir cambios en la visión causados por el desenfoque esférico o astigmático. Sin embargo, muchos tipos de pérdida visual no se deben al desenfoque refractivo (por ejemplo, ambliopía, glaucoma y catarata) y por tanto, la medida de la función 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 más bajo que puede ser detectado por el paciente para un tamaño determinado de estímulo. Se puede decir que la SC es diferente a la AV, pues mide dos variables de forma independiente: tamaño y contraste, mientras que la segunda sólo mide tamaño, 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 indicaría una agudeza visual normal; sin embargo, ésto no necesariamente evalúa la calidad o funcionalidad de la visión. ** Ángulo visual: la agudeza visual es específica en términos del ángulo visual subtendido por el detalle espacial fino. El ángulo visual de un objeto está determinado por su tamaño físico y la distancia del observador; las letras de la mayoría de tablas de AV están diseñadas de tal forma que el tamaño total de la letra es cinco veces mayor que el grosor del trazo que la forma (Ver gráfica 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 sería capaz de leer dicha letra.

2 Las tablas de agudeza visual usan una referencia de un minuto de arco del ángulo visual para evaluar la resolución de los detalles más pequeños. Para una persona normal la fracción es igual a 20/20. Para quien sólo alcanza 20/40, el tamaño 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 expresión fraccionaria fue descrita hace ya más de 100 años y sin mayores modificaciones aún se usa para evaluar todos los días, la función visual de miles de pacientes en un mundo optométrico y oftalmológico en donde cada vez es más importante la calidad de visión del paciente y su satisfacción. El problema central en la caracterización de la función visual a través de la medición de la agudeza visual es que se trata por definición de una medida limitada y específica, la cual corresponde a la habilidad para discriminar detalles finos -o ver objetos pequeños- en altos contrastes. **Teoría de los canales de visión: si la imagen visual está construida por píxeles (unidades de resolución) como en la pantalla de un computador, se puede decir que entre más fino sea el sistema de píxeles, la imagen se construye con mayor información y ésta a su vez, se percibe más detallada por el cerebro. (Ver gráfica 2) De acuerdo con la teoría de los canales visuales, existen diferentes sistemas de calidad de visión que alimentan el cerebro con información de los aspectos que constituyen una Gráfica 2. Canales de visión y sensibilidad al contraste. La frecuencia de cada uno de los canales se representa por su respectiva imagen, la suma de todas las señales produce la percepción real. En negro se observa tan solo, la limitada área de frecuencia y contraste examinada por la agudeza visual de Snellen en el equivalente a 20/20.

3 escena visual. Uno de estos canales tiene una resolución espacial gruesa, equivalente a 20/200 y por tanto, un sistema de píxeles de baja resolución; este sistema solo puede detectar elementos gruesos de una imagen. El otro canal posee alta resolución espacial y reporta más detalles con mayor densidad de píxeles, equivalente a 20/60. Los últimos canales de visión reportan los detalles más finos a expensas de la mayor resolución posible, equivalente a 20/20. Cada canal alimenta la memoria visual y a su vez, ésta se puede encargar en determinado momento de alimentar información faltante cuando la imagen no es clara (por ejemplo, imágenes emborronadas por niebla, lluvia, humo, polvo, etc.). Ante estas circunstancias, tan solo la transmisión de datos por el canal de menor resolución 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 está constituida por barras oscuras contra un fondo blanco. El espacio entre las barras se puede describir en términos de frecuencia angular; es decir, se puede describir el contorno de la letra como un patrón 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 número de barras blancas y negras (un ciclo) en un grado de frecuencia angular. Sin embargo, desde el punto de vista óptico, pocas imágenes se pueden describir como patrones de ondas cuadradas perfectas, con bordes definidos y claros por completo. Una rejilla de patrón sinusoidal tiene un perfil de luminancia con transformación gradual del área clara a la oscura. Los patrones de rejilla sinusoidal son particularmente importantes y ahora, bastante utilizados en investigación visual porque cualquier patrón visual por complejo que sea puede descomponerse en sus elementos primordiales de diferente frecuencia (análisis matemático de Fourier). (Ver gráfica 3) Los sistemas de rejilla con patrones sinusoidales tienen ventajas importantes. En primer lugar, el desenfoque óptico no cambia la forma o la apariencia del patrón de la rejilla, únicamente la percepción subjetiva del paciente acerca de la cantidad de contraste, por eso se altera solo un atributo del estímulo por el Gráfica 3. Tipos de rejilla. A. Rejilla de patrón cuadrado; B. Rejilla de patrón sinusoidal. desenfoque. En segundo lugar, la sensibilidad al contraste provee un promedio de la caracterización de la respuesta total a una serie de estímulos bastante complejos que conforman el ambiente visual diario. Debido a la descomposición de formas complejas en

