Calidad visual y aberraciones en visión periférica

Abstract

La calidad de la imagen que se genera en la retina se ve afectada principalmente por las aberraciones y la difusión intraocular mientras que la difracción solo tiene importancia para pupilas muy pequeñas. La pérdida de color y contraste, visión con neblina o borrosa, y la dificultad en el reconocimiento facial a contraluz son algunas de las quejas más frecuentes en personas con niveles elevados de difusión intraocular, un fenómeno conocido como deslumbramiento fisiológico. La evaluación objetiva y temprana de la difusión intraocular y sus efectos en la función visual es una herramienta útil para la oftalmología. Además se necesita profundizar acerca de cómo la difusión y las aberraciones actúan en la periferia. En este contexto el objetivo general de este trabajo es evaluar la contribución de la difusión en la calidad visual de la visión periférica. Para ello se desarrolló y montó un sistema para medir calidad óptica visual en ojos de sujetos. El sistema utiliza las técnicas de Doble Paso y la estimación del frente de onda usando un sensor Hartmann-Shack para obtener información sobre la calidad óptica en la periferia. Para poder obtener imágenes aéreas de Doble Paso, tanto en visión foveal como en periferia, con información sobre aberraciones de alto orden y difusión es necesario compensar los errores refractivos esféricos y cilíndricos. El criterio de selección de la mejor imagen de Doble Paso en un ojo evaluado es crítica, ya que sobre la imagen seleccionada se realiza el procesamiento posterior para determinar las distintas métricas de calidad óptica. En esa línea se evaluó un conjunto de operadores de autofoco según su rendimiento para determinar la imagen óptima de Doble Paso, así como también su potencial para detectar las líneas focales y el disco de menor confusión en ojos con astigmatismo. Esto último es útil porque permite también conocer el astigmatismo oblicuo en periferia. La diferencia entre la técnica de Doble Paso y el sensor de frente de onda de Hartmann-Shack es que las imágenes obtenidas con la técnica de Doble Paso están afectadas además por la difusión intraocular. En el presente trabajo se obtuvieron parámetros de calidad óptica como el Root Mean Square (RMS) obtenido del sensor del frente de onda, Optical Scatter Index (OSI) y Aberration Free Scatter Index (AFSI) a partir de imágenes de Doble Paso de ojo sanos en periferia cercana a fóvea. Los resultados mostraron que mientras OSI presenta dependencia con las aberraciones a lo largo de la zona periférica evaluada, AFSI se mantiene más estable, de donde se puede concluir que este parámetro es una métrica más apropiada para la evaluación de la difusión intraocular en la periferia.Los resultados obtenidos en esta tesis ofrecen por un lado una nueva herramienta metodológica para establecer la mejor imagen de doble paso sin intervención del criterio de la persona que opera el sistema de doble paso, mientras que desde el punto de vista del conocimiento de la calidad óptica confirma que AFSI puede ser un parámetro que explique de manera global la difusión intraocular.

The quality of the image generated in the retina is affected mainly by aberrations and intraocular scatter, while diffraction is only important for very small pupils. Contrast and color loss, hazy vision, and difficulty with face recognition against the light are some complaints people with increased straylight may experience known as disability glare. The objective and early evaluation of intraocular scatter and its effects on visual function is a useful tool for ophthalmology. In addition, it is necessary to deepen on how scatter and aberrations act in the periphery. In this context, the general objective of this work is to evaluate the contribution of scatter in the visual quality of peripheral vision. To this end, a system was developed to measure visual optical quality in the eyes of subjects. The system uses the Double pass techniques and the wavefront estimation using a Hartmann-Shack sensor to obtain information about the optical quality in the periphery. In order to obtain Double pass aerial images both in foveal and peripheral vision with information about high-order aberrations and scatter, it is necessary to compensate spherical and cylindrical refractive errors. The decision of which Double pass image is the best one for the evaluated eye is critical, since the selected image is processed later to determine the different optical quality metrics. For this purpose, a set of autofocus operators applied to double pass images was evaluated in order to determine which ones are best to obtain an optimal image and assess their potential to determine the focuses lines and disc of least confusion in astigmatic eyes. The latter is useful because it is applicable to know the oblique astigmatism in periphery as well. The difference between Double pass technique and HartmannShack warfront sensor is that the images obtained with the Double -pass technique are also affected by scatter. In the present work, the results of the optical quality parameters Root Mean Square (RMS) obtained from the wavefront sensor, the Optical Scatter Index (OSI) and the Aberration Free Scatter Index (AFSI) obtained from double pass images from healthy eyes in periphery close to fovea were presented. The results showed that while OSI presents dependency with the aberrations along the evaluated peripheral zone, AFSI remains more stable, from which it can be concluded that this parameter is a more appropriate metric for the evaluation of intraocular scatter in the periphery. The results obtained in this thesis offer on the one hand a new methodological tool to establish the best double pass image without intervention of the criterion of the person who operates the double pass system, while from the point of view of the knowledge of optical quality confirms that AFSI can be a parameter that explains intraocular scatter in a global way.