ACTUALIZACIONES TECNOLÓGICAS EN OFTALMOLOGÍA


La cámara Scheimpflug rotacional Pentacam

MORCILLO LAIZ R1, MUÑOZ NEGRETE F2, DURÁN POVEDA S3

1 Doctor por la UAM, FEA de Oftalmología del Hospital Ramón y Cajal. Madrid. Oftalmólogo del INCIVI. Madrid.
2 Doctor en Medicina. Jefe de Servicio de Oftalmología del Hospital Ramón y Cajal. Madrid.
3 Licenciada en Medicina. Oftalmólogo del INCIVI. Madrid.


INTRODUCCIÓN

Los Oftalmólogos disponen de diversas tecnologías para la toma de imágenes de la córnea y del polo anterior. Durante muchos años, la lámpara de hendidura, queratometría, paquimetría ultrasónica y topografía basada en los discos de Plácido, han servido como herramientas útiles para la valoración y el diagnóstico de estas estructuras. Sin embargo, cada una de estas técnicas tiene sus limitaciones. Además, los recientes avances en la cirugía oftálmica han hecho que aumente la información que precisa el Oftalmólogo.

Pentacam es una cámara Scheimpflug rotacional que produce imágenes tridimensionales de alta resolución del polo anterior del ojo (fig. 1). Para ello toma (sin contacto con el ojo) hasta 50 imágenes en 2 segundos, desde la superficie anterior de la córnea hasta la superficie posterior del cristalino (fig. 2). Cualquier movimiento del ojo es detectado por una segunda cámara y corregido durante el proceso. Posteriormente, calcula un modelo tridimensional del segmento anterior del ojo a partir de los 25.000 puntos de elevación real.


Fig. 1: Pentacam y monitor de control.


Fig. 2: Proceso rotatorio de toma de imágenes.

Las imágenes de Scheimpflug que se han capturado se digitalizan en la unidad central y son transferidas a la computadora personal (PC, personal computer). Al finalizar la captura, el PC calcula un modelo virtual en 3 dimensiones del segmento anterior del ojo a partir del cual se genera toda la información adicional. El sistema permite, entre otras funciones, magnificar las imágenes, compararlas, realizar mediciones manualmente, ajustar el contraste o animar la imagen en tres dimensiones (fig. 3).


Fig. 3: Pantalla inicial.

Se presenta la topografía y paquimetría de la totalidad de la superficie anterior y posterior de la córnea de limbo a limbo. El análisis de la cámara anterior del ojo incluye el cálculo del ángulo, volumen y profundidad de la cámara anterior; así como una función de medida manual de cualquier punto de la cámara anterior. También se genera la densitometría de córnea y cristalino. Por otra parte, Pentacam realiza el análisis de Zernicke para la superficie anterior y posterior basándose en las mediciones de la elevación (fig. 4).


Fig. 4: Análisis de Zernicke.

El sistema Pentacam (Oculus, Wetzlar, Alemania) es una herramienta útil y polivalente en la toma de imágenes de la córnea y el segmento anterior. Tiene una aplicación muy amplia en la clínica y en la investigación, a la vez que compite con otras tecnologías de imagen para el segmento anterior como el escáner por hendidura horizontal combinado con discos de Plácido (Orbscan, Bausch&Lomb), el escáner ocular digital ultrasónico de frecuencia elevada (Artemis, Ultralink LLC), la tomografía de coherencia óptica (OCT) de cámara anterior (Visante, Carl Zeiss Meditec), la biomicroscopía ultrasónica (BMU) o el microscopio confocal.

Cada uno de estos aparatos puede tener su lugar dentro del estudio del segmento anterior. Así, el Artemis aporta imágenes del segmento anterior aplicando ultrasonidos. Aunque sus medidas no son tan precisas como las del Pentacam, la ventaja de los ultrasonidos es que con ellos se pueden realizar mediciones a través de medios opacos, por ejemplo en estructuras posteriores al iris. Por tanto, los ultrasonidos permiten estudiar la cámara posterior y las distancias sulcus-sulcus, lo cual no es posible con el Pentacam. Mediante la luz las mediciones son más precisas, en las estructuras que ésta puede atravesar, ya que su longitud de onda es menor que la de los ultrasonidos. Los dos sistemas disponibles actualmente para la medición de la elevación de la superficie posterior de la córnea son el Orbscan y Pentacam. La principal ventaja de la microscopía confocal sobre la biomicroscopía convencional es la elevada resolución espacial, que aporta imágenes de las distintas capas de la córnea, así como de la película lagrimal.

  

APLICACIONES

Las aplicaciones son muy amplias en la práctica clínica diaria, en patología y cirugía corneal y de la superficie ocular, en selección de casos y seguimiento de cirugía refractiva, en cataratas e implantes de lentes intraoculares y en glaucoma.

  

Córnea

En la valoración oftalmológica previamente al LASIK, el estudio del espesor corneal es uno de los datos más importantes. El Pentacam captura la paquimetría en 25.000 puntos, destacando el centro pupilar, el ápex, el punto de menor espesor corneal, y su desviación al ápex. Se puede conocer el espesor corneal en cualquier punto manualmente sobre la pantalla. Esto ayudará a diferenciar un moldeado corneal de un queratocono, pues en el caso del moldeado no se objetiva adelgazamiento en el área del incurvamiento de la cara anterior corneal. El mapa paquimétrico se deduce de las diferencias entre la cara anterior y posterior de la córnea; por tanto, es independiente del plano de referencia sobre el que se realizan los mapas de elevación. La progresión del mapa paquimétrico es útil en la detección de ectasias corneales.

Al comparar las mediciones del espesor corneal central en ojos normales obtenidas mediante Pentacam, paquimetría ultrasónica y reflectometría de baja coherencia, los resultados fueron similares. Las mediciones del Pentacam fueron repetibles por el mismo explorador y reproducibles entre distintos exploradores (1). Esta correlación entre el Pentacam y los ultrasonidos en las mediciones del espesor corneal central en ojos sanos se confirmó en otro trabajo. Sin embargo, en ojos con queratocono moderado o severo los resultados entre Pentacam y paquimetría ultrasónica no se correlacionaron adecuadamente. La microscopía especular de no contacto aportó mediciones inferiores a las del Pentacam y a las de la paquimetría ultrasónica en ojos sanos, y no resultó fiable en queratoconos (2). En un tercer trabajo se confirma la alta reproductibilidad del Pentacam entre distintos exploradores en la medición del espesor corneal; así como mediciones cercanas a la paquimetría ultrasónica, más próximas que las del Orbscan (las de este último eran mayores que las de los ultrasonidos y las del Pentacam menores que las de los ultrasonidos) (3).

Para la selección preoperatoria de pacientes candidatos a cirugía refractiva es de gran valor la detección de los casos de queratocono y otras ectasias, y especialmente los de queratocono incipiente, con la máxima sensibilidad y especificidad. Estas patologías son más frecuentes en los pacientes que solicitan cirugía refractiva que en la población general: entre un 1% y un 6% de los pacientes con miopía que se presentan para cirugía refractiva tienen queratocono, sospechas de queratocono u otras formas de ectasia.

Los discos de Plácido se han propuesto como método sensible para la detección de procesos ectásicos corneales. El análisis topográfico ha aportado las claves para detectar estas enfermedades antes del desarrollo de los signos clínicos. Se han desarrollado múltiples índices y métodos para ayudar al diagnóstico de queratocono: el test de Rabinowitz-McDowell, el índice KISA%, el sistema Klyce-Maeda-Smolek y el navegador corneal. En general, estos índices están diseñados para la detección de queratoconos con alta sensibilidad y especificidad, por lo que se pueden producir falsos negativos en casos de degeneración marginal pelúcida (4).

El mapa paquimétrico tiene interés para localizar y medir el punto de menor espesor corneal, y relacionarlo con el punto de máxima elevación en los mapas de elevación anterior y posterior, así como con el centro geométrico de la córnea.

En este sentido, Pentacam aporta las ventajas de un tomógrafo sobre las de un topógrafo: el mapa de elevación es independiente del eje de referencia; se dispone de un mapa paquimétrico; y se conoce la morfología de la cara posterior de al córnea, además de la anterior. La diferencia entre la topografía con discos de Plácido y la tomografía (del griego: tomo, corte y graphéin, registrar) es que la topografía mide la superficie de la córnea mientras que la tomografía mide sus espesores en tres dimensiones. Al comparar los datos obtenidos en queratoconos con Pentacam frente a Orbscan IIz, las paquimetrías corneales mínimas que se encuentran y los radios de curvatura de la cara posterior respecto a la esfera (BFS: best-fit sphere) fueron similares pero la elevación de la cara posterior fue menor en el Pentacam que en Orbscan IIz. No se sabe si el primero infraestima o si el segundo sobreestima esta elevación (5).

