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¿Una Lente de Contacto podría realmente frenar la miopía? Parte 3. El Diseño

marzo 11th, 2016 Posted by General 6 comments on “¿Una Lente de Contacto podría realmente frenar la miopía? Parte 3. El Diseño”

Me gustaría cerrar esta trilogía sobre lentes de contacto para ralentizar o disminuir la progresión de la miopía hablando sobre el diseño. Si bien este es el tema más complicado, a mi parecer es sin duda el más bonito al poner de manifiesto las ventajas e inconvenientes de este tipo de lentes de contacto en base al trazado de rayos.

A lo largo del artículo citaremos el modelo de ojo Miope de Atchison [1], que es una variante del modelo de Rafael Navarro y que incluye variables en el radio de curvatura de la córnea, la longitud axial, así como radio y asfericidad de la retina dependiendo de la cantidad de miopía. Este modelo fue desarrollado en base a la medida del error refractivo periférico en una población de adultos miopes y se utiliza en la actualidad para simular el comportamiento de distintos diseños ópticos sobre el error refractivo periférico. Para aquellos más avanzados me gustaría compartir un videotutorial de cómo implementar este modelo en Zemax y automatizar los procesos de cálculo del error periférico.

Partiendo de los resultados del modelo de ojo miope de Atchison hemos de tener en cuenta las siguientes consideraciones:

  1. En un ojo emétrope, el error relativo periférico es miópico (miope en la periferia)
  2. En un ojo miope existe una tendencia a la hipermetropía en la periferia cuyo valor se incrementa con el aumento del error refractivo miópico central. Es decir, cuanto más miope sea uno, mas asférica será su retina y por lo tanto más hipermétrope en la periferia.
  3. Cabría esperar que córneas de baja prolaticidad (mayor potencia en la periferia por radios más curvos) tuvieran un error refractivo periférico más miópico. No obstante, no tiene por qué existir una correlación entre asfericidad de la córnea y de la retina.
  4. Si queremos reducir el error refractivo hipermetrópico en la periferia, tendremos que diseñar sistemas ópticos, lentes de contacto u otros, que modifiquen la potencia en regiones paracentrales.
  5. Como el error periférico varía con la cantidad de miopía, el mismo diseño de lente no valdría para todos los casos.
  6. Los diseños actuales que utilizamos de manera habitual nos pueden incrementar el error hipermetrópico en la periferia (gafas convencionales) frente a otros sistemas como lentes de contacto convencionales o lentes de contacto asféricas. Es decir, las compensaciones actuales podrían estar ejerciendo un efecto no deseado sobre nuestra retina periférica. Por lo que pequeñas modificaciones en el diseño como incluir una asfericidad (Q) con tendencia positiva en la lente de contacto (disminuir prolaticidad) podrían ser interesantes [2].
Figura de cómo varía el error refractivo periférico en función de la asfericidad en la cara anterior de la LC (gradiente refractivo radial). Efecto obtenido para distintas asfericidades de la cara anterior con respecto a la posterior calculados con Zemax.

Figura de cómo varía el error refractivo periférico en función de la asfericidad en la cara anterior de la LC (gradiente refractivo radial). Efecto obtenido para distintas asfericidades de la cara anterior con respecto a la posterior calculados con Zemax.

En 2014 publicamos un artículo en Current Eye Research [3] en el que analizábamos un nuevo diseño de lente de contacto en comparativa con una lente que fue la primera en comercializarse en China por la gran prevalencia de esta disfunción visual en ese país. En nuestro diseño pusimos de manifiesto algunas de las ventajas y limitaciones de la LC para  el control de la miopía. Siendo las ventajas:

  1. Capacidad de modificar la potencia en la periferia en función del error de refracción.
  2. Una menor afectación de la visión central en comparación con la lente previamente comercializada.
  3. Un mayor efecto en la periferia que la lente previamente comercializada ante un mismo valor de adición periférica.
  4. Un mayor efecto en la periferia que una lente de gradiente refractivo radial.

Siendo las desventajas:

  1. El descentramiento, las lentes no siempre quedan perfectamente centradas por lo que puede existir una amplia variabilidad entre sujetos si no se diseñan de una manera personalizada o se controla este descentramiento mediante topografía corneal sobre la LC.
  2. La pupilo-dependencia, existe un tamaño de pupila óptimo para el cual la lente ofrece un mayor efecto al igual que el tratamiento podría no ser eficiente para tamaños de pupila grandes.
  3. Las lentes de contacto blandas pueden sufrir un moldeo con la córnea lo cual otorgaría una mayor eficiencia a las lentes semi-rígidas ante un mismo diseño.

Conclusiones finales

Hemos hecho un recorrido por la teoría del error periférico, hemos avanzado con las opciones clínicas actuales y su evidencia científica. Finalizamos esta trilogía poniendo de manifiesto el gran trabajo desarrollado por múltiples científicos en el diseño de lentes de contacto para el control de la miopía. Tras haber trabajado durante años en un proyecto de estas características, lo tuve que abandonar en el 2015 (el I+D en este país no pasa por su mejor momento) y afortunadamente encontré cabida en el desarrollo de nuevos proyectos dentro de Qvision, con un equipo multidisciplinar de increibles profesionales dirigidos por el Dr. Fernández. Toca apoyar la investigación y el desarrollo en este país, por lo que me gustaría acordarme de todos los becarios que a día de hoy se encuentran en las universidades sin ningún tipo de financiación simplemente porque aman lo que hacen, para ellos todo mi apoyo porque su trabajo un día dará sus frutos y será recompensado.

Me gustaría terminar este artículo recomendando el proyecto europeo “MyFun” enfocado a investigar dudas fundamentales sobre la desarrollo de miopía y en el que participan dos de nuestros máximos exponentes internacionales en el campo de la investigación en Ciencias de la Visión, Pablo Artal y Susana Marcos.

En este momento se oferta una plaza para avanzar en el proyecto: “Visual performance with bifocal correction to inhibit myopia”

Seguiremos investigando…

Referencias

  1. Atchison DA. Optical models for human myopic eyes. Vis Res. 2006;46(14):2236-2250.
  2. Calossi A. Corneal Asphericity and Spherical. J Refract Surg. 2007;23(May):505-514.
  3. Rodriguez-Vallejo M, Benlloch J, Pons A, Monsoriu JA., Furlan WD. The Effect of Fractal Contact Lenses on Peripheral Refraction in Myopic Model Eyes. Curr Eye Res. 2014;(October 2013):1-10. doi:10.3109/02713683.2014.903498.

¿Una Lente de Contacto podría realmente frenar la miopía? Parte 2. La evidencia clínica

marzo 10th, 2016 Posted by Miopía 2 comments on “¿Una Lente de Contacto podría realmente frenar la miopía? Parte 2. La evidencia clínica”

Ya sabemos que existe una teoría que avala el desarrollo de tecnologías para la ralentización o disminución de la progresión de la miopía en base al control de Señales Ópticas. De manera particular, la generación de un desenfoque periférico miópico manteniendo la imagen foveal enfocada sería la forma más viable de comenzar a trabajar en esta línea. En este apartado, son muchos los investigadores que han trabajado en el desarrollo de compensaciones ópticas dirigidas a este objetivo bien sea en forma de gafas,[1] lentes de contacto para ortoqueratología,[2] lentes de contacto multifocales,[3] etc. De hecho, la primera patente que recoge esta forma de tratamiento fue publicada en 2006 por prestigiosos investigadores de talla mundial como Brien A. Holden que falleció el pasado año dejándonos un legado increíble en el campo de las Ciencias de la Visión.[4]

Para quien desee saber más sobre el desarrollo de las investigaciones en control de la miopía le recomiendo buscar las referencias del propio Brien A. Holden, Jeffrey J. Walline, Earl L. Smith, Jane Gwiazda, Donald Mutti, Karla Zadnik, Christine F. Wildsoet, David Atchison, etc. A estos dos últimos, tuve el placer de conocer y asistir a algunas de sus ponencias la semana pasada en el Wavefront Congress celebrado en San Francisco, uno de los meetings con más nivel en el campo de las Ciencias de la Visión al que también estaban invitados investigadores nacionales como Rafael Navarro y Pablo Artal. A veces olvidamos que en España tenemos referentes mundiales que son más admirados fuera de nuestras fronteras de lo que son en nuestro propio país.