4 patrones simples de ondas sinusoidales, la SC puede determinar la capacidad individual del paciente para procesar información espacial de escenas visuales cotidianas. Función de sensibilidad al contraste Un sistema óptico normal tiene mayor sensibilidad al contraste para bajas frecuencias espaciales (cuatro o cinco ciclos/grado). La SC disminuye de forma progresiva hacia las frecuencias más altas, ya que fenómenos como la difracción y las aberraciones ópticas emborronan los detalles finos de la imagen. La forma de esta función representa la imagen de una letra "U" invertida, la cual refleja la respuesta del sistema visual humano basados en la frecuencia y el contraste. Además, se puede considerar que esta forma de "U" invertida envuelve la respuesta independiente de frecuencia de cada uno de los canales que constituyen la visión. Gran número de factores puede alterar la medición de la función de SC. Estos factores son: adaptación luminosa del entorno, tamaño del estímulo, excentricidad retiniana, tamaño de la pupila, características temporales del sistema óptico, orientación del estímulo y diferentes factores ópticos (desenfoque, emborronamiento dióptrico, emborronamiento difuso y astigmatismo). Aplicaciones clínicas Cada vez más investigadores utilizan la medición de la sensibilidad al contraste en el estudio y seguimiento de diversas patologías oculares que abarcan problemas refractivos como: desenfoque, enfermedades corneanas, cataratas, lentes intraoculares, procesos de envejecimiento ocular, lentes de contacto e incluso, ojo seco. (Ver gráfica 4) **Cirugía refractiva: un amplio corredor se abre en cuanto a las aplicaciones de la medición de la sensibilidad al contraste y la cirugía refractiva. Pérez Santonja demostró como en pacientes con miopía moderada operados con Lasik se Gráfica 4. Simulación de visión. A. Paciente emétrope. B. Desenfoque refractivo. C. Pérdida de sensibilidad al contraste por catarata. observa un compromiso inicial de las frecuencias bajas e 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 últimas técnicas de Lasik personalizado y de la ablación corneana guiada por frentes de onda (aberrometría) tienen como objeto la búsqueda afanosa de la visión perfecta. Esta supervisión en cifras tales como 20/10 o 20/8 solo puede evaluarse en términos de calidad y no de cantidad de visión. Por esto, los principales centros de investigación incorporan mediciones de SC en todas las etapas del seguimiento de los pacientes tratados con esta novísima tecnología.

5 **Desórdenes retinianos: en muchos casos se puede reportar déficit en la sensibilidad al contraste en pacientes con agudeza visual normal. El estudio de estos cambios en la SC permite hacer un seguimiento más cercano de la función visual y del comportamiento de la patología de base. Dentro de este grupo se pueden considerar desórdenes retinianos como la retinopatía diabética y la enfermedad macular relacionada con la edad, así como el seguimiento, estudio y detección temprana del glaucoma, demostrado por Pomerance y Evans al probar que, en un grupo de pacientes con glaucoma diagnosticado y con tratamiento estricto, hay mejoría en todas las frecuencias espaciales cuando se compara la función de sensibilidad al contraste antes de iniciar la terapia y después de realizada. De manera similar, Arend y Remky concluyeron que la medida de SC se correlaciona de manera más sensible con los hallazgos angiográficos en pacientes diabéticos que la misma AV, cuando en éstos no hay compromiso clínicamente significativo y en quienes se puede encontrar visión de 20/20. Lo anterior tal vez sugiere que la SC es el mejor y más temprano indicador del daño retiniano secundario a alteraciones en la microvasculatura retiniana. La medición de la función de la SC también es útil en el seguimiento de pacientes con neuritis óptica, esclerosis múltiple y un sinnúmero de patologías como neuropatía óptica de diferentes etiologías, anormalidades cerebrales, ambliopía y condiciones patológicas mayores como enfermedad de alzeimer, de parkinson e incluso, fibrosis quística. ** Pediatría: la sensibilidad al contraste puede medirse en niños mediante técnicas electrofisiológicas o de comportamiento para obtener valiosa información clínica acerca del estado funcional visual. Además de proveer información valiosa sobre la integridad funcional del sistema visual, hay evidencia de que puede ayudar a predecir el desempeño visual en diferentes situaciones del mundo real, en donde es importante reconocer objetos: navegación aérea, reconocimiento de señales de tránsito en carretera, habilidad para lectura, reconocimiento de caras y habilidades de movimiento en pacientes con baja visión. Métodos **Rejillas de patrones sinusoidales: son la forma rápida para medir la sensibilidad al contraste; la facilidad y la confiabilidad de las diferentes pruebas varían entre sí. - 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 patrón de rejilla sinuoso, con diferente frecuencia espacial. Para examinar al paciente, la placa se levanta poco a poco para descubrir un patrón que tiene incrementos progresivos en los niveles de contraste, hasta que el paciente sea capaz de identificar el patrón presentado. Por su naturaleza subjetiva, existe la posibilidad de respuestas falsas negativas y en la actualidad, se considera este método como uno de los menos confiables, si se compara con nuevos tipos de exámenes. - Vision Contrast Test System (VCTS): la compañía que fabrica este sistema es Vistech Consultants Inc. El paciente ve cinco filas de patrones sinuosos orientados de manera aleatoria, en los cuales varía progresivamente la frecuencia y la cantidad de contraste. Cada fila está incluida dentro de la curva de función de sensibilidad al contraste. Esta prueba fuerza la decisión del paciente sobre la orientación del patrón sinuoso, razón por la cual los resultados se consideran más confiables que cuando se evalúa con placas. El sistema también puede estudiar

