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La tomografía de coherencia óptica (OCT) de ojo completo es una herramienta prometedora en biometría ocular para la planificación de la cirugía de cataratas, el diagnóstico del glaucoma y los estudios de progresión de la miopía. Sin embargo, los sistemas OCT convencionales están configurados para realizar exploraciones del segmento anterior o posterior del ojo y no pueden cambiar fácilmente entre las dos configuraciones sin añadir o intercambiar componentes ópticos para tener en cuenta la refracción de la óptica del ojo. Incluso en los sistemas OCT de ojo completo más avanzados, las configuraciones de exploración están preseleccionadas y no pueden reconfigurarse dinámicamente. En este trabajo, presentamos el diseño, la optimización y la validación experimental de un escáner de haz óptico reconfigurable y de bajo coste basado en tres lentes electrosintonizables, capaz de controlar de forma no mecánica la posición, el ángulo y el foco del haz. Derivamos la teoría analítica detrás de su control. Demostramos su uso para realizar imágenes alternadas del segmento anterior y posterior mediante una transición fluida entre un escáner de haz enfocado telecéntrico y un escáner de haz colimado angular. Caracterizamos los perfiles de haz correspondientes y registramos imágenes OCT de ojo completo en un ojo modelo y en un ojo de conejo ex vivo, observando características comparables a las obtenidas con escáneres OCT anterior y posterior convencionales. El escáner de haz propuesto reduce la complejidad y el coste de otros escáneres de ojo completo y es muy adecuado para la biometría ocular en 2D. Además, con la versatilidad añadida de la reconfiguración fluida del escáner, su uso puede ampliarse fácilmente a otras aplicaciones oftálmicas y más allá.

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Cita

Lago, C. M., de Castro, A., Benedí-García, C., Aissati, S., & Marcos, S. (2022).; Evaluating the effect of ocular aberrations on the simulated performance of a new refractive IOL design using adaptive optics. Biomedical Optics Express 2022, 13(12), 6682-6694. Para más información, haga clic aquí.

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Los simuladores visuales de óptica adaptativa (OA) son excelentes plataformas para la simulación no invasiva del rendimiento visual con nuevos diseños de lentes intraoculares (LIOs), en combinación con las aberraciones oculares propias del sujeto y el cerebro. Medimos la agudeza visual en foco cruzado en sujetos a través de una nueva LIO refractiva insertada físicamente en una cubeta y proyectada sobre la pupila del ojo, mientras se manipulaban las aberraciones (corregidas, o con aberración esférica positiva/negativa añadida) utilizando un espejo deformable (ED) en un simulador de OA de desarrollo personalizado. La LIO aumentó la profundidad de foco (DOF) a 1,53 ± 0,21D, manteniendo una alta Agudeza Visual (AV, −0,07 ± 0,05), promediada entre sujetos y condiciones. La modificación de las aberraciones no alteró el rendimiento de la LIO en promedio.

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Barcala, X., Gambra, E., Sawides, L., Martinez-Ibarburu, I., Rofriguez-Lopez, V., & Dorronsoro, C.; Optical quality evaluation for active afocal systems. Optical Design and Engineering VIII (Vol. 11871, pp. 133-143). SPIE. (2021 Sept.). Para más información, haga clic aquí.

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SimVis Gekko es un novedoso simulador visual binocular see-through basado en lentes sintonizables de membrana líquida (LS) proyectadas sobre la pupila del ojo mediante un sistema miniaturizado 4-f en configuración retorcida. Siguiendo un enfoque de multiplexación temporal que introduce variaciones periódicas de desenfoque en potencia óptica a 50 Hz, la LS genera imágenes multifocales en la retina del observador que parecen estáticas. En este estudio se evaluó la calidad de imagen de diferentes diseños tentativos de SimVis Gekko para diferentes potencias ópticas. El sistema óptico completo de SimVis Gekko se simuló por ordenador para obtener el tamaño del punto, el desplazamiento prismático, la magnificación angular y la curvatura de campo hasta 20° de campo visual. Se desarrolló un banco de calidad de imagen para capturar y procesar imágenes a través del simulador SimVis Gekko. El sistema comprende una cámara en escala de grises y una lente de 19 mm de longitud focal con diafragma ajustable. Se colocó una pantalla de alta resolución a un metro con dos objetivos diferentes: (1) un tablero de ajedrez, captado a través de un diafragma de 1 mm, para medir la calidad óptica, el desplazamiento prismático, la magnificación y la distorsión óptica; (2) un ruido binario, captado a través de un diafragma de 5 mm, para medir la curvatura de campo local y la calidad de imagen. Las imágenes se obtuvieron de 1 a 3D de la LS y se analizaron automáticamente. Las simulaciones teóricas y las mediciones experimentales mostraron buena concordancia. La magnificación y la curvatura fueron las principales diferencias entre los diseños. La última versión medida estaba libre de distorsiones ópticas con una zona central libre de curvatura con alta calidad óptica. El sistema desarrollado podría guiar el ensamblaje y el ajuste fino de sistemas ópticos afocales activos.

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11. Vinas M, Aissati S, Romero M, Benedi-Garcia C, Garzon N, Poyales F, Dorronsoro C, Marcos S. Pre-operative simulation of post-operative multifocal vision. Biomed. Opt. Express 10, 5801-5817 (2019) Para más información, haga clic aquí.

