EL CORVIS EN CIRUGÍA REFRACTIVA - HAFSA ZAHID - UPCommons
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GRAU EN ÒPTICA I OPTOMETRÍA
TRABAJO DE FINAL DE GRADO
EL CORVIS EN CIRUGÍA
REFRACTIVA
HAFSA ZAHID
DIRECTOR: JOAN ENRIQUE PEREZ CORRAL
DEPARTAMENTO DE ÓPTICA Y OPTOMETRÍA
DATA DE LECTURA
21/06/2021
Facultat d’Òptica i Optometría de Terrassa
© Universitat Politècnica de Catalunya, año 2020. Todos los derechos reservados
GRADO EN ÓPTICA Y OPTOMETRÍA
EL CORVIS EN CIRUGÍA REFRACTIVA
RESUMEN
Durante las últimas décadas, la cirugía refractiva se ha vuelto un método muy utilizado
para corregir un determinado defecto refractivo (miopía, hipermetropía y
astigmatismo). La cirugía refractiva se puede dividir en dos grupos, según la anatomía
en la que se realice la corrección. Existen técnicas corneales y otras técnicas que se
refieren a la implantación de lentes intraoculares (cirugía intraocular) con el fin de
conseguir la emetropía.
Frente a la respuesta corneal, se ha estudiado ampliamente la biomecánica corneal.
Se trata de una ciencia que estudia el equilibrio y la deformación del tejido corneal al
ser sometido a cualquier fuerza. Se le considera de gran relevancia para la cirugía ya
que tiene el potencial de prevenir futuras ectasias post-cirugía refractiva.
En la actualidad se dispone de instrumentos que permiten una medición clínica de la
biomecánica corneal y capacidades de caracterizar si la córnea es apta para la cirugía
corneal. En este trabajo se ha estudiado a una de ellos, que es CORVIS ST.
El Corvis ST es un tonómetro de no contacto, capaz de evaluar in vivo los parámetros
corneales relacionados con el comportamiento biomecánico de la córnea. También
calcula la PIO y la paquimetría corneal, ofreciendo resultados fiables.
El estudio bibliográfico que se ha realizado en este trabajo final de grado muestra el
uso clínico de Corvis ST en el ámbito de cirugía refractiva.
GRADO EN ÓPTICA Y OPTOMETRÍA
EL CORVIS EN CIRURGIA REFRACTIVA
RESUM
Durant les últimes dècades, la cirurgia refractiva s’ha tornat un mètode molt utilitzat per
a corregir un determinat defecte refractiu (miopía, hipermetropía i astigmatisme). La
cirurgia refractiva es pot dividir en dos grups, segons l’anatomia en la qual es realitzi la
correcció. Existeixen tècniques corneals i altres tècniques que es refereixen a la
implantació de lents intraoculars (cirurgia intraocular) amb la finalitat d’aconseguir la
emetropía.
Davant la resposta corneal, s’ha estudiat àmpliament la biomecánica corneal. Es tracta
d’una ciencia que estudia l’equilibri i la deformació del teixit corneal en ser sotmès a
qualsevol força. Se’l considera de gran rellevància per a la cirurgia ja que té el
potencial de prevenir futures ectasies post-cirurgía refractiva.
En l’actualitat es disposa d’instruments que permeten un mesurament clínic de la
biomeànica corneal i capacitat de caracteritzar si la còrnia és apta per a la cirurgia
corneal. En aquest treball s’ha estudiat uns dels ells, que es CORVIS ST.
El Corvis ST és un tonometre de no contacte, capaç d’avaluar in vivo els paràmetres
corneals relacionats amb el comportament biomecànic de la cornea. També calcula la
PIO i la paquimetria corneal, oferint resultats fiables.
L’estudi bibliográfic que s’ha realizat en aquest treball final de grau mostra l’ús clínic de
Corvis ST en l’entorn de cirurgia refractiva.
GRADO EN ÓPTICA Y OPTOMETRÍA
THE CORVIS IN REFRACTIVE SURGERY
ABSTRACT
During the past decades, refractive surgery has become a widely used method to
correct a determined refractive defect (myopia, hyperopia and astigmatism). Refractive
surgery can be divided into two groups, according to the anatomy in which the
correction is performed. There are corneal procedures and other techniques that are
referred to the implantation of intraocular lenses (intraocular surgery) in order to
achieve emmetropia.
In the context of corneal response, corneal biomechanics has been extensively
studied. It is a science that examines the equilibrium and deformation of corneal tissue
when being subjected to any force. It is regarded as being of great relevance to surgery
as it has the capability of varying the results.
Currently, there are instruments that allow clinical measurement of corneal
biomechanics and the ability to characterize whether the cornea is appropriate for
corneal surgery. In this review, it has studied one of such instruments, which is
CORVIS ST.
The Corvis St is a non-contact tonometer, capable of evaluating in vivo corneal
parameters related to the biomechanical behavior of the cornea. It also calculates IOP
and corneal pachymetry, providing reliable results.
The literature study conducted in this final degree project shows the clinical use of
Corvis ST in refractive surgery.
JUSTIFICATION Over the past few decades, the utilization of surgical treatment, with the aim to correct a certain refractive defect has persisted to increasingly become a widespread method. Myopia (nearsightedness), hyperopia (farsightedness) and astigmatism are examples of so. Refractive surgery can be divided into two groups, according to the anatomy, in which the correction is performed. There are two main types of surgical methods which are the corneal procedures and the intraocular procedures. The corneal procedure is referred as the process that changes the shape of the cornea. On the other hand, the intraocular are the procedures that are related to the lens (crystalline). This process can advance as an implant of an artificial intraocular lens into the eye. This is without removing the natural one (phakic intraocular lens, phakic IOL) or the refractive lens exchange (RLE), which replaces the eye`s natural lens with an artificial intraocular lens. After the refractive surgery, the response of the cornea shows a variation, shown widely from patient to patient. The only available explanation of the variation of cornea responses is the differences in the biomechanics of the cornea. Corneal biomechanics are defined as the response of corneal tissue deformation to an external force. The corneal biomechanics couple with epithelial thickness which is represented to be of major importance to refractive surgery as it affects the outcomes of the surgery. For example, the development of corneal ectasia post-surgery. In terms of understanding corneal biomechanics of surgical procedures, there are two devices for a clinical measurement and one of them is introduced as Corvis ST. The Corneal Visualization Scheimpflug Technology, Corvis ST, by Oculus, Germany is a device comprised of a non-contact tonometer. The Corvis ST is capable of evaluating in vivo classification of corneal biomechanical deformation response to an applied air puff. This is in conjunction with an Ultra High-Speed ScheimpflugTecnology. The camera captures up to 4,300 frames per second. So in the 31 milliseconds of air puff produced by the device there’s about 140 images produced which compiled create a short video. There is 8mm horizontal coverage. It provides various dynamic corneal response parameters. This is through analyzing patterns of deformation at highest concavity and aplanation (flattening). This is of both during inward (loading) and during outward (unloading) recovery. The device is able to measure up to 12 biomechanical properties. This includes the longitude of the flattening cornea, the maximum radius of the deformed tissue at the highest concavity and accurately records the time to reach this state. Furthermore, the velocity of both corneal movements and the peak to peak
distance. As well as, the new version of Corvis ST provides biomechanically corrected intraocular pressure (bIOP) and deformation amplitude at 2mm of horizontal cornea. In addition, the one and only parameter for stiffness at first aplanation (SP A1) and corneal pachymetry with central cornea thickness (CCT), yielding reliability of results. Moreover, a new report has been introduced called Screening of Vinciguerra. The original report represents four informative graphs, showing the biomechanics parameters of cornea. All the graphs are compared to some registered standard values. Previously, these were registered in a data base. The short slow motion video of the flattening process is provided with a corvis biomechanics index (CBI) that detects the corneal pathologies specially the Keratoconus (KC). With the growing volume of surgical correction of refractive errors, it has been focused on comparing preoperative and postoperative corneal biomechanical properties. These are provided by the Corvis ST in different techniques of surgeries. In particular, PRK, LASIK, SMILE and some intraocular surgery. Many historic corneal refractive techniques and procedures have been developed over the years. RK or Radial Keratotomy is one of the first refractive surgeries which have been performed to reshape the cornea. However, it is implemented with a very sharp knife. Until the 90s, the field of corneal refractive surgery had been furthered and revolutionized with the excimer laser and Photorefractive Keratectomy (or PRK) being the first kind of refractive surgical procedure to use the laser, rather than a blade, to remove the cornea tissue. The procedure consists of removing the outer layer of the cornea (epithelium) using a mechanical brush that polishes the surface or using alcohol solution. Then, the excimer laser of low wavelength (193nm) is applied directly to the surface of the cornea. The surface ablation corrects the refractive error. After the cornea is reshaped, a soft contact lens bandage is placed on it for a week. This is until new epithelium cells are grown. However, due to the uncomfortable and lengthy recovery, this type of surgery has lost popularity. Yet this procedure can be used as an alternative option for people who have thin corneas as Photorefractive Keratectomy was essentially indicated to correct low to moderate degrees of myopia, hyperopia and astigmatism. After some years, the idea of flap technology and the use of excimer laser for reshaping the cornea were approved by FDA in 1986. Then, the innovated version of eye refractive surgery was introduced. LASIK stands for Laser Assisted in Situ Keratomileusis which has become, by far, the best known and the most common performed refractive procedure all over the world. LASIK is the combination of a lamellating stromal corneal incision with excimer laser. It involves two types of laser to