6 condiciones escotópicas y fotópicas del paciente, así como visión cercana de trabajo. (Ver gráfica 5). Gráfica 5. Vision Contrast Test System de Vistech Consultans Inc. - Functional Acuity Contrast Test (FACT): prueba diseñada por Arthur Ginsburg, con ventajas sobre el VCTS, pues altera el patrón 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 (tamaños) y nueve niveles de contraste. El paciente debe determinar el último patrón percibido para cada fila (A, B, C, D y E) y reportar la orientación de cada uno: derecha, izquierda o arriba. El último patrón 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 más sensible que las obtenidas por los sistemas de letras de bajo contraste. (Ver gráfica 6) Gráfica 6. Functional Acuity Contrast Test. - Optec 2500 Vision Tester: su casa fabricante es Stereo Optical Co. Es un instrumento de uso sencillo y liviano, que economiza espacio por su diseño. El paquete de tablas de SC es opcional y está diseñado bajo los mismos principios del FACT. Su uso se facilita gracias a un control remoto. Se pueden intercambiar los estímulos entre una biblioteca de 150 diferentes según las necesidades del examinador. Un microprocesador controla y regula la cantidad de luz necesaria para el examen (estandarización). (Ver gráfica 7)

7 Gráfica 7. Optec 2500 de Stereo Optical y paquete de filminas. - 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 iluminación en cada una de las filas mediante un sensor (autoestandarización). La iluminación independiente se puede manejar por control remoto. Hace poco, Bryan Boxer Wachler y Ron Kreuger desarrollaron el concepto de eliminar las curvas y valores logarítmicos de la medición de SC, similar al concepto de examen normalizado de campo visual. Desarrollaron una escala de puntaje para cada frecuencia espacial, escala determinada por la razón 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 población; si es mayor, el paciente tiene un valor superior a la población y de igual manera si es inferior. Así, se evita el uso dispendioso de curvas gráficas para el análisis y comparación de resultados. (Ver gráfica 8) Gráfica 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 población; si es mayor, el paciente tiene un valor superior a la población y de igual manera si es inferior. Así, se evita el uso dispendioso de curvas gráficas para el análisis y comparación de resultados. (Ver gráfica 8)

8 Tablas de letras de bajo contraste: son variaciones de las clásicas letras de los optotipos de Snellen, las cuales han evolucionado en diseño para poder examinar la sensibilidad al contraste. (Ver gráfica 9) Los dos métodos más usados son: - 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 tamaño, los niveles de contraste decrecen de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda. La tabla sólo examina frecuencias bajas y medias. El tiempo para tomar el examen es de tres a cinco minutos. Gráfica 9. Tablas de letras de bajo contraste. **Vídeo o pantallas de tubos de rayos catódicos (CRT): el patrón sinuoso en este tipo de exámenes se genera electrónicamente en proyectores de vídeo o en pantallas CRT de computadora. La forma de examinar al paciente exige que éste responda cuando se inicia el estímulo o cuando ya no se detecta. Se considera este tipo de medición como uno de los mejores métodos respecto a la confiabilidad de la medida y a la posibilidad de generar estímulos personalizados según las necesidades del paciente y del investigador. Algunos de estos sistemas son los siguientes: Cadwell CTS-5000, NIC Optronics CS (casa Nicolet), B-Vat, Venus (casa Neuro Scientific) y Visual Stimulus Generator o VSG (casa Cambridge Research Systems Inc). (Ver gráfica 10) Gráfica 10. Visual Stimulus Generator de Cambridge Research Systems Inc. Técnicas de interferometría láser: se basa en el principio de proyectar un láser 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 cirugía. Dos de estos equipos son: - Retinal Acuitometer (casa Randwal Instruments): puede medir una amplia variedad de límites de sensibilidad al contraste en diferentes frecuencias.

9 - Rodenstock Retinometer: se puede adaptar a una lámpara de hendidura y por medio de ella guiar el haz de luz por la parte más clara de la córnea o del cristalino. Conclusión Se invita a todos los profesionales de la salud visual a tener una participación activa de esta prueba diagnóstica como una herramienta más de trabajo en el consultorio, que proporcione información útil en el diagnóstico, seguimiento y plan final del paciente. Como la función de la sensibilidad al contraste no solo evalúa cantidad de visión sino la calidad y la de cada uno de sus componentes, es importante incorporar su medición a la práctica diaria, para poder visualizar un panorama completo de la función 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: 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: 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: PÉREZ-SANTOJA JJ, SAKLA HF, ALIÓ JL. Contrast Sensitivity after Laser in Situ Keratomileusis. J Cataract Refract Surg 1998;24: 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: BOXER WACHLER BS, KRUEGER RR. Normalized Contrast Sensitivity Values. J Refract Surg 1998;14: 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: 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: 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: