Aumento das aberrações de alta ordem pós-ceratectomia fotorrefrativa guiada por frente de onda: relato de caso / Increased high-order aberrations after wavefront-guided photorefractive keratectomy: case report

RESUMO Ao remodelar a córnea usando um perfil de ablação individualizado para cada olho obtido por meio de aberrometria de frente de onda, o tratamento guiado por frente de onda tenta reduzir aberrações preexistentes e induzidas cirurgicamente, minimizando as aberrações de alta ordem (HOAs) visualmente significativas. No entanto, o aumento de HOA ainda é uma preocupação, mesmo com ablações personalizadas. Na cirurgia refrativa a laser miópica, como o feixe de laser entra na periferia, algumas partes são refletidas, e o feixe circular se torna elíptico, resultando em diminuição na eficácia da energia do laser. A subablação da córnea periférica pode ser induzida por esses fatores que aumentam a HOA, especialmente a aberração esférica. Este relato tem por finalidade mostrar uma paciente alto míope submetida à PRK guiada por frente de onda que evoluiu com aumento das HOAs.

ABSTRACT By reshaping the cornea using an individualized ablation profile for each eye obtained through wavefront aberrometry, wavefront guided treatment attempts to reduce preexisting and surgically induced aberrations while minimizing visually significant higher-order aberrations (HOAs). However, HOA enhancement is still a concern, even with custom ablations. In the myopic laser refractive surgery, as the laser beam enters the periphery, some parts are reflected, and the circular beam becomes elliptical, resulting in a decrease in the effectiveness of the laser energy. Peripheral corneal subablation can be induced by these factors that increase HOA, especially spherical aberration. This report aims to show a high myopic patient undergoing wavefront-guided PRK, who evolved with an increase in HOAs.

Effect of corneal biomechanical properties on surgically-induced astigmatism and higher-order aberrations after cataract surgery / Efeito das propriedades biomecânicas da córnea no astigmatismo induzido cirurgicamente e nas aberrações de alta ordem após a cirurgia de catarata

ABSTRACT Purpose: To investigate the relationship between biomechanical properties of the cornea and postoperative refractive changes in patients with low-level astigmatism after cataract surgery. Methods: This prospective study recruited patients undergoing cataract surgery involving 2.8-mm superior incisions. Biomechanical properties of the cornea were evaluated preoperatively using the Ocular Response Analyzer, and corneal profiles were evaluated using a Scheimpflug system (Pentacam HR). Topographic astigmatism, total corneal aberrations (TCA) and higher-order corneal aberrations (HOCA) analyses were performed preoperatively and during 1- and 3-month postoperative exams. The incidences of surgically-induced astigmatism (SIA) and HOCAs were calculated using vector analyses. Associations of the preoperative biomechanical properties of the cornea with SIA and HOCAs were evaluated. Results: This study included 28 eyes of 28 patients. The preoperative corneal hysteresis (CH) was 8.68 ± 1.86 mmHg, and the corneal resistance factor (CRF) was 8.66 ± 1.61 mmHg. At the 1-month postoperative evaluation, significant changes were observed in HOCAs (p=0.023), TCAs (p=0.05), astigmatism (p=0.02), and trefoil (p=0.033); in contrast, differences in coma (p=0.386) and spherical aberration (SA) were not significant (p=0.947). At the 3-month visit, significant changes were only observed in TCAs (p=0.02) and HOCAs (p=0.012). No relationships between the preoperative corneal hysteresis and corneal resistance factor and postoperative SIA and HOCA were identified, other than a positive correlation between the 3-month postoperative incidence of corneal hysteresis and spherical aberration. Conclusions: Despite the observed lack of relationships of preoperative biomechanical properties of the cornea with SIA and postoperative aberrations (except for SA), further studies involving larger patient groups are needed to explore the unexpected refractive deviations after cataract surgery.