perform the procedure; first one is femtosecond and the second is excimer. In this technique, a femtosecond laser allows the precise control of creating flap. As the flap is lifted up to allow access into the cornea under layer, the stromal tissue. Then the excimer laser is applied. This is to remove the small amount of the tissue and the corneal surface is reshaped. After ablation, the flap is placed back to the original position, where it sticks to the cornea without stitches. This is all due to the properties of the cornea viscoelasticity. This bladeless procedure has proven to be effective due to its rapid recovery of the vision which is obtained in the result of maintaining the central corneal epithelium. Nevertheless, besides its huge popularity, there are several disadvantages caused by LASIK flap, which can develop post-surgical ectasias along the long term dry eyes, such as flap detachment, From the very beginning of the invention of the femtosecond laser, the ultimate goal of refractive surgery has been to create an intrastromal lenticule with minimal alteration to the corneal surface. To date, the surgical procedure to correct the refractive defect is ReLEx SMILE. SMILE is an acronym for small incision lenticule extraction as the name itself states that the small incision and lenticule are created to provide the greatest vision. It has a similar process to LASIK but without creating a flap. In the SMILE process, only one laser is used to perform the whole procedure from start to end. Firstly, the eye surgeon uses the femtosecond laser to create 2-3mm small incisions within the cornea. Then, with the same laser, the lenticule is extracted and the corneal shape is changed which improves the vision. Some possible benefits of SMILE are that it barely touches the anterior surface of the cornea which makes it biomechanically superior compared to its predecessors. Therefore, it is less likely to have any abnormal corneal topography or thin corneas to develop ectasia after SMILE. In the case of intraocular surgery, both surgical procedures are related to the implant of intraocular lens as it has been mentioned before. These types of surgeries are mostly referred to the population over 40 years of age or in some cases when the refractive error lies outside the range of corneal laser surgeries. These procedures also have impact on biomechanical properties of the cornea as intraocular pressure after surgery is altered. Therefore it is recommended to see the eye doctor a day or two after the surgery and the following period if needed. The principal advantage of intraocular treatments is the rapid recovery in high refractive errors; on the other hand the possible complications can be caused like the glaucoma, retinal detachment, infections, hemorrhages, etc. No matter which the type of refractive procedure is performed and biomechanical alteration is occurred. And this is because of the post-surgery cornea is weakened.
The aim of this project was to compare preoperative biomechanical parameters of the cornea with the afterward changes that were caused by the ablation procedures. And the results of all these preoperative and postoperative parameters were measured by the novel dynamic Scheimpflug tonometer, Corvis ST. It has been extracted possible conclusions from the resources related to the topic. A comprehensive search has been carried on this project, utilizing resources such as scientific articles and reviewed publications to comprise results. Towards the end of the project, the resources were related to changes of biomechanical parameters evaluated by the instrument. Following on, as comprehensive searches were performed on Pubmed, SciELO and Google Academic, the following terms were used: Corvis ST, biomechanical properties of the cornea, corneal biomechanics, ocular response analyzer, Corvis and PRK, Corvis and LASIK, Corvis and SMILE, intraocular surgery and corneal biomechanics and refractive surgery and corvis.
ÍNDICE 1. BIOMECÁNICA CORNEAL ..................................................................................... 1 1.1 Bases físicas: ....................................................................................................... 2 1.2 Bases morfológicas:............................................................................................ 3 2. INTRODUCCIÓN A CORVIS ST ............................................................................ 4 3. CORVIS ST en distintos tipos de cirugías refractivas ......................................... 8 3.1 PRK (Photorefractive Keratotomy) ................................................................... 9 3.2 LASIK (Laser Assisted in-situ Keratomileusis) ............................................. 11 3.3 ReLEx SMILE (Refractive Lenticule Extraction Small incision lenticule extraction).................................................................................................................. 12 4. CONCLUSIONES .................................................................................................... 14 5. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................ 15
1. BIOMECÁNICA CORNEAL
La córnea es la capa más externa del ojo, formada por un tejido transparente,
viscoelástico, avascular y resistente a la deformación. Anatómicamente, es ovalada, y
está constituida esencialmente por una lente cóncavo-convexa, cuya superficie
anterior está en íntimo contacto con la película lagrimal y la cara posterior sumergida
en el humor acuoso.
La cara anterior presenta un radio de curvatura de media de 7,8mm1 que tiene un
poder dióptrico de 43,27D, mientras que la cara posterior tiene un radio de curvatura
de unos 6,5mm, con un poder dióptrico de -6,15D. El grosor de la periferia es 0,69mm,
mayor que el del centro que es 0,50mm.2
El estudio de la biomecánica corneal hace referencia al equilibrio y a la deformación
del tejido corneal al ser sometido a una fuerza. Se trata de explorar la función y
estructura, e intenta establecer modelos físico-matemáticos para predecir la respuesta
dinámica ante situaciones fisiológicas y patológicas.
Esta ciencia está constituida por la conjunción de varias disciplinas como la biología, la
mecánica y la arquitectura.
En los años 70, la biomecánica corneal se volvió interesante tras el estudio realizado
por los autores Foster y Yamamoto3, quienes cuestionaban si la rigidez de la córnea
disminuye en el queratocono. En 1980 se publicó otro trabajo4 en que discutían las
propiedades biomecánicas de la córnea normal y del queratocono, concluyendo que
una disminución de la resistencia mecánica puede permitir una protrusión del tejido.