La mejor forma por tanto de responder si una lente de contacto podría frenar la miopía es centrarnos en el mayor exponente de la Evidencia Científica, los Meta-análisis de ensayos clínicos aleatorizados. Este tipo de ensayos se deben realizar controlando el factor de exposición (tratamiento óptico) y asignando sujetos de características similares en grupos estudio – control de manera aleatoria.

La revista Ophthalmology (Factor de impacto, 6.135. La 2ª más importante del mundo según SJR) acaba de publicar un meta-análisis[5] que pone de manifiesto el estado actual en torno al control de la progresión de la miopía atribuyendo a las lentes de contacto de generación de error periférico una evidencia moderada dependiente del tipo de lente (rígida o blanda) concluyendo con el siguiente argumento: “La introducción de tratamientos de la miopía en la práctica clínica puede estar limitada por efectos secundarios (e.j., atropina 1%), coste y complejidad (e.j., ortoqueratología) y efectividad limitada (e.j., gafas con adición progresiva). Esto deja a la Atropina en baja dosis (0.01%), la pirenzepina y las lentes de contacto blandas con características para el control de la miopía (e.j. los diseños de desenfoque periférico) como una opción viable para el manejo activo de la progresión de la miopía”.

Fuente: Ophthalmology CC BY-NC-ND

Conclusiones

Los titulares en medios de comunicación son sensacionalistas puesto que su objetivo es atraer la atención, no obstante el deber de los investigadores es aclarar el titular de una manera crítica una vez se accede al contenido. Hay que ser cautos con las interpretaciones que se realizan en torno a determinados tratamientos, por ejemplo, la LC que ha generado la polémica en la comunidad de profesionales SI ha demostrado una efectividad clínica de la siguiente forma: si el grupo control (gafas) progresó una media de -0.98 D y el grupo de LCs -0.56 D, esto representa un 43% de ralentización o disminución de la progresión.[6] No obstante, es cierto que el estudio recoge muy pocos sujetos y que debe continuarse investigando la efectividad de la lente con un mayor volumen de pacientes en ensayos multicéntricos. Además, esta lente no es la única que existe en esta línea y de ahí que a día de hoy tengamos a este tipo de LCs contenidas dentro de un Meta-análisis. Es importante resaltar que como publicamos el pasado año, David Atchison uno de los investigadores que más ha trabajado la teoría reportó resultados que podrían acabar con la misma,[7] si bien es cierto que si los resultados clínicos son favorecedores estamos en el momento de buscar una explicación. Seguiremos investigando…

En el próximo artículo hablaremos sobre el diseño de este tipo de lentes de contacto, ¿qué ventajas e inconvenientes tienen? ¿cómo funcionan?, etc.

