| ARCH. SOC. CANAR. OFTAL. 1999 - Nº 10 - REVISIÓN | INDICE |
Perimetría de movimiento
Motion perimetry
GONZÁLEZ HERNÁNDEZ M, GONZÁLEZ DE LA ROSA M
RESUMEN
Se revisan las técnicas de exploración de la percepción del movimiento y sus aportaciones clínicas, especialmente las relacionadas con el glaucoma. En concreto se describen cuatro técnicas a partir de las cuales se han realizado diversas variantes: la Perimetría de Puntos Aleatorios, los Umbrales de Detección de Movimiento, la Perimetría de Umbral de Desplazamiento y los Umbrales de Detección de Contraste de Patrones Móviles.
ABSTRACT
The techniques for the examination of movement perception are reviewed, as well as their clinical findings, specially those related to glaucoma. To be exact, four techniques that gave rise to several variations are described: Random Dots Perimetry (RDP), Motion Detection Thresholds (MDT), Displacement Thresholds Perimetry (DTP) and Contrast Detection Thresholds of Moving Patterns (CDTMP).
La perimetría convencional estudia el umbral luminoso a estímulos proyectados sobre un fondo uniformemente iluminado. Esta es la función retiniana más investigada hasta el momento. Sin embargo numerosas experiencias indican que la investigación selectiva de la función de las células magnocelulares de la retina puede permitir un diagnóstico precoz del glaucoma. Las células de mayor diámetro, pertenecientes en mayor medida a este sistema, se alteran antes que las de pequeño diámetro, pertenecientes esencialmente al sistema parvocelular, responsable de la detección de la intensidad luminosa (1) en una proporción del 20-30% (2).
Hay numerosas contradicciones en los múltiples trabajos que han estimado la función de las células magnocelulares, aunque actualmente se piensa que están encargadas de la resolución espacial y agudeza (3) (aunque previamente solamente se les había atribuido la resolución espacial de baja frecuencia), además del procesado del movimiento (4), la sumación temporal a frecuencias altas, el contraste alto y, posiblemente, una parte de la percepción cromática.
La mayor parte de los autores coinciden en señalar que la detección del movimiento en el sistema magnocelular se realiza, fundamentalmente, para contrastes bajos (5,6) y frecuencias temporales altas (velocidades superiores a 5 grados/seg.) (7).
La percepción del movimiento es una vía poco explorada hasta el momento en perimetría. Los limitados estudios realizados son prometedores en el sentido de haber detectado defectos precoces o incluso haber realizado una predicción de la evolución de la enfermedad, pero tienen numerosos defectos: Unos procedimientos no han sido controlados fotométricamente, otros han empleado estímulos excesivamente contrastados, inadecuados para el estudio del sistema magnocelular, otros se han limitado al estudio de áreas muy concretas del campo visual a contrastes o velocidades específicas, y casi todos ellos exigen una respuesta excesivamente elaborada por parte del paciente del tipo "se mueve" o "no se mueve" o incluso solicitando la interpretación de la dirección del movimiento. Es fácil entender que tales respuestas son difícilmente aplicables de modo general.
La investigación del umbral de contraste para varias resoluciones espaciales ha sido realizada por varios autores respecto a la visión central, denominándose este tipo de examen, estudio de la Función Espacial de Sensibilidad al Contraste (Spatial Contrast Sensitivity Function o CSF).
Para ello se usan barras con frecuencia espacial situada entre 1.5 y 20 ciclos/grado y contraste variable entre 0 y 100%, observándose preferentemente en el glaucoma una alteración del contraste a frecuencias altas (10-15 ciclos/grado) (8,9)
En el campo periférico ha sido estudiada esta misma función con estímulos de 1.9 ciclos/grado y contrates del 30-100% a los 20 y 25 grados de excentricidad, observándose que los hipertensos oculares de alto riesgo resultaban patológicos en el 40-50% de los casos (10). Contrastes superiores al 50% producen persistencia visual, que puede alterar la percepción del movimiento (11,12) la cual, por otra parte es muy dependiente del nivel de contraste, cuando se sitúa por debajo del 30% (13).