Hasta el año 2005, la mayoría de los esfuerzos se basaron en ensayos ex vivo del
tejido corneal para medir las propiedades biomecánicas. La córnea post-mortem se
hincha y pierde la transparencia y la película lagrimal y cambia sus propiedades
ópticas5. Se ha demostrado que estos cambios conducen a cambios en las
propiedades biomecánicas de la córnea.
Sin embargo la córnea in vivo es mucho más compleja y tiene mecanismos para
controlar su composición y regeneración5. Por esta razón, surgió una necesidad
creciente de métodos que pudieran medir las propiedades biomecánicas corneales in
vivo.
1A continuación, se describe las propiedades del tejido corneal en base a la
biomecánica.
1.1 Bases físicas:
Elasticidad: Es la capacidad de un material en particular para volver a su forma original
después de haber sido deformado por una fuerza externa, independientemente de la
duración de la aplicación de la fuerza. La elasticidad viene proporcionada por el módulo
de Young (E), que se define como la relación entre la fuerza aplicada sobre un material
y su deformación3. Los valores que adopta el módulo de Young dependen del material
considerado. Así, un material elástico requiere de poco esfuerzo para su deformación.
Por otro lado, un material rígido presenta un valor elevado del módulo de Young.
Viscosidad: Es la propiedad de un material que es capaz de deformarse tras la
aplicación de una fuerza. En nuestro caso, la córnea no se comporta como un material
viscoso ni como un material 100% elástico, lo que quiere decir que presenta
propiedades viscoelásticas6, 7. Debido a esta propiedad, el tejido corneal recupera su
forma original pero de manera más lenta.
Histéresis: La histéresis de un material es “la capacidad de absorber y liberar energía”.
Como se ha mencionado anteriormente, el comportamiento elástico de la córnea no es
lineal, pero gracias a sus componentes viscosos, al aplicar una fuerza tiende a ascender
y regresa a su forma original lentamente. Este comportamiento se puede apreciar en la
Figura 1. La grafica de la izquierda define el comportamiento elástico (lineal) y el de la
derecha, el comportamiento viscoelástico. El área entre las dos curvas, fase ascendiente
(loading) y fase descendiente (unloading), representa la energía pérdida por el material
para restaurar su forma original. Así pues este recibe el nombre de histéresis.8
Fig.1: Gráfica de estrés-tensión de material lineal, elástico (Izquierda) comparada con material
viscoelástico (D). La histéresis es definida como área sombreada entre la curva ascendente-
descendente.7
21.2 Bases morfológicas:
La estabilidad de la córnea depende de varios factores que tienen una relación directa
con la estructura corneal, factores extra e intra corneales.
Factores intracorneales:
Son los inherentes a la propia estructura del tejido corneal:
o Espesor corneal.
o La disposición, la densidad y el entrecruzamiento de las fibras de colágeno del
estroma.
El estroma corneal representa el 90% del espesor corneal. La composición del
estroma es importante por sus propiedades biomecánicas, ya que está formado
por redes de fibrillas de colágeno, distribuidas uniformemente, de limbo a limbo
sin interrupción. El estroma posterior es más hidrófilo que el estroma anterior7.
Eso hace que el tercio anterior sea más resistente al edema (menos hidrofílico)
y que sea responsable de la curvatura corneal.
o Hidratación corneal:
El 78% de estroma corneal está constituido por el agua. Supone una de las
principales características de la córnea, dado que si se aumenta puede
producir una edematización y en consecuencia se perderá la transparencia, lo
que también afecta a la calidad óptica7.
Los factores extracorneales incluyen:
La presión atmosférica.
La presión intraocular.
Es uno de los factores más importantes del ojo. Hace referencia a la
fuerza ejercida por el humor acuoso hacia las estructuras internas de la
córnea.
La tensión ejercida por los músculos extraoculares y el músculo ciliar.
La tensión ejercida por los párpados: Presentan un papel importante en
los cambios de la curvatura corneal.
32. INTRODUCCIÓN A CORVIS ST
La biomecánica se basa en los principios de movimiento, impulso y energía. El análisis
biomecánico corneal tiene como objetivo evaluar las propiedades viscoelásticas de la
córnea. De manera similar, se realiza una evaluación de presión intraocular (PIO).
Existe un elevado interés en caracterizar las propiedades biomecánicas de la córnea
con la esperanza de avanzar en los métodos de detección de los candidatos no aptos
a cirugía refractiva.
En actualidad, hay dos tipos de dispositivos aptos de medir parámetros biomecánicos
in vivo. Son el CORVIS ST (CST) y ORA.
Ambos son tonómetros de no-contacto y comparten algunos principios comunes.
El ORA (Ocular Response Analyzer) desarrollado por Reichert (Depew, New York,
EE.UU.) tiene la capacidad de determinar la elasticidad y la viscosidad de la córnea. El
aparato utiliza un sistema de aplanación bidireccional totalmente automatizado, que
consta de un impulso rápido de aire para aplicar presión a la córnea y causar
deformación.
Fig. 2: Representación gráfica de presión y señal (aplanamiento corneal) en función del tiempo
aportada por el Ocular Response Analyzer (ORA).9
Durante el proceso, de corto periodo (aproximadamente de unos 20 milisegundos), se
lanza un pulso de aire en la córnea central causando desplazamiento hacia adentro,
así provoca su primera aplanación (Inward o P1) y se obtiene su primera medida
tensional. El pulso continúa hasta producir una distorsión cóncava de esta. Cuando se
interrumpe el pulso de aire, se produce un segundo estado de aplanación (Outward o
P2), antes de volver a su curvatura convexa normal10. (Figura 2)
4La diferencia entre estos dos valores de presión obtenidos en mmHg, es definida como
la histéresis corneal (CH), que representa la habilidad de absorber energía generada
por una fuerza externa. El factor de resistencia corneal (CRF) describe la resistencia
estática de la córnea a la deformación y se deriva de histéresis corneal.9, 11
El mismo aparato también dispone de un paquímetro ultrasónico de contacto que
permite evaluar el espesor central de la córnea (ECC).
El OCULUS Corvis ST
El Corvis ST, Corneal Visualization Scheimpflug Tecnology, es un nuevo paquímetro y
tonómetro de no-contacto, compuesto por un sistema de impulso de aire y tecnología
Scheimpflug de ultra alta velocidad. La cámara tiene un LED de luz azul de 455nm y
captura 4330 fotogramas/segundo en un rango horizontal de 8 mm12. (Figura 3)
Fig.3: Diapositivo Corvis St (OCULUS Optikgeräte Inc, Wetzlar, Germany)13
El CST registra la deformación dinámica de la córnea y calcula el valor de la PIO. Su
rango de medición es de 1 a 60 mmHg. La cámara Scheimpflug de alta velocidad está
capacitada para registrar los movimientos de la córnea. Proporciona un video en ultra
cámara lenta basado en 140 imágenes en 31ms con excelente resolución (640 x 480
12,13
pixeles) . Este instrumento facilita la comparación en tiempo real de parámetros
entre los ojos de un paciente, porque cada córnea experimenta la misma carga
durante el mismo periodo de tiempo.
5El funcionamiento del Corvis ST:
Antes de realizar las medidas, es recomendable comentar al paciente de que el
instrumento realizará un impulso de aire sobre la córnea.
La prueba comienza con la grabación de la córnea en reposo mostrando convexidad
(Figura 4). El pulso del aire mueve la córnea hacia el interior del globo ocular. La
superficie de la córnea pasa por el punto de aplanación (A1) venciendo la resistencia
corneal. Aquí, se registra el nivel de presión correspondiente el valor de la presión
intraocular.
La superficie corneal en el punto de máxima deformación adquiere una forma cóncava
(Máxima Concavidad, HC). Antes de iniciar el procedimiento de recuperación, hay un
período de vibración en el punto de máxima tensión. A su regreso, el tejido corneal
pasa por el punto de aplanación (A2) antes de recuperar su forma original. Los datos
paramétricos de Corvis se basan en estas dos aplanaciones.
14
Fig.4: Demostración del proceso de aplanamiento de cornea con el impulso de aire
A partir de estas tres circunstancias se recogen 10 parámetros primarios que están
relacionados con la máxima amplitud de deformación de la córnea (HC), los tiempos
(AT1 / AT2), la velocidad (AV1 / AV2) y la longitud (AL1 / AL2) de la primera y
segunda aplanación, el tiempo (HCT) y el radio de curvatura (RHC) de la máxima
concavidad y por último la distancia entre picos, siendo estás las principales para
evaluación del comportamiento de la biomecánica corneal14. Aparte de estos también
ofrece los valores del espesor de la córnea central (ECC). El estudio de Valbon et al.15
demuestra que el espesor corneal central presenta una correlación con la presión
intraocular.
6Fig.5: Las tres gráficas representan los parámetros obtenidos a partir de las tres
aplanaciones conseguidas durante el pulso de aire de 30ms. 16
Además de los parámetros mencionados anteriormente, el nuevo software actualizado
en 2016 incluye un informe Screening de Vinciguerra13, 16
. El informe consiste en
comparar los valores obtenidos con unos valores de referencia registrados
previamente, y al mismo tiempo proporciona un índice que permite diferenciar valores
normales con los valores de córneas patológicas como el queratocono 13. Los
parámetros incluidos son (Figura 6):
Amplitud de deformación a 2mm (DA ratio 2mm): Radio entre la amplitud de
deformación en ápex y a 2mm del centro corneal. A menor DA ratio, mayor
rigidez corneal.
Radio integrado (IR): Cálculo del área bajo la inversa del radio en máxima
concavidad. Mayor IR indica menor rigidez corneal.
Grosor horizontal relacionado de Ambrosio (ARTh): Mide el grosor en el punto
más delgado de la córnea comparado con la progresión paquimétrica.
Parámetro de rigidez en primera aplanación (SP A1): Define como la presión
resultante de A1 dividido por su amplitud de deformación. Valores altos indican
una córnea rígida.
Índice biomecánico de Corvis (CBI): Índice general para detectar el
queratocono.
PIO corregida biomecánicamente (bIOP): valor preciso de la presión intraocular
independiente del espesor corneal y las propiedades biomecánicas corneales.
7Fig.6: Informe Vinciguerra. Cuatro gráficas de parámetros biomecánicos corneales
y un video del proceso de deformación del tejido corneal13.
En la figura 6 se observa el informe Screening de Vinciguerra 13, donde en la parte
superior se observan cuatro graficas informativas de parámetros biomecánicos de la
córnea, en la parte inferior izquierda se visualiza un video de la deformación corneal y
parte inferior derecha el índice biomecánico de Corvis (CBI).
La principal ventaja de este sistema sobre ORA es que registra los puntos de presión
en los que se producen las aplanaciones, además de que permite visualizar la
dinámica de la córnea17, 18 en cualquier momento. Por tanto, el número de parámetros
que se pueden obtener de las imágenes es significativamente mayor. En estudio de
Hon y Lam19 definieron el espesor corneal central (ECC) como el parámetro más
repetible y amplitud de deformación (DA) como el indicador de las propiedades
biomecánicas de la córnea, seguido con el tiempo de primera aplanación (AT1).
3. CORVIS ST en distintos tipos de cirugías refractivas
El término “cirugía refractiva” se refiere a varios procedimientos para corregir las
ametropías, como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo. Existen
procedimientos donde la córnea se modifica y en otros no, como en la implantación de
una lente intraocular (LIO), ya sea delante del cristalino (LIO fáquica) o reemplazando
el cristalino (lensectomia refractiva).20
Generalmente, el desenfoque de la imagen retiniana se compensa con las lentes
oftálmicas, es decir las gafas, o con las lentes de contacto. Sin embargo, la corrección
8de los errores de refraccion mediante cirugía refractiva también se ha vuelto popular
en los últimos 30 años.20, 21
La córnea es el principal responsable de la refracción del ojo ya que su superficie
representa unos 60 a 70% del poder refractivo total del ojo.21 Debido a esta
característica, en la práctica se utiliza el método de corregir la curvatura anterior de la
córnea y para la adición, sustitución del cristalino o lentes fáquicas.
De esta manera, el tratamiento de la miopía aumenta el radio de curvatura central y lo
hace más plano con menos potencia. Por otro lado, la hipermetropía se puede tratar
reduciendo el radio y así aumenta su potencia.
Las técnicas de cirugía refractiva que existen actualmente se basan en el uso de dos
tipos de láser: láser femtosegundo y láser excimer.
El láser femtosegundo emite unos 15.000 pulsos infrarrojos por segundo, que separa
el tejido a nivel molecular sin transferir calor ni afectar el tejido circundante. Este
proceso se describe como fotodisrupción.
En cambio, el láser excimer emite pulsos UV de nanosegundos que producen una
ablación controlada, con el fin de modificar el tejido corneal sin afectar el tejido ocular
que rodea la córnea.
En resumen, el láser de femtosegundos separa el tejido por ruptura, y el láser excímer
realiza una ablación del tejido.
3.1 PRK (Photorefractive Keratotomy)
La queratectomía fotorrefractiva (PRK) es una de las técnicas quirúrgicas de
corrección de defectos refractivos más antiguas. El primer procedimiento en ojo
humano con el láser excímer, fue efectuado por McDonald MB y aprobado por la FDA
en 1995 22.
Primero, se prepara la lámina con una solución de alcohol diluido para ablandar el
epitelio y permitir la separación. Para exfoliar, se usa un instrumento manual (una
cuchilla) para eliminar completamente el epitelio o retirar hacia un lado.
Luego, se usa el láser excímer, de luz ultravioleta de 193nm, para moldear el tejido
corneal en segundos para corregir el defecto visual. Por último, se coloca una lente
protectora durante 5 días, hasta que se restaure el epitelio que cubre esta zona.
9Fig.7: Secuencia de los pasos quirugicos durante la PRK22
Con esta técnica se puede corregir miopía hasta 6D, 3D de astigmatismo y una
hipermetropía baja22. Otros procedimientos variantes de PRK para la corrección de la
miopía baja serian: LASEK y Epi-LASIK.
LASEK combina dos métodos de cirugía, la PRK y el LASIK. Esta técnica no elimina
completamente el epitelio como PRK, sino solo crea un colgajo ultra fino, se levanta
hacia un lado de la córnea y lo vuelve a unir. Pero tiende a tener largo periodo de
recuperación visual comparado con LASIK.