Pentacam dispone de un programa destinado a la detección de queratoconos que consta de dos partes. La primera es para la detección de queratoconos y su clasificación basándose en la superficie anterior corneal y en una serie de índices que la describe. La segunda es la que denominan análisis de la estabilidad corneal. Se fundamenta en el estudio de los datos paquimétricos corneales ordenados en anillos concéntricos alrededor del punto de menor espesor. Estudia la variación del espesor corneal desde el punto más fino hacia la periferia (fig. 5 ).


Fig. 5: Programa de detección de queratoconos.

Las mediciones obtenidas de la superficie corneal (curvatura, elevación, análisis de Fourier y de Zernicke) se aplican para obtener una serie de 8 índices. Dichos índices corneales permiten que la multitud de datos tomados por el Pentacam se puedan resumir en números de valores característicos que establecen propiedades concretas de la morfología de la superficie corneal. Por ejemplo, el IVA (Index of vertical Asymetry) indica el grado de asimetría del radio corneal respecto al meridiano horizontal como eje de simetría., y estará elevado en astigmatismos oblicuos, queratoconos o ectasias periféricas... Estos valores de los índices de cada córnea se combinan, y permiten realizar una clasificación de la morfología de la córnea y de un posible queratocono, clasificándola entre los grados 1 a 4, clasificación adaptada por aproximación a los grados de Amsler y Muckenhirn.

El análisis de la estabilidad corneal aporta una gráfica y una serie de índices que representan el aumento del espesor corneal desde la localización más fina de la córnea hacia la periferia en anillos concéntricos. Esta progresión es más homogénea en córneas sanas que en queratoconos, en los cuales el aumento de dicho espesor corneal hacia la periferia es más pronunciado (4).

Otras aplicaciones en pacientes operados con láser excímer son: detectar ectasias corneales postquirúrgicas (6), cuantificar la borrosidad (haze) corneal, evaluar las estrías corneales o la interfase tras LASIK.

Pentacam es útil para comprobar la correcta localización de los anillos intracorneales implantados, que habitualmente se realiza al 75% del espesor corneal (fig. 6); así como para estudiar la cara anterior y posterior de la córnea antes y después de la intervención (7,8).


Fig. 6: Anillos intraestromales.

En queratoplastias lamelares, se pueden identificar relaciones entre los síntomas del paciente y cualquier irregularidad corneal que afecta a la interfase entre tejido donante y tejido receptor. Además, los mapas de elevación posterior pueden aportar información acerca de las propiedades de la córnea posterior. Las imágenes Scheimpflug permiten localizar áreas de borrosidad (haze) y problemas en la interfase. En queratoplastias penetrantes se puede objetivar la línea de unión entre córnea donante y receptora (fig. 7), así como cualquier adelgazamiento corneal producido por imperfecta alineación entre ambos tejidos. Los mapas topográficos que genera el Pentacam son de 12 mm de diámetro, mientras que los de los topógrafos basados en discos de Plácido son de 9-10 mm, lo cual es útil a la hora de valorar la retirada de suturas.


Fig. 7: Queratoplastia penetrante.

Es una herramienta para objetivar la progresión de patologías como, por ejemplo, la enfermedad de Terrien; para valorar la evolución tras las queratotomías arcuatas; para medición de leucomas en córnea; o valoración de defectos corneales tras la extracción de cuerpos extraños.

  

Lentes fáquicas

Con el Pentacam se estudian los criterios de inclusión para implantar lentes en cámara anterior, iris o sulcus. Se puede medir la profundidad de la cámara anterior, tanto en el centro como en la periferia, así como su volumen. Se puede medir la distancia blanco-blanco o ángulo-ángulo, pero no sulcus-sulcus. Mediante el manejo de las imágenes, se podrá simular la localización de la lente fáquica y calcular las distancias a las distintas estructuras oculares.

En el seguimiento postoperatorio de estos casos se obtienen imágenes en dos o en tres dimensiones, datos cuantitativos de la cámara anterior, distancias de seguridad y densitometría del cristalino (fig. 8). Así, se pueden medir distancias entre la lente y el cristalino o entre la lente y el endotelio, tanto en el centro como en la periferia; y objetivar que la lente no produce catarata.


Fig. 8: Lente precristaliniana.

  

Cristalino

Una de las aplicaciones novedosas que aporta el Pentacam es el cálculo de las queratometrías «reales» (que el programa denomina EKR, Equivalent K-readings: lecturas queratométricas equivalentes) en córneas operadas con cirugía refractiva. Estos datos queratométricos, según el fabricante, se pueden aplicar directamente en las fórmulas disponibles para cálculo de lentes intraoculares. Su cálculo se basa en el cociente entre el radio de la cara posterior y el de la cara anterior de la córnea.