En algunas experiencias se ha observado la aparición de una sensación de inversión en el sentido real del movimiento. Este fenómeno parece estar condicionado, bien por una perdida difusa de células conservando una disposición regular de su distribución anatómica, o bien por una alteración en los mecanismos temporales de integración de la visión (14). Se ha señalado que el tiempo óptimo de exposición para la detección del movimiento se establece para "ventanas" de 10-80 mseg. (15). Una alteración de estas "ventanas" podría explicar esta ilusión de movimiento inverso
La investigación de la percepción periférica del movimiento se ha realizado hasta el momento, siguiendo esencialmente cuatro modelos o técnicas de exploración: la Perimetría de Puntos Aleatorios (Random Dots Perimetry o RDP), los Umbrales de Detección de Movimiento (Motion Detection Thresholds o MDT), la Perimetría de Umbral de Desplazamiento (Displacement Thresholds Perimetry) o DTP y los Umbrales de Detección de Contraste de Patrones Móviles (Contrast Detection Thresholds of Moving Patterns o CDTMP). Veamos algunos detalles de cada una de ellas y las aportaciones que han producido:
Random Dots Perimetry
Este ha sido el procedimiento de examen más utilizado y trata de evitar la interferencia de otros sistemas asociados a la visión, como el sentido de la forma, en la investigación de la percepción del movimiento.
Aunque existen diversas variantes, una descripción general de esta técnica sería la siguiente: Una nube de 100 puntos se presenta con una luminosidad de 8.87 cd/m2 en una pantalla de computadora, sobre un fondo de 0.034 cd/m2. Los puntos van saltando aleatoriamente de 0.5 en 0.5 grados a 11.5Hz de frecuencia, pero un grupo de ellos se desplazan en la misma dirección. Se mide el porcentaje de puntos que, presentando movimiento en la misma orientación, consiguen producir una percepción de movimiento (16) o, incluso, una interpretación de la dirección del movimiento (17).
Mientras que en los sujetos normales se consigue percibir movimiento con una coherencia del 11.2%, en los pacientes con glaucoma se necesita el 19.2% y en la hipertensión ocular el 16.1%. Al parecer la respuesta no se altera por la pérdida de nitidez de la imagen o por el tamaño de la pupila. Solamente resultan afectados en el glaucoma los umbrales a velocidades altas (12.5 grados/seg.) pero no a velocidades bajas (4.2 grados/seg.) (18). Las diferencias que se obtienen entre sujetos normales, hipertensos y glaucomatosos no son, sin embargo, muy elevadas.
Con una modificación de esta técnica se ha demostrado alteración de la percepción del movimiento en neuropatías ópticas (19); Una serie de 30 "cinematogramas", compuestos por imágenes de 4.7x4.7 grados conteniendo 200 puntos negros de 2x2 pìxels (4 minutos de arco) sobre fondo de 21.13 cd/m2, se presentan a 67Hz (tiempo total de estímulo inferior a 500 msg.) usando dos velocidades: 2 y 10 grados/seg. Durante la secuencia el punto de fijación se apaga. En sujetos normales los resultados fueron iguales en mono y binocularidad y anteponiendo filtros grises. En los pacientes glaucomatosos se alteró más frecuentemente la percepción a velocidades altas.
Esta afirmación ha sido corroborada en otros trabajos (20), aunque es difícil establecer su credibilidad al haber utilizado solamente dos niveles de velocidad para medir el umbral de coherencia. Sin embargo estas conclusiones no son constantes para todos los autores, puesto que otros han encontrado alteración de las velocidades lentas y no en las rápidas, pero solamente en pacientes glaucomatosos y no en los hipertensos oculares, y sin relación con los defectos observados en el campo visual normal (21).
Las mismas discrepancias pueden observarse respecto a la topografía de los defectos. Unos autores los encuentran preferentemente en los campos superiores y centrales pero no en los inferiores (estudiando solamente 5 puntos) (22) coincidiendo con otros que los detectan principalmente en el campo superior, entre 15 y 21 grados de excentricidad (área de Bjerrum), pero no en la fovea, en el 83% los pacientes glaucomatosos y el 53% de los sospechosos de glaucoma (23). Sin embargo otras experiencias han encontrado alteraciones en la región nasal superior e inferior (24).