Epi-LASIK23 consiste en retirar la capa epitelial de la córnea con un instrumento
llamado epiqueratomo. Luego se procede con el láser excímer para la ablación del
tejido y seguidamente se reposiciona el epitelio en su posición original.
Hassan Z. y colaboradores24, observaron un aumento significativo en los parámetros
obtenidos y también mostraban correlación con el adelgazamiento de córnea, tras un
día del procedimiento. Los parámetros estudiados fueron los siguientes: PIO, máxima
amplitud de deformación, tiempo de A1, velocidad de A2 y tiempo de HC. En cambio,
después de un mes, solo se manifestó cambios en la paquimetría. A pesar de una
muestra reducida, los autores concluyeron que la técnica PRK parecía ser
biomecánicamente menos invasiva que LASIK.
El estudio de Chen25 concluye que el Corvis ST proporciona medidas confiables para
la PIO, el tiempo de primera aplanación y la amplitud de deformación en ojos vírgenes
y post-PRK. Pero las diferencias en el tiempo de la primera aplanación y la amplitud de
deformación entre ambos grupos, dejan a la córnea menos rígida tras la cirugía.
En cambio, en un análisis de deformación corneal después de un PRK miopico,
realizado por Lanza y colaboradores26 notaron unos cambios significantes en la
amplitud máxima de deformación (DA), distancia entre picos, tiempo (AT1) y velocidad
(AV1) de primera aplanación, después de 3 y 6 meses. Recomendaron que sea
10importante seguir evaluando durante un tiempo después del procedimiento para poder
detectar con antelación las complicaciones postoperatorias.
3.2 LASIK (Laser Assisted in-situ Keratomileusis)
La técnica LASIK desarrollada por Pallikaris27 en el año1990, se realiza en dos etapas
y combina la cirugía lamelar con la aplicación de láser excímer.
Hoy en día, esta técnica se puede realizar de dos formas.
LASIK convencional, conocido como cirugía manual, utiliza un microqueratomo
(cuchilla) para crear un corte del tejido (flap) y luego aplicar el láser excímer sobre el
estroma corneal.
Femto-LASIK, consiste en uso completo de tecnología láser, formando el flap
mediante el láser femtosegundo y la fotoablación con el láser excímer. Como se ha
comentado anteriormente, el láser femtosegundo separa los tejidos a nivel molecular
sin quemarlos, por lo que ofrece una precisión mucho mayor y es una de las más
utilizadas28.
La técnica se empieza con la creación del colgajo lamelar de córnea, llamado “flap”,
que se levanta y mediante la fotoablación con láser excímer a nivel estromal, se
modifica la curvatura corneal, y así su poder dióptrico. Posteriormente, se recoloca el
colgajo en su posición original.
Fig.8. Pasos LASIK24
Su seguridad, eficacia y capacidad para restaurar rápidamente la visión con un mínimo
de molestias, la han convertido en la técnica más utilizada en cirugía refractiva. A
diferencia de PRK, LASIK puede corregir hasta 10D de miopía, 5D de astigmatismo y
3D de hipermetropía, según el grosor de la córnea.
Basándose en el estudio prospectivo de Lee. H 29 y su equipo demuestran un aumento
significante de dos parámetros analizados por CORVIS, la relación de amplitud de
deformación (DA) a 2mm y el radio inverso integrado. Un aumento en estos
11parámetros indica baja rigidez corneal después de la cirugía. Finalizando que los
cambios comparados fueron mayores en LASIK que en PRK.
Anton y sus colaboradores30 realizaron un estudio con Corvis ST en 45 pacientes pre y
post LASIK. Encontraron una directa correlación entre el espesor corneal y la PIO, en
cada micrómetro de reducción de espesor corneal se subestimaba unos 0,039 mm Hg
de PIO. Esto demuestra que el tejido corneal se ha vuelto más débil y delgado, y lo
cual da valores altos de la PIO.
En otro estudio de Zhao y colaboradores31 se compararon queratocono (KC) con
ectasia post-lasik (PLE). La PLE manifestó más cambios significativos del equilibrio
biomecánico de la córnea que KC. La ectasia postoperatoria se produce cuando el
estroma residual después de la cirugía es más delgado y debido al limitado tejido
posterior se hace menos resistente para la PIO.
El estudio retrospectivo, coordinado por Frings32, evaluaba los cambios biomecánicos
utilizando el Corvis al primer mes de LASIK, demostró que al crear el lentículo (flap), la
ablación con el láser excímer o ambos, cambiaban notablemente el radio de máxima
concavidad comparado con los valores preoperatorios. Es decir, cuando la córnea es
blanda, se deforma con facilidad lo que da un radio de HC más pequeño.
3.3 ReLEx SMILE (Refractive Lenticule Extraction Small incision lenticule
extraction)
En el primer estudio en humanos en 2003, que implicaba el tallado de un lentículo
intra-estromal, tras las primeras dos horas las córneas volvieron transparentes y con la
refracción estable33. No obstante, no fue hasta el 2007 cuando la técnica Refractive
Lenticule Extraction (ReLEx) fue introducida como la técnica que usa el primer laser
comercial para la corrección de la miopía a través de la generación de un lentículo
intraestromal33.
La técnica SMILE (Small incision lenticule extraction) es considerada actualmente
como la técnica menos agresiva y mínimamente invasiva, introducida en 2007 para el
tratamiento de la miopía hasta -10D y el astigmatismo hasta 5D. Esta técnica aún no
se ha aplicado a la hipermetropía34.
El tratamiento solo consta de tres pasos empezando con el uso del láser de
femtosegundo, creando lentículo fino y una pequeña incisión en el interior de la córnea
intacta. Se extrae el lentículo a través de la mínima incisión. Y al extraer se cambia la
forma de la córnea y así se corrige el defecto refractivo deseado.
12Fig.9. Pasos de tratamiento SMILE35
Se ha afirmado en el estudio de Mastropasqua36, que después de SMILE no se
observaron cambios significativos en las propiedades biomecánicas, lo que indica que
este procedimiento solo podría causar cambios transitorios menores en la biomecánica
corneal.
Por otra parte, en el año 2016, Fernández y colaboradores 37 analizaron los cambios
biomecánicos y evaluaron el efecto de la técnica SMILE sobre el grosor corneal.
Llegaron a la conclusión de que SMILE provocó cambios significativos en la amplitud
de la deformación (DA) y los parámetros de tiempo. Lo que significa que a mayor DA
hay menor rigidez corneal. Sin embargo, sugirieron que estos cambios se debían a
variables de confusión en el espesor corneal.
Otro estudio dirigido por Shen y colaboradores38, investigaron los parámetros de
deformación corneal tras la realización de las técnicas SMILE, LASEK y
FEMTOLASIK. Revelaron un cambio significativo en los parámetros de deformación
corneal en los ojos intervenidos con SMILE, probablemente por la extracción del
lentículo estromal más que por la creación del mismo con el láser de femtosegundo. El
estudio concluyó con cambios relevantes en la técnica más reciente y menos invasiva,
SMILE.
El defecto refractivo también se puede corregir mediante las lentes intraoculares:
fáquicas y pseudofáquicas. El primer tipo de cirugía suele ser en pacientes jóvenes,
pueden llegar a corregir hasta 20-21 dioptrías de miopía y 10-12 dioptrías de
hipermetropía. El implante de las lentes pseudofáquicas se trata de sustituir el
cristalino, ya sea por la pérdida de acomodación o por un cristalino opaco (catarata).
En un artículo, Miguel y colaboradores39, describen los cambios biomecánicos
producidos tras la cirugía de catarata. Demuestran en su estudio que la amplitud de
deformación, el tiempo de primera aplanación, la velocidad de pico de segunda
aplanación y la distancia entre picos en ambas aplanaciones (A1-A2) se han
aumentado. Como se ha comentado anteriormente, estos parámetros influyen en la
13integridad de la estructura corneal40, y como resultado de una cornea debilitada por la
cirugía. Además también concluyen que la PIO presenta una correlación con los
parámetros biomecánicos corneales, después de la cirugía de cataratas.
4. CONCLUSIONES
El estudio bibliográfico que se ha realizado en este trabajo de final de grado muestra
los cambios de parámetros biomecánicos corneales medidos por el Corvis ST en el
ámbito de cirugía refractiva. La búsqueda de los artículos y publicaciones científicos
fueron realizadas e integradas en Pubmed, SciELO y Google académico utilizando los
siguientes términos: biomecánica corneal, Corvis ST, corvis y biomecánica corneal,
Corvis y PRK, corvis y Lasik, corvis y SMILE, y corvis en el ámbito refractivo.
Cualquiera de las técnicas de cirugía refractiva ya sea la más reciente o de la primera
generación provocan cambios significativos en la estructura biomecánica de la córnea.
El Corvis ST con sus nuevos parámetros, permite medir la presión intraocular con más
precisión y con menos dependencia de las propiedades biomecánicas y del espesor
corneal. Además también proporciona un resumen biomecánico integrado y detección
de queratocono.
Las técnicas comentadas en este trabajo muestran variaciones significativas de los
parámetros relacionados con el tiempo de la primera y segunda aplanación y la
amplitud de deformación máxima. Los cambios producidos post-PRK duran
aproximadamente 6 meses, se observa que el LASIK proporciona más seguridad con
menos riesgo de la temida ectasia postoperatoria. En cambio según Corvis ST, SMILE
mantiene la integridad de la córnea anterior y teóricamente podría mantener la fuerza
biomecánica de esta mejor que el LASIK y PRK postoperatorio.
En todo caso, la cirugía refractiva va innovando día tras día, intentando alterar lo
mínimo posible el tejido corneal. El Corvis ST ya se usa en el ámbito pre y post-cirugía
refractiva, la instauración de este instrumento y unos nomogramas de los parámetros
biomecánicos aportados por Corvis ST pueden aportar seguridad a los tratamientos
refractivos.
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