Referencias

  1. Tabernero J, Vazquez D, Seidemann A, Uttenweiler D, Schaeffel F. Effects of myopic spectacle correction and radial refractive gradient spectacles on peripheral refraction. Vis Res. 2009;49(17):2176-2186. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19527743. Accessed March 11, 2013.
  2. Walline JJ, Jones L a, Sinnott LT. Corneal reshaping and myopia progression. Br J Ophthalmol. 2009;93(9):1181-1185. doi:10.1136/bjo.2008.151365.
  3. Anstice NS, Phillips JR. Effect of dual-focus soft contact lens wear on axial myopia progression in children. Ophthalmology. 2011;118(6):1152-1161. doi:10.1016/j.ophtha.2010.10.035.
  4. Smith EL, Greeman N, Greeman P, Ho A, Anthony Holden B. Methods and apparatuses for altering relative curvature of field and positions of peripheral off- axis focal positions. 2005:1-24.
  5. Huang J, Wen D, Wang Q, et al. Efficacy Comparison of 16 Interventions for Myopia Control in Children. Ophthalmology. 2016:1-12. doi:10.1016/j.ophtha.2015.11.010.
  6. Pauné J, Morales H, Armengol J, Quevedo L, Faria-Ribeiro M, González-Méijome JM. Myopia Control with a Novel Peripheral Gradient Soft Lens and Orthokeratology: A 2-Year Clinical Trial. Biomed Res Int. 2015;2015(507572). doi:10.1155/2015/507572.
  7. Atchison DA, Li SM, Li H, et al. Relative peripheral hyperopia does not predict development and progression of myopia in children. Investig Ophthalmol Vis Sci. 2015;56(10):6162-6170. doi:10.1167/iovs.15-17200.

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¿Una Lente de Contacto puede realmente frenar la miopía? Parte 1. La base científica

marzo 9th, 2016 Posted by Miopía 15 comments on “¿Una Lente de Contacto puede realmente frenar la miopía? Parte 1. La base científica”

Esta semana los medios de comunicación lanzaban la noticia de que había surgido una nueva lente de contacto capaz de frenar la miopía en un 43%, ¿qué hay de cierto sobre esta nueva lente? ¿tiene realmente una base científica? ¿es un tratamiento demostrado? ¿existen otras lentes similares?. Me gustaría compartir con vosotros una serie de artículos que tienen como fin resolver cada una de estas cuestiones en base a la evidencia actual.

Parte 1. La base científica. ¿Puede el crecimiento del globo ocular estar modulado por Señales Ópticas?

Multitud de estudios desde los desarrollados por Ferree y Rand (1933) han demostrado que la formación de imágenes en la periferia de la retina difiere entre sujetos que comparten la característica de presentar una imagen foveal enfocada. En sujetos emétropes, en los que la imagen más nítida se encuentra sobre la fóvea, los rayos que focalizan conforme nos alejamos hacia posiciones excéntricas de la retina lo hacen por delante de la misma (desenfoque periférico miópico), esto se debe principalmente a que las distintas superficies que conforman el globo ocular no son perfectamente esféricas. Esta imagen por delante de la retina sería la señal óptica que indicaría al globo ocular la no necesidad de seguir creciendo, puesto que su crecimiento llevaría a un mayor desarrollo miópico. En algunos casos, de manera general en ojos miopes, se ha visto que las imágenes formadas en la periferia de la retina no ocupan una posición por delante de la misma sino por detrás (desenfoque periférico hipermetrópico). En este caso la señal óptica transmitida indicaría al globo ocular la necesidad de seguir creciendo para llevar de nuevo la imagen a la retina. Se cree por tanto que la inducción de un desenfoque miópico periférico similar al de los sujetos emétropes sería la señal óptica necesaria para evitar el desarrollo de la miopía. [1] (Véase Figura).

 (A) Ojo emétrope en fóvea y miope en la periferia. (B) Ojo miope compensado con gafas con la imagen foveal sobre la retina y con defecto refractivo hipermetrópico en la periferia.

(A) Ojo emétrope en fóvea y miope en la periferia. (B) Ojo miope compensado con gafas con la imagen foveal sobre la retina y con defecto refractivo hipermetrópico en la periferia.

Esta teoría basada en señales ópticas se puede resumir de la siguiente manera. Si las imágenes se forman por delante de la fóvea y el crecimiento del ojo se encuentra modulado por señales ópticas, cabría esperar que una imagen miópica en fóvea terminase frenando el crecimiento ocular. Sin embargo, se ha demostrado que la miopización foveal no solo no frena la miopía sino que puede favorecer su desarrollo [2]. La respuesta a la inhibición del crecimiento ocular a través del desenfoque miópico podría encontrarse más allá de la zona foveal. Aunque existe una mayor densidad neuronal en retina central respecto a la misma área en retina periférica, el área ocupada por la retina central es muy pequeña comparada con la extensión total de la retina por lo que la sumación espacial de las señales foveales será mucho menor que las provenientes periferia [3].