RESUMO Objetivo: Investigar a relação entre as propriedades biomecânicas da córnea e as mudanças refrativas pós-operatórias em pacientes com baixa astigmatismo após a cirurgia de catarata. Método: Neste estudo prospectivo, recrutamos os pacientes submetidos a cirurgia de catarata com incisões superiores de 2,8 mm. As propriedades biomecânicas da córnea foram avaliadas no pré-operatório pelo Ocular Response Analyzer (ORA, Reichert, EUA) e o perfil corneano foi avaliado por um sistema Scheimpflug (Pentacam HR, Oculus Optikgeräte, GmbH). As avaliações do astigmatismo topográfico e das aberrações corneanas de alta ordem (HOCA) foram feitas no pré-operatório e no 1º e 3º mês pós-operatório. O astigmatismo induzido cirurgicamente (SIA) e aberrações corneanas de alta ordem foram calculados pela análise vetorial. Associações das propriedades biomecânicas da córnea no pré-operatório com astigmatismo induzido cirurgicamente e aberrações corneanas de alta ordem foram avaliadas. Resultados: O estudo foi realizado em 28 olhos de 28 pacientes. A histerese corneana (CH) pré-operatória foi 8,68 ± 1,86 mmHg, e o fator de resistência da córnea (CRF) foi de 8,66 ± 1,61 mmHg. No pós-operatório de 1 mês houve mudanças significativas aberrações corneanas de alta ordem (p=0,023), aberração total (p=0,05), astigmatismo (p=0,02) e trifóglio (p=0,033), mas as diferenças em coma (p=0,386) e aberração esférica (SA) foram insignificantes (p=0,947). No terceiro mês, a única mudança significativa foi em RMS total (p=0,02) e aberração total (p=0,012). Não houve relação entre histerese corneana e o fator de resistência da córnea pré-operatórios e astigmatismo induzido cirurgicamente e aberrações corneanas de alta ordem pós-operatórios, além de uma correlação positiva entre o histerese corneana e o aberração esférica do 3º mês pós-operatório. Conclusões: Apesar de não haver relação entre as propriedades biomecânicas pré-operatórias da córnea e astigmatismo induzido cirurgicamente e aberrações (exceto SA) após a cirurgia em nosso estudo, são necessários mais estudos com grupos de pacientes maiores de explicar os erros refrativos inesperados após a cirurgia de catarata.

Evaluation of possible factors affecting contrast sensitivity function in patients with primary Sjögren’s syndrome / A avaliação dos possíveis fatores que afetam a função de sensibilidade ao contraste em pacientes com síndrome de Sjögren primária

ABSTRACT Purpose: The contrast sensitivity (CS) function in patients with primary Sjögren’s syndrome (pSS) may be impaired either frequently as a result of dry eye diseases or rarely as a result of optic neuropathy. In this study, we aimed to evaluate the CS function in pSS patients as well as to assess corneal aberrations and thickness of the peripapillary retinal nerve fiber layer (pRNFL). Methods: Fourteen eyes of 14 pSS patients (pSS group) and 14 eyes of 14 healthy participants (control group) were subjected to assessment of CS at the spatial frequencies of 1.5, 3.0, 6.0, 12, and 18 cycles/degree (cpd) using a functional visual acuity contrast test (FACT); measurement of corneal high-order aberrations (HOAs) in terms of coma-like, spherical-like, and total HOAs using Scheimpflug corneal topography; and measurement of the thickness of both the macular ganglion cell-inner plexiform layer (mGCIPL) and pRNFL in all quadrants using optical coherence tomography. None of the participants were under treatment with artificial tears. Results: The results of the CS test did not differ between the 2 groups at all spatial frequencies (p>0.05). In addition, there were no statistically significant differences between the 2 groups in terms of corneal HOAs (p>0.05) and thickness of mGCIPL (p>0.05). However, among all quadrants, only the inferior quadrant of pRNFL in pSS patients was statistically significantly thinner than that in the healthy participants (p=0.04). Conclusions: The CS function in pSS patients can be maintained with normal thickness of both pRNFL and mGCIPL and with lack of increased corneal HOAs, which may be present even in the absence of artificial tear usage. .

RESUMO Objetivo: A função de sensibilidade ao contraste em pacientes com síndrome de Sjögren primário (pSS) pode ser prejudicada, quer frequentemente como resultado de doenças do olho seco, ou mais raramente como um resultado de neuropatia óptica. Neste estudo, objetivamos avaliar a função de sensibilidade ao contraste de pacientes com pSS, além da avaliação das aberrações da córnea e a espessura da camada de fibras nervosas da retina (pRNFL). Métodos: Catorze olhos de 14 pacientes com pSS e 14 olhos de 14 participantes saudáveis foram submetidos, respectivamente, à avaliação do teste de sensibilidade aos contrastes (CS) nas frequências espaciais de 1,5, 3,0, 6,0, 12 e 18 ciclos/grau (cpd), utilizando teste de contraste acuidade visual funcional (FACT); a medida das aberrações de alta ordem da córnea (HOAs) em termos de coma, aberrações esféricas e aberrações totais, utilizando topografia corneana por Scheimpflug; e medida de espessura da camada de macular de células ganglionares plexiforme interna (mGCIPL) e a espessura de pRNFL em todos os quadrantes usando tomografia de coerência óptica. Nenhum dos participantes estava sob tratamento com lágrimas artificiais. Resultados: O teste CS em pacientes pSS não diferiu do que o teste CS em participantes saudáveis em todas as frequências espaciais (p>0,05). Não houve também nenhuma diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos em termos de HOAs da córnea (p>0,05), e espessura de mGCIPL (p>0,05). No entanto, entre todos os quadrantes, apenas o quadrante inferior da pRNFL em pacientes pSS foi significativamente mais fino que o quadrante inferior da pRNFL em participantes saudáveis (p=0,04). Conclusões: A função de CS em doentes com pSS pode ser mantida em condições de ambas as espessuras normais de pRNFL e mGCIPL, assim como nas condições de falta de aumento HOAs da córnea, que pode ser mantida, mesmo na ausência do uso de lágrimas artificiais. .