En general se afirma que en las zonas donde hay defecto glaucomatoso en la perimetría convencional hay peor detección del movimiento (25) estableciéndose incluso una buena correlación entre ambos defectos (26), pero ocasionalmente puede encontrarse déficit al movimiento donde la perimetría normal no lo había indicado (27).
La discriminación de dirección a 28 grados/seg. se degrada con la edad, sobre todo en el campo inferior y tiende a uniformizar los resultados en todo el campo en las personas de edad avanzada, donde se reduce la preponderancia del campo central. Para este tipo de umbral no se ha encontrado relación con la sensibilidad luminosa convencional (28). En el glaucoma se afecta más para las velocidades altas (12.5 grados/seg.) que para las lentas (4.2 grados/seg.), aunque las diferencias no son muy acusadas, sobre todo en los hipertensos oculares (29).
Esta técnica ha permitido incluso examinar a monos entrenados, y demostrar que se pierde la capacidad de detección del movimiento, pero no del contraste, al destruir el área visual temporal media (MT) (30).
Motion o Movement Detection Thresholds (MDT) o Motion Sensitivity Perimetry (MSP)
Se trata de observar el desplazamiento de un estímulo único pequeño, constituido por una línea vertical de 2 minutos de ancho y 2 grados de largo. En los trabajos iniciales (31) se usaba como pantalla de proyección un monitor de vídeo de fósforo verde de 7 cd/m2, mientras que el estímulo tenía 27 cd/m2. Se producen movimientos de la línea de 0 a 18 minutos de arco, con intervalos de 2 minutos de arco y una frecuencia de 2.5 Hz. Se presenta un sonido de advertencia y, después de 1.5 segundos se empieza a mover el estímulo. Se estudia el tiempo de reacción y el estímulo se detiene en el momento de la respuesta. Se esperan 1.5 segundos y, a continuación, se re-inicia el procedimiento.
Se estudiaron dos zonas de 15 grados de excentricidad, por encima y por debajo de la mancha ciega. En los sujetos normales el umbral medio se encontró aproximadamente en 3.23 minutos de arco (lo que equivaldría, según nuestros cálculos, a una velocidad de 0.13 grados/seg.). En los hipertensos oculares el umbral medio se situó en 5.49 minutos de arco (0.23 grados/seg.) y en los glaucomatosos en 9.73 minutos de arco (0.41 grados/seg.).
Se ha observado en pacientes sospechosos de glaucoma de tensión normal que los puntos más próximos al examinado con este procedimiento tienen más probabilidades de evolucionar en los tres años posteriores hacia valores anormales en la perimetría convencional, cuando la prueba de movimiento no es normal (32). En concreto en el 72 por ciento de los pacientes con glaucoma que evolucionaron hacia el progreso de los defectos, el test había sido anormal y en ningún caso de los que no evolucionaron (33).
Realizando un seguimiento durante cuatro años del ojo contrario en pacientes con daño monocular en 34 pacientes, y tomando como criterio de normalidad el Hemifield test, se observó evolución en el 17% de los casos, detectable con el test de movimiento en el 83%. En los pacientes sin evolución el test de movimiento fue anormal en el 7% de los casos (34).
Un estudio con redes neuronales auto-organizadas ha demostrado que los campos visuales superiores e inferiores se comportan de forma muy independiente en los pacientes glaucomatosos pero no en los sujetos normales (35).
Incomprensiblemente, se afirma que los resultados de esta prueba tienen correlación con el diámetro de la papila y el anillo neororetiniano peripapilar, pero no con el cociente excavación/papila o con la PIO (36).
Se ha realizado un test de este tipo en un ordenador de bolsillo (Motion Sensitivity Screening Test o MSST) para realizar rastreo de glaucoma. El examen tiene una duración 1.76 minutos, pero de los resultados publicados en una muy amplia muestra de población, no puede deducirse su sensibilidad y especificidad (37).