Algunas preguntas surgen acerca de si el crecimiento ocular está modulado por la retina o por el contrario se debe a una etapa posterior en el procesado de la información visual. El desarrollo del ER miópico tras la sección del nervio óptico en animales [4] apoya la teoría de que el crecimiento ocular debe estar mediado por señales que se producen en la propia retina. Esta hipótesis está respaldada por el hecho de el globo ocular crece de manera local dependiendo de las zonas de la retina estimuladas [5]. Sin embargo, aunque la retina ha demostrado responder de diferente forma dependiendo del tipo de desenfoque inducido [6], todavía quedan muchas cuestiones que resolver en torno al tipo de estímulos que median el crecimiento ocular [7], regiones de la retina que deben ser estimuladas [8], cantidad de desenfoque provocado [9], etc.

Conclusión

En los últimos años se han llevado a cabo múltiples estudios que tienen como fin investigar nuevas soluciones para ralentizar la progresión de la miopía. Es importante destacar que el término “frenar” no es adecuado y que debe sustituirse por «ralentizar» (si se demostrase que el tratamiento NO PERMANECE tras el cese de la terapia) o «disminuir la progresión» (si se demostrase que el tratamiento PERMANECE tras el cese de la terapia) ya que a día de hoy ningún tratamiento ha demostrado «frenar» la miopía. Por lo tanto, SI existe una base científica que soporta esta tecnología. No obstante, es importante destacar que NO EXISTEN SUFICIENTES Ensayos Clínicos Aleatorizados que garanticen la eficacia de esta terapia. En el siguiente artículo explicaremos de una manera adecuada qué significa ralentizar un 43% la miopía.

Referencias

  1. Mutti DO, Sholtz RI, Friedman NE, Zadnik K. Peripheral refraction and ocular shape in children. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000;41(5):1022-1030. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10752937.
  2. Chung K, Mohidin N, O’Leary DJ. Undercorrection of myopia enhances rather than inhibits myopia progression. Vis Res. 2002;42(22):2555-2559. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12445849. Accessed December 1, 2014.
  3. Wallman J, Winawer J. Homeostasis of eye growth and the question of myopia. Neuron. 2004;43(4):447-468. doi:10.1016/j.neuron.2004.08.008.
  4. Troilo D, Gottlieb MD, Wallman J. Visual deprivation causes myopia in chicks with optic nerve section. Curr Eye Res. 1987;6(8):993-999. doi:10.3109/02713688709034870.
  5. Wallman J, Gottlieb MD, Rajaram V, Fugate-Wentzek LA. Local retinal regions control local eye growth and myopia. Science (80- ). 1987;237(4810):73-77. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3603011. Accessed November 14, 2013.
  6. Ho W-C, Wong O-Y, Chan Y-C, Wong S-W, Kee C-S, Chan HH-L. Sign-dependent changes in retinal electrical activity with positive and negative defocus in the human eye. Vis Res. 2012;52(1):47-53. doi:10.1016/j.visres.2011.10.017.
  7. Diether S, Wildsoet CF. Stimulus requirements for the decoding of myopic and hyperopic defocus under single and competing defocus conditions in the chicken. Inves Opthal Vis Sci. 2005;46(7):2242-2252. doi:10.1167/iovs.04-1200.
  8. Smith EL. Optical treatment strategies to slow myopia progression: Effects of the visual extent of the optical treatment zone. Exp Eye Res. 2013:http://dx.doi.org/10.1016/j.exer.2012.11.019. doi:10.1016/j.exer.2012.11.019.
  9. Benavente-Pérez A, Nour A, Troilo D. Axial eye growth and refractive error development can be modified by exposing the peripheral retina to relative myopic or hyperopic defocus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014;55(10):6765-6773. doi:10.1167/iovs.14-14524.

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