Visual optics under the wavefront perspective / Óptica visual sob a perspectiva das frentes de onda

Some intriguing concepts of visual optics cannot be explained by ray tracing. However, they can be clarified using wavefront formalism. Its main advantage is in the use of the concept of vergence, which is very helpful in interpreting the optical phenomena involved in the neutralization of the ametropias. In this line of thinking, the major role of a lens is in the creation of a new light source (the image point) that orientates the refracted waves. Once the nature and position of this source is known, one can easily predict the behavior of the wavefronts. The formalism also allows for an easier understanding on how wavefronts relate to light rays and on how algebraic signs are assigned to optical distances.

Alguns conceitos intrigantes da óptica visual não podem ser explicados pelo traçado dos raios luminosos. Entretanto, eles podem ser esclarecidos através do formalismo da frente de onda. A vantagem do mesmo está no uso do conceito de vergência, que facilita o entendimento dos fenômenos ópticos envolvidos na neutralização das ametropias. Nessa linha de raciocínio, a principal função de uma lente é o de criar de uma nova fonte de luz - o ponto de imagem - que orienta as ondas refratadas. Conhecendo-se a natureza e a posição dessa fonte pode-se facilmente prever o comportamento das frentes de onda. Este formalismo também ajuda a compreensão de como as frentes de onda se relacionam com os raios de luz e como os sinais algébricos são atribuídos às distâncias ópticas.

Intrastromal crosslinking in post-LASIK ectasia / "Crosslinking" intraestromal em ectasia pós-LASIK

We describe a case of early post-LASIK ectasia detected in the first 6 months after surgery. The patient was treated by means of intrastromal corneal crosslinking under the flap, without de-epithelialization, which resulted in a positive outcome. At the time of writing, 2 years after the procedure, the patient remained free of progression.

Descrevemos um caso de ectasia de córnea precoce após cirurgia de LASIK, detectado no primeiro semestre pós-operatório. Nós optamos tratar este paciente com "crosslinking" embaixo do "flap" , sem desepitelização com bons resultados. A paciente permaneceu sem progressão da ectasia até o momento atual, dois anos após o procedimento.

Comparison of wavefront aberrations under cycloplegic, scotopic and photopic conditions using WaveScan / Comparação de aberrações de frente de onda sob cicloplegia, condições escotópica e fotópica usando WaveScan

PURPOSE: To evaluate the differences of wavefront aberrations under cycloplegic, scotopic and photopic conditions. METHODS: A total of 174 eyes of 105 patients were measured using the wavefront sensor (WaveScan® 3.62) under different pupil conditions: cycloplegic 8.58 ± 0.54 mm (6.4 mm - 9.5 mm), scotopic 7.53 ± 0.69 mm (5.7 mm - 9.1 mm) and photopic 6.08 ± 1.14 mm (4.1 mm - 8.8 mm). The pupil diameter, standard Zernike coefficients, root mean square of higher-order aberrations and dominant aberrations were compared between cycloplegic and scotopic conditions, and between scotopic and photopic conditions. RESULTS: The pupil diameter was 7.53 ± 0.69 mm under the scotopic condition, which reached the requirement of about 6.5 mm optical zone design in the wavefront-guided surgery and prevented measurement error due to the pupil centroid shift caused by mydriatics. Pharmacological pupil dilation induced increase of standard Zernike coefficients Z3-3, Z4(0) and Z5-5. The higher-order aberrations, third-order aberration, fourth-order aberration, fifth-order aberration, sixth-order aberration, and spherical aberration increased statistically significantly, compared to the scotopic condition (P<0.010). When the scotopic condition shifted to the photopic condition, the standard Zernike coefficients Z4(0), Z4², Z6-4, Z6-2, Z6² decreased and all the higher-order aberrations decreased statistically significantly (P<0.010), demonstrating that accommodative miosis can significantly improve vision under the photopic condition. Under the three conditions, the vertical coma aberration appears the most frequently within the dominant aberrations without significant effect by pupil size variance, and the proportion of spherical aberrations decreased with the decrease of the pupil size. CONCLUSIONS: The wavefront aberrations are significantly different under cycloplegic, scotopic and photopic conditions. Using the wavefront sensor (VISX WaveScan) to measure scotopic wavefront aberrations is feasible for the wavefront-guided refractive surgery.

OBJETIVO: Avaliar as diferenças de aberrações de frente de onda, em diferentes condições pupilares: sob cicloplegia, escotópica e fotópica. MÉTODOS: Um total de 174 olhos de 105 pacientes foram avaliados utilizando o sensor de frente de onda (WaveScan® 3.62) em diferentes condições pupilares: sob cicloplegia 8,58 ± 0,54 mm (6.4 mm-9.5 mm), escotópica 7,53 ± 0,69 mm (5,7 mm - 9,1 mm) e fotópica 6,08 ± 1,14 mm (4,1 mm - 8,8 mm). Diâmetro da pupila, