Desenvolvimento de um instrumento automatizado para medida do campo visual do olho humano / Development of an automated instrumento for human visual field measurements

Neste artigo é descrito o desenvolvimento de um instrumento computadorizado para medidas do campo visual do olho humano. Apresentam-se detalhes da implementação do primeiro protótipo (hardware e software) e resultados preliminares em testes in vivo. Sabe-se que algumas patologias de grande risco para qualidade da visão, como o glaucoma (aumento da pressão intra-ocular), provocam lentamente a morte de células sensoriais (cones e bastonetes)na retina. Normalmente, o paciente só percebe o problema quando aproximadamente 50 por cento destas células já estiverem mortas. Um dos instrumentos que pode auxiliar no diagnóstico precoce destas patologias é campímetro automatizado. Apesar de existirem instrumentos importados que realizam este exame, eles contêm softwares que utilizam bases de dados geradas a partir de exames em população com características demográficas bastante diferentes daquelas encontradas no Brasil. Normalmente, essas bases de dados são provenientes dos EUA e Europa, mas sabe-se que a predisposição a diversas patologias está associada às condições demográficas (por exemplo, descobriu-se que na população de pele negra a incidência de glaucoma é maior quando comparada com a população de cor branca, em termos gerais e para residentes em uma mesma região geográfica). Além da raça, fatores como temperatura, clima e radiação solar podem também influenciar a sensibilidade visual. Assim, o desenvolvimento de um instrumento que incorpore uma base de dados colhida em olhos da população brasileira, possibilitará exames mais precisos no país. Apresenta-se aqui as diferentes etapas do desenvolvimento deste instrumento e os resultados preliminares.

Preliminary results of a high-resolution refractometer using the Hartmann-Shack wave-front sensor - Part I

In this project we are developing an instrument for measuring the wave-front aberrations of the human eye using the Hartmann-Shack sensor. A laser source is directed towards the eye and its diffuse reflection at the retina generates an approximately spherical wave-front inside the eye. This wave-front travels through the different components of the eye (vitreous humor, lens, aqueous humor, and cornea) and then leaves the eye carrying information about the aberrations caused by these components. Outside the eye there is an optical system composed of an array of microlenses and a CCD camera. The wave-front hits the microlens array and forms a pattern of spots at the CCD plane. Image processing algorithms detect the center of mass of each spot and this information is used to calculate the exact wave-front surface using least squares approximation by Zernike polynomials. We describe here the details of the first phase of this project, i. e., the construction of the first generation of prototype instruments and preliminary results for an artificial eye calibrated with different ametropias, i. e., myopia, hyperopia and astigmatism.

Videokeratograph (VKS) for monitoring corneal curvature during surgery

Purpose: We have developed an instrument for computerized surgical videokeratography. A corneal central region of approximately 7.00 mm in diameter may be analyzed, providing the surgeon with information of the power and the astigmatism. Methods: The system is based on a fiber optic Placido disc projecting cone, which is attached to the objective lens of aZeiss compatible surgical microscope. At the beam splitter we installed a monochromatic high resolution camera. A frame grabber is installed on a PC and images are digitized at a 480x640 resolution. Image processing is used for edge detection of rings. Results: Calibrating curves based on 4 spherical surfaces were generated and approximately 3600 points are calculated for each examination. Preliminary measurements on 10 healthy corneas were compared with those of an EyeSys System 2000 Corneal Topographer. Mean deviation was 0.05 for radius of curvature, 0.24 D for the power and 5.0 degrees for the cylinder. Conclusions: This surgical V KS, with some hardware and software improvements, may be used to reduce residual astigmatisms in conventional cataract and keratoplasty. It could also be used to gather preoperative data in corneal topography assisted LASIK.

Detecçäo de bordas de imagens refletidas pela superfície anterior da córnea / Edge detection of the images reflected by anterior surface of the cornea

Desenvolveu-se neste trabalho um método para detecção de bordas de imagens refletidas pela superfície anterior da córnea, quando iluminada por anéis concêntricos baseando-se em técnicas de processamento de imagens.

A method for edge detection from images reflected off the anterior surface of the cornea was developed, based an image processing technics.

Sistema de análise topográfica da córnea humana / System of topographical analysis of human corneal

Um sistema computadorizado de análise do contorno da córnea foi desenvolvido. Anéis iluminados são projetados na córnea e a imagem refletida é processada, gerando como resultado mapas coloridos com códigos de cor.

A computerized system which analyses the contour of the cornea was developed. Illuminated rings are projected on the subject and the reflected image is processed. As a result, color-coded maps are generated