Tras la cirugía refractiva corneal, la medición directa mediante topografía o queratometría, no aporta valores adecuados para calcular la potencia de lentes intraoculares. La dificultad para calcular la verdadera potencia refractiva de la córnea reside en varias razones. La primera es que los queratómetros y topógrafos miden la córnea paracentral pero no la córnea central. En córneas no operadas la diferencia es despreciable pero en córneas intervenidas de cirugía refractiva la diferencia puede ser significativa. La segunda es que los queratómetros y topógrafos corneales utilizan el índice de refracción estándar de la córnea para convertir las medidas del radio de curvatura anterior de la córnea en una estimación del poder refractivo de la córnea. Para ello, se basan en 2 suposiciones: que el grosor de la córnea es constantemente de 500 micras; y que la relación entre la curvatura anterior y posterior de la córnea es siempre constante: del 82% como en córneas no operadas. Esto no es aplicable en ojos operados mediante láser excímer como queratomileusis in situ con láser excimer (LASIK), queratectomía fotorrefractiva (PRK), queratectomía subepitelial asistida por láser (LASEK), o epi-LASIK.

Se han desarrollado múltiples métodos para valorar la potencia corneal tras cirugía refractiva. Estos métodos servirían para mejorar la precisión del cálculo de la potencia de la lente intraocular en cirugía de la catarata o del cristalino transparente. Los dos métodos más aplicados son: el de la historia clínica y el de la sobrerrefracción con lentes de contacto. El primero ha reducido la incidencia de la sorpresa refractiva tras la facoemulsificación en ojos con cirugía queratorrefractiva previa. Sin embargo, para aplicar este método es necesario conocer los datos preoperatorios (refracción y potencias corneales) y postoperatorios. Dichos datos a veces no están disponibles y en tal caso se dificulta su aplicación. Además, los cambios refractivos también pueden ser consecuencia de la catarata.

El método de la sobrerrefracción con lentes de contacto no requiere los datos preoperatorios. Sin embargo, también tiene varias limitaciones: la refracción antes de la facoemulsificación está afectada por la catarata; el menisco entre la superficie anterior corneal y la cara posterior de la lente de contacto está aumentado en los casos de cirugía refractiva láser miópica previa, actuando como una lente convexa e induciendo potencialmente un cambio miópico; y además, es un método laborioso (9).

El método ideal para calcular la potencia corneal tras cirugía refractiva se debería basar en las mediciones directas de la córnea independientes de la información preoperatoria. Esto es lo que pretende dicho programa del Pentacam, que ha sido desarrollado por el Dr Jack T. Holladay. Sin embargo, no hemos encontrado ningún trabajo publicado en que se comuniquen los resultados en operados de cataratas aplicando estas lecturas queratométricas.

El pentacam puede ayudar a medir la evolución de una catarata; o a explorar una subluxación del cristalino. Cuando se realiza cirugía refractiva, a veces hay que decidir entre implantar una lente adicional o realizar una extracción de cristalino transparente. Con el Pentacam se puede obtener una densitometría del cristalino, tanto para documentar su estado como para decidir si realizar una cirugía de cristalino transparente. Si tras implantar una lente en un ojo fáquico el paciente desarrolla catarata, es muy posible que tienda a atribuirlo a la cirugía realizada.

La alta resolución de las imágenes permiten la caracterización de la arquitectura corneal. En ojos pseudofáquicos, el Pentacam también se puede emplear para documentar la opacidad capsular posterior antes y después de la capsulotomía, la posición de la lente intraocular respecto saco capsular, la subluxación de una lente, los posibles desplazamientos de lentes acomodativas y las posiciones de las lentes en casos de piggyback. En un estudio reciente, las mediciones de la profundidad de cámara anterior en ojos fáquicos han sido similares con Pentacam y con ultrasonidos; sin embargo, en ojos pseudofacos resultaron menores con el Pentacam (10). El Pentacam ha resultado una técnica reproducible en la medición de la profundidad de cámara anterior en ojos sanos fáquicos (11,12), aportando mediciones similares a las del Orbscan (11) y a las de la interferometría de coherencia parcial con AC-Master (Zeiss) (12).

