Relationship between the biomechanical properties of the cornea and anterior segment measurements

OBJECTIVE: To evaluate the relationship of biomechanical properties, corneal hysteresis and corneal resistance factor with age, sex and various corneal parameters measured with a Pentacam in normal subjects. METHODS: A total of 226 eyes from 113 patients were enrolled in this study. The subjects underwent Ocular Response Analyzer and Pentacam evaluations. A varying-intercept multilevel regression was implemented using Bayesian inference. The predictor variables were age, sex, central corneal thickness, corneal volume at a 7-mm diameter, anterior chamber angle and volume, anterior chamber depth, mean radius of the corneal curvature and corneal astigmatism. RESULTS: Corneal hysteresis ranged from 5.5 to 14.8 mmHg (mean 10.42±1.74 mmHg), and the corneal resistance factor ranged from 5.7 to 15.5 mmHg (mean 10.23±1.88 mmHg). No predictor variable other than gender and central corneal thickness had a significant correlation with either corneal hysteresis or corneal resistance factor. Corneal hysteresis was positively associated with female sex and with central corneal thickness, and corneal resistance factor was positively associated with central corneal thickness. CONCLUSION: Despite the associations found, only a small fraction of the variance in biomechanical measurements could be explained by the descriptors that were evaluated, indicating the influence of other corneal aspects on the biomechanical characteristics.

Análise da ceratometria corneana em pacientes portadores de espasmo hemifacial / Analysis of corneal keratometry in patients with hemifacial spasm

OBJETIVO: Determinar a variação da ceratometria em olhos de pacientes portadores de espasmo hemifacial submetidos a tratamento com toxina botulínica. MÉTODOS: Foram incluídos 18 pacientes portadores de espasmo hemifacial que foram submetidos ao exame oftalmológico completo, além da topografia corneana e Orbscan previamente à aplicação de toxina botulínica tipo A e 1 mês após o procedimento. RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significante entre a ceratometria encontrada pela topografia corneana ou diferença no BFS ("best fit sphere") anterior e posterior e índice de Roush avaliados pelo Orbscan nos olhos acometidos pelo espasmo em relação ao olho contralateral quando comparados antes e após o procedimento. CONCLUSÃO: Neste estudo, não encontramos diferença entre olhos com espasmo hemifacial e olhos sem essa condição quando avaliados a ceratometria, o índice de Roush e o BFS corneano antes e após tratamento.

PURPOSE: To determine the corneal keratometric variation in patients' eyes with unilateral hemifacial spasm which underwent treatment with botulinum toxin and set against control group. METHODS: Eighteen patients with hemifacial spasm were submitted to complete ophthalmologic exam, corneal topography and Orbscan previously botulinum toxin application and one month afterwards. They were evaluated for keratometry, BFS (anterior and posterior) and Roush value. RESULTS: There were no statistical differences between eyes with hemi facial spasm and normal eyes related to keratometric values by topography and in the parameters evaluated by Orbscan as Roush and best fit sphere (anterior or posterior) prior to or after treatment with botulinum toxin. CONCLUSION: This study has not shown statistical difference between the corneal curvatures when compared eyes with hemi facial spasm with the opposite normal eyes.

Alterações biomecânicas da córnea de suínos induzidas pela confecções de lamelas pediculadas de diferentes espessuras por laser de femtossegundo / Biomechanical changes after flap creation with different thicknesses with the femtosecond laser in swinish cornea