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Aunque las lentes intraoculares multifocales (LIOMs) se implantan cada vez más para corregir la presbicia, resulta difícil explicar e imaginar cómo se ve con una corrección multifocal. El presente estudio evalúa la calidad de diversas tecnologías de simulación visual comparando la visión con LIOMs simuladas de forma preoperatoria y la visión con las LIOMs implantadas de forma postoperatoria en los mismos pacientes. Se utilizaron dos plataformas de simulación: (1) un sistema de óptica adaptativa (OA) de desarrollo propio, con dos dispositivos simuladores visuales: un modulador espacial de luz (MEL) y una lente opto-sintonizable que opera en multiplexación temporal (SimVis); y (2) un simulador clínico binocular portátil de gran campo visual SimVis2Eyes (SimVis Gekko, 2Eyes Vision, Madrid, España). Todos los dispositivos fueron programados para simular una LIOM difractiva trifocal (POD F, FineVision, PhysIOL). Se midieron ocho pacientes de forma preoperatoria simulando la lente trifocal y de forma postoperatoria con el implante de la misma LIOM. La agudeza visual (AV) decimal en foco cruzado (TF AV) se midió (1) monocularmente en luz monocromática mediante un procedimiento de elección forzada de cuatro alternativas en el sistema de OA; y (2) binocularmente con un optotipo clínico en luz blanca. Las simulaciones visuales preoperatorias predicen con precisión el rendimiento en TF AV encontrado postoperatoriamente en pacientes con la LIO real implantada. La diferencia RMS media entre las curvas TF de los diferentes simuladores visuales fue 0,05 ± 0,01. La diferencia RMS media entre las curvas de TF AV con SimVis de forma preoperatoria y la LIOM real de forma postoperatoria fue 0,06 ± 0,01 en ambas plataformas, siendo mayor en ojos con catarata (0,08 ± 0,01, promediado entre simuladores) que en ojos con cristalino transparente. En ambos grupos, la forma de las curvas TF es similar entre simuladores y entre las evaluaciones pre y postoperatorias. Las curvas TF se correlacionaron significativamente entre simuladores (desfase k = 0, rho = 0,889), así como con los resultados con la LIOM real implantada (desfase k = 0, rho = 0,853). Las simulaciones visuales son herramientas programables útiles para predecir el rendimiento visual con LIOMs, tanto en entornos de OA como en simuladores clínicos. Las simulaciones visuales preoperatorias y los datos postoperatorios muestran una buena concordancia.

© 2019 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

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Dorronsoro C, Barcala X, Gambra E, Akondi V, Sawides L, Marrakchi Y, et al. Tunable lenses: dynamic characterization and fine-tuned control for high-speed applications. Opt Express 2019 Feb 4;27(3):2085-2100 Para más información, haga clic aquí.

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Las lentes sintonizables (LS) son cada vez más ubicuas en aplicaciones que incluyen microscopía, tomografía de coherencia óptica, visión artificial, control de calidad y correcciones de presbicia. Muchas aplicaciones requieren un control preciso de la potencia óptica de la lente en respuesta a una forma de onda de entrada dependiente del tiempo. Presentamos un focímetro rápido (3,8 kHz) para caracterizar la respuesta dinámica de las lentes sintonizables, que fue demostrado en diferentes modelos de lentes. Encontramos que la respuesta temporal es repetitiva y lineal, lo que permitió el desarrollo de una robusta estrategia de compensación basada en la optimización de la onda de entrada, utilizando un modelo lineal invariante en el tiempo. Según nuestro conocimiento, este trabajo presenta el primer procedimiento para la caracterización directa de la respuesta transitoria de las lentes sintonizables y para la compensación de sus distorsiones temporales, y amplía el potencial de las lentes sintonizables también en aplicaciones de alta velocidad.

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Akondi V, Sawides L, Marrakchi Y, Gambra E, Marcos S, and Dorronsoro C. Experimental validations of a tunable-lens-based visual demonstrator of multifocal corrections. Biomed. Opt. Express 9, 6302-6317 (2018). Para más información, haga clic aquí.

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El simulador de Visión Simultánea (SimVis) es un demostrador visual de diseños de lentes multifocales para pacientes candidatos a cirugía de sustitución del cristalino con lente intraocular y usuarios de lentes de contacto. Este dispositivo programable emplea una lente sintonizable rápida y funciona bajo el principio de la multiplexación temporal. La señal de entrada de SimVis se adapta para imitar la calidad óptica de la lente multifocal utilizando el perfil temporal teórico de SimVis, que se evalúa a partir de la métrica de Strehl Visual en foco cruzado de la lente multifocal. En este artículo, se presentan por primera vez validaciones en banco verificadas por focímetro de simulaciones multifocales mediante SimVis. Se identifican dos pasos como críticos para la precisión de las simulaciones de SimVis. En primer lugar, se presenta un nuevo enfoque iterativo que mejora la precisión del perfil temporal teórico de SimVis para tres diseños diferentes de lentes intraoculares multifocales —difractiva trifocal, refractiva segmentada bifocal y refractiva de profundidad de foco extendida—, manteniendo un bajo muestreo. En segundo lugar, se utiliza un focímetro rápido para medir la respuesta al escalón de la lente sintonizable, y la señal de entrada se corrige para incluir los efectos del comportamiento transitorio de la lente sintonizable. Se encontró que el error cuadrático medio de la diferencia entre el Strehl Visual en foco cruzado estimado de la lente multifocal y SimVis no supera 0,02 para todos los diseños multifocales probados.

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