Displacement Thresholds Perimetry
En un monitor de 21 pulgadas controlado por un Macintosh se presenta una red de 60 estímulos de 0.6 grados de diámetro, separados 6 grados. Cada estímulo se mueve hacia la izquierda o la derecha durante 50 mseg (38). El fondo es de 31.5 asb y los estímulos de 158 asb (50 cd/m2). El paciente responde cuando observa que se mueve uno de los elementos de la malla. Para minimizar el efecto Troxler y las postimágenes, que se producen después de 30-40 segundos de examen, una vez presentados 8-10 estímulos en movimiento, se reduce toda la malla en forma de rampa durante 1 segundo hasta igualarlos con el fondo. Permanecen apagados 2 segundos, se recuperan en rampa durante un segundo, y 1.5 segundos más tarde se recomienza examinando otra tanda.
La escala de movimientos va desde 3 a 24 minutos de arco (0.1-0.8 grados/seg). Los autores no explican en sus trabajos que velocidades se afectan más precozmente, ni el rango de los umbrales normales. Según sus informes esta técnica es resistente a la degradación de las imágenes retinianas, al igual que la perimetría "flicker", siendo un test muy robusto (39). Sin embargo esta opinión es contradictoria con un trabajo que habían desarrollado 20 años atrás con un instrumento precursor del actual, en el que afirmaban la necesidad de corrección de la refracción periférica para mejorar la detección del movimiento (40).
Contrast Detection Thresholds of Moving Patterns
Este procedimiento pretende estudiar simultáneamente la resolución espacial, el contraste y el movimiento a nivel periférico. Se trata de una experiencia aislada en la que se analizaron los resultados de solamente dos sujetos, utilizando un estímulo formado por una onda sinusoidal, paralela al meridiano horizontal y presentada de forma isoluminante sobre un fondo de 10 troland (10 cd/m2 vistas a través de una pupila de 1mm2) que se mueven de abajo hacia arriba a una velocidad que varía entre 0.1 ciclos/seg. y la Frecuencia Crítica de Fusión (CFF), de manera que el paciente solamente responde cuando ve el estímulo. Las frecuencias espaciales siguen una escala logarítmica que va desde 2 ciclos por grado hasta el límite de la resolución espacial.
Por dentro de los 8 grados de excentricidad de la presentación (41) se observó que la sensibilidad al contraste era máxima para resoluciones espaciales bajas y se reducía para frecuencia espaciales y temporales altas, y desde el centro a la periferia del campo visual. La frecuencia temporal (CFF) resultó ser independiente de la agudeza visual (resolución espacial). El umbral de contraste se duplicó cada 2-3 grados de excentricidad para frecuencias espaciales de 2-20 ciclos/grado.
Entre los 6 y los 50 grados (42) se usaron estímulos de un tamaño de 4x4 grados comenzando con las resoluciones mas bajas (0.25 ciclos/grado). Se encontró que para cada excentricidad existe una única combinación de frecuencia espacial y velocidad, para la cual el umbral de contraste es mínimo. En la fovea la mejor combinación fue 2 ciclos/grado y 2 grados/seg. Para 50 grados el óptimo son 0.5 ciclos/grado y 12 grados/seg. La agudeza depende poco de la velocidad (a una resolución espacial de 0.5 ciclos por grado, los umbrales de contraste son casi iguales para cualquier velocidad hasta 5-7 ciclos/segundo, siendo máximos para 4 ciclos/segundo). Sin embargo el umbral de contraste se deteriora para velocidades de 12, 16 y 20 Hz. En periferia el umbral se duplica cada 12 grados para frecuencias espaciales de 0-25 a 2 ciclos/grado.
En resumen unos procedimientos, como es el caso de la RDP, han detectado un acortamiento de la sensibilidad al movimiento para velocidades altas, mientras que otros como la MDT lo han encontrado para las bajas y, finalmente, la CDTMP se ha comprobado la capacidad optima de la fovea para velocidades lentas en relación a la periferia, mejor adaptada a velocidades rápidas.
BIBLIOGRAFIA