Objetivo: Investigar as alterações biomecânicas da córnea de suínos induzidas pela confecção de lamelas pediculadas de diferentes espessuras pelo laser de femtossegundo. Métodos: Para a formação dos dois grupos, 12 olhos de porcos foram usados: lamelas pediculadas de 100 e de 300 micrômetros confeccionadas pelo laser de femtossegundo. Cada olho foi submetido aos seguintes exames, antes da criação das lamelas: topografia por rasterstereography, Ocular Response Analyzer (ORA), tomografia do segmento anterior por coerência óptica para a avaliação paquimétrica corneal e das lamelas criadas e sistema de velocidade de onda (SVO), que mede a velocidade de propagação de ondas acústicas entre dois transdutores posicionados na superfície corneal antes e imediatamente, após a feitura da lamela. O primerio passo foi desenhado para o estudo das diferenças em relação à histerese corneal, fator de resistência corneal, mudanças na curvatura e velocidade de propagação de onda acústica entre córneas com lamelas finas e espessas. Posteriormente, as lamelas foram amputadas, e as medidas do sistema de velocidade de onda foram repetidas. Resultados: A média de espessura das lamelas ± desviopadrão (DP) foi de 108,5±6,9 (8,5% da espessura total) e 307,8±11,5 m (22,9% da espessura total), para os grupos de lamelas finas e espessas, respectivamente (p< 0,001). Histerese corneal e o fator de resistência corneal não apresentaram diferença estatística, após a criação de lamelas finas (p = 0,81 e p = 0,62, respectivamente). Histerese corneal foi significantemente mais baixa, depois da confecção de lamelas mais espessas (8,0±1,0 para 5,1±1,5 mmHg para medidas pré e pós-operatórias, respectivamente, p = 0,003, diminuição de 36,25%) e fator de resistência corneal também mostrou significante diminuição nesse grupo, após o procedimento cirúrgico; valores médios pré e pós-operatórios de...

Purpose: To study the impact of programmed flaps at two different thicknesses on the biomechanical properties of the swine corneas. Methods: Twelve pig eyes were enrolled in this study and were formed two groups: 100m and 300 m flaps performed with the femtosecond laser. Each eye had the following procedure before the flap creation: raster photograph topographic maps, Ocular Response Analyzer (ORA), Optical Coherence Tomography to measure the pachymetry and flap thickness and Surface Wave Velocity system which is a prototype system that measures sonic wave propagation time between two transducers positioned on the corneal surface before and after flap creation. This first step was designed to investigate the differences in respect to corneal hysteresis, corneal resistance factor, curvature change and ultrasonic wave propagation between the groups with thinner and thicker flaps. After this initial procedure, flap amputation was performed and new measurements with the surface wave velocity system were taken again. Results: Measured flap thicknesses averaged 108.5±6.9 (8.5% of the total cornea) and 307.8±11.5 m (22.9% of the total cornea) for thin and thick flap groups, respectively (p< 0.001). Hysteresis and corneal resistance factor did not change significantly after flap creation in the thin flap group (p = 0.81 and p = 0.62, respectively). With thicker flaps, both parameters decreased significantly from 8.0±1.0 to 5.1±1.5 mmHg (p=0.003, reduction of 36.25%) and from 8.2±1.6 to 4.1±2.5 mmHg, respectively (p = 0.007), reduction of 50%. Simulated keratometry values increased in the thick flap group (from 39.5±1 D to 45.9±1.2 D, p=0.003) after flap creation and not in the thin flap group (from 40.6±0.6D to 41.4±1.0D, p= 0.55). Regarding surface wave velocity analysis, the surgical procedures induced lower values in some positions although most of them did not present statistically different results. Conclusion: In this experimental model, thicker flaps...

Evaluation of machine learning classifiers in keratoconus detection from orbscan II examinations

PURPOSE: To evaluate the performance of support vector machine, multi-layer perceptron and radial basis function neural network as auxiliary tools to identify keratoconus from Orbscan II maps. METHODS: A total of 318 maps were selected and classified into four categories: normal (n = 172), astigmatism (n = 89), keratoconus (n = 46) and photorefractive keratectomy (n = 11). For each map, 11 attributes were obtained or calculated from data provided by the Orbscan II. Ten-fold cross-validation was used to train and test the classifiers. Besides accuracy, sensitivity and specificity, receiver operating characteristic (ROC) curves for each classifier were generated, and the areas under the curves were calculated. RESULTS: The three selected classifiers provided a good performance, and there were no differences between their performances. The area under the ROC curve of the support vector machine, multi-layer perceptron and radial basis function neural network were significantly larger than those for all individual Orbscan II attributes evaluated (p<0.05). CONCLUSION: Overall, the results suggest that using a support vector machine, multi-layer perceptron classifiers and radial basis function neural network, these classifiers, trained on Orbscan II data, could represent useful techniques for keratoconus detection.

Doenças do segmento anterior ocular associadas a lentes de contato: [revisão] / Contact lens-associated ocular anterior segment diseases: [review]

A disponibilidade de lentes de contato cada vez mais confortáveis e toleráveis favoreceu não só a ampliação das indicações, mas também o aumento do número de seus usuários. Como conseqüência deste fato as complicações associadas ao uso de lentes de contato são cada vez mais comuns, e representam um problema de grande prevalência na prática clínica. O objetivo deste estudo é revisar as principais doenças e alterações do segmento anterior e superfície ocular associadas ao uso de lentes de contato.

Nowadays, contact lenses have shown a larger variety of options in order to meet the needs of different patients. They have become more frequent in the clinical practice and, consequently, the complications related to contact lenses have been more common. This review attempted to describe the main alterations and diseases of the cornea and anterior segment associated with contact lens wearers.

Diagnóstico do ceratocone baseado no Orbscan com o auxílio de uma rede neural / Detection of keratoconus based on a neural network with Orbscan

OBJETIVO: Desenvolver uma rede neural artificial para classificar em normal ou portador de ceratocone os pacientes submetidos ao exame do Orbscan II TM. MÉTODOS: Foi realizado um estudo retrospectivo envolvendo 98 exames de 59 pacientes. Utilizando o programa Java Neural Network 1.1 foi criada uma rede neural artificial para classificar os exames entre os dois grupos (normais e portadores de ceratocone). Foram utilizados 73 exames para treinamento e validação da rede, e 25 para testar o seu funcionamento. RESULTADOS: Dos 73 exames utilizados no treinamento da rede, 59 eram normais e 14 mostravam alterações relacionadas ao ceratocone. O método utilizado para treinamento da rede foi o "backpropagation". A taxa de aprendizado utilizada foi de 0,2, e a taxa de tolerância de erro 0,05. Dos 25 exames utilizados para a avaliação da eficácia da rede, 19 eram normais, e 6 apresentavam ceratocone. Após o treinamento a rede apresentou sensibilidade e especificidade de 83 e 100 por cento, respectivamente. CONCLUSÃO: A rede neural artificial representa uma opção útil e viável para auxiliar na classificação de exames realizados com o Orbscan II TM.

PURPOSE: To evaluate an artificial neural network in order to correctly identify Orbscan II TM tests of patients with normal and keratoconus corneas. METHODS: A retrospective analysis included 98 Orbscan II TM tests of 59 subjects and an artificial neural network was created and trained based on the Java Neural Network 1.1 software. Seventy-three tests (59 normal tests and 14 keratoconus examinations) were applied to train the neural network and 25 eyes were used to test the method (19 normal eyes and 6 cases of keratoconus corneas). RESULTS: Backpropagation method was performed to train the neural network to 5 percent error and 0.2 learning rate. The trained neural network presented sensibility and specificity of 83 and 100 percent respectively. CONCLUSION: Artificial neural network can accurately help clinicians to classify keratoconus in Orbscan II TM tests.

Síndrome de Cogan: relato de caso / Cogan's Syndrome: case report

Ceratite intersticial não luética, surdez e vertigem caracterizam a síndrome de Cogan. Os achados oculares mais comuns no início da síndrome são opacidades corneanas numulares periféricas bilaterais. O tratamento desta rara doença utiliza imunossupressão sistêmica com agentes citotóxicos e corticosteróides. O relato de caso apresenta uma paciente com a evolução da forma clássica da síndrome de Cogan.

Avaliação quantitativa do astigmatismo irregular utilizando a análise de Fourier / Quantitative evaluation of irregular astigmatism with Fourier analysis

Objetivo: Avaliar quantitativamente a relação entre o astigmatismo irregular, obtido através da utilização da análise de Fourier, e a acuidade visual alcançada com a utilização de óculos, em pacientes com ceratocone. Métodos: Foram avaliados 15 olhos de 9 pacientes portadores de ceratocone. Todos os pacientes foram atendidos no Setor de Córnea e Doenças Externas do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Apenas os olhos que apresentavam acuidade visual igual ou melhor que 20/20, com uso de lente de contato e rígida, e cuidade visual menor que 20/20, utilizando óculos, foram incluídos neste estudo. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação da topografia corneana. Os dados numéricos, relativos as miras 2 a 5, correspondentes aos 3mm centrais da córnea foram estudados através da análise de Fourier. Resultados: Foram avaliados dados de 9 pacientes. Destes 4 eram do sexo feminino, e 5 do sexo masculino, com idade média de 27 anos (= ou - 2,8). A acuidade visual média, em LogMAR, com a utilização de óculos foi de 0,41. Através da análise de regressão linear múltipla o astigmatismo irregular mostrou uma correlação negativa com acuidade visual corrigida com óculos (R2-0,894 ,p<0,05). Conclusão: O astigmatismo irregular está inversamente relacionado com a melhor acuidade visual corrigida com óculos. A análise de Fourier, ao permitir a separação dos componentes do poder refrativo corneano, é útil em situações em que a avaliação quantitativa destes componentes se faz necessária.

Influência do uso tópico de proparacaína na reparaçäo de defeito epitelial corneano / Effects of proparacaine on re-epithelization of the cornea

O uso de tópico de soluçöes anestésicas é frequentemente associado a efeitos tóxicos ao epitélio corneano. Por outro lado, seu uso tem sido proposto em algumas situaçöes, especialmente após a ceratectomia fotorrefrativa (PRK), um procedimento que envolve desepitelizaçäo corneana e que tem um período pós-operatório bastante doloroso. Objetivo: Avaliar a influência do uso tópico de proparacaína nas concentraçöes a 0,05 por cento e a 0,5 por cento e de tampäo fosfato (controle) na reparaçäo do defeito epitelial corneano central. Métodos: Um defeito de 6,0mm de diâmetro foi realizado na córnea de uma populaçäo de coelhos. Os colírios contendo os anestésicos e o tampäo fosfato instilados, uma gota a cada 30 minutos, durante 12 horas, por 2 dias. A avaliaçäo da cicatrizaçäo de defeito epitelial foi feita com fotografias seriadas da área sem epitélio, corada com fluoresceína sódica e medida com auxílio de analisador de imagem computadorizado. Resultados: A cicatrizaçäo corneana näo apresentou diferença estatística entre os grupos comparados durante o estudo. A proparacaína nas diferentes concentraçöes näo induziu alteraçöes histopatológicas tais como: descontinuidade do epitélio, desorganizaçäo das camadas de colágeno ou presença de um infiltrado inflamatório intenso (o edema estrômico e o infiltrado inflamatório na regiäo límbica foram discretos). Conclusäo: O uso tópico de proparacaína näo a reepitelizaçäo do defeito epitelial e näo foi responsável pelo aparecimento de alteraçöes histopatológicas importantes.

Influencia do uso topico de tetracaina e proparacaina na reparacao de defeito epitelial corneano / Effects of tetracaine and proparacaine on re-epitthelization of the cornea

O uso topico de solucoes contendo anestesicos e normalmente associado ao aparecimento de uma serie de fenomenos toxicos ao epitelio da cornea. Seu uso vem sendo proposto em algumas situacoes em especial apos a ceratectomia fotorretrativa...