  

Glaucoma

El Pentacam puede corregir la presión intraocular medida con tonómetro, la cual es introducida por el usuario, ajustándola de acuerdo a la paquimetría realizada por dicho sistema. Para realizar el cálculo, se debe elegir entre alguna de las fórmulas disponibles para tal fin: Ehler, Shah, Dresden y Orssengo. Esta última fórmula considera la curvatura corneal, además del espesor, para efectuar el cálculo.

Se puede medir el ángulo de la cámara anterior, lo cual podría ser útil en pacientes no colaboradores o con opacidades corneales. Dicha medición no se realiza en 360º por las interferencias del párpado. Las mediciones del ángulo, profundidad y volumen de la cámara anterior han resultado fiables (13) y son útiles para valorar respuestas a tratamientos médicos o quirúrgicos (14). Otras aplicaciones serían: la posibilidad de tomar imágenes de la ampolla de filtración en algunos casos tras cirugía del glaucoma para la medición manual de la profundidad de la ampolla; o la visualización de implantes de drenaje en cámara anterior.

  

CONCLUSIONES

Pentacam es un instrumento novedoso que permite explorar mediante una cámara Scheimpflug, tanto la cara anterior como la posterior de la córnea, así como el resto del polo anterior, de forma fácil y rápida.

Calcula las queratometrías «reales» en operados con cirugía queratorrefractiva, pudiendo aplicar dichas mediciones directamente en las fórmulas de cálculo de lentes intraoculares. Resulta muy útil en la valoración de pacientes candidatos a cirugía refractiva corneal, o a implantar lentes fáquicas y en su seguimiento postoperatorio. Tiene múltiples aplicaciones en cirugía corneal, implantación de lentes intraoculares o glaucoma.


BIBLIOGRAFÍA


  1. Barkana Y, Gerber Y, Elbaz U, et al. Central corneal thickness measurement with the Pentacam Scheimpflug system, optical low-coherence reflectometry pachymeter, and ultrasound pachymetry. J Cataract Refract Surg 2005; 31: 1729-1735.

  2. Ucakhan ÖÖ, Özkan M, Kanpolat A. Corneal thickness measurements in normal and keratoconic eyes: Pentacam comprehensive eye scanner versus noncontact specular microscopy and ultrasound pachymetry. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 970-977.

  3. Lackner B, Schmidinger G, Pieh S, et al. Repeatability and Reproducibility of Central Corneal Thickness Measurement With Pentacam, Orbscan, and Ultrasound. Optom Vis Sci 2005; 82: 892-899.

  4. Ambrósio R, Alonso RS, Luz A, et al. Corneal-thickness spatial profile and corneal-volume distribution: Tomographic indices to detect keratoconus. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 1851-1859.

  5. Quisling S, Sjoberg S, Zimmerman B, et al. Comparison of Pentacam and Orbscan IIz on Posterior Curvature Topography Measurements in Keratoconus Eyes. Ophthalmology 2006; 113: 1629-1632.

  6. Ciolino JB, Belin MW: Changes in the posterior cornea after laser in situ keratomileusis and photorefractive keratectomy. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 1426-1431.

  7. Ertan A, Bahadir M. Intraestromal ring segment insertion using a fentosecond laser to correct pellucid marginal corneal degeneration. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 1710-1716.

  8. Ertan A, Kamburoglu G, Bahadir M. Intacs insertion with the femtosecond laser for management of keratoconus. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 2039-2042.

  9. Borasio E, Estevens J, Smith G. Estimation of true corneal power after keratorefractive surgery in eyes requiring cataract surgery: BESSt formula. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 2004-2014.

  10. Nemeth G, Vajas A, Kolozsvari B, et al. Anterior chamber depth measurements in phakic and pseudophakic eyes: Pentacam versus ultrasound device. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 1331-1335.

  11. Lackner B, Schmidinger G, Skorpik C: Validity and Repeatability of Anterior Chamber Depth Measurements With Pentacam and Orbscan. Optom Vis Sci 2005; 82: 858-861.

  12. Meinhardt B, Stachs O, Stave J, et al. Evaluation of biometric methods for measuring the anterior chamber depth in the non-contact mode. Graefe´s Arch Clin Exp Ophthalmol 2006; 244: 559-564.

  13. Rabsilber TM, Khoramnia R, Auffart GU. Anterior chamber measurements using Pentacam rotating Scheimpflug camera. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 456-459.

  14. Sharan S, Grigg JR, Higgins RA. Nanoftalmos: Ultrasound biomicroscopy and Pentacam assessment of angle structures before and after cataract surgery. J Cataract Refract Surg 2006; 32: 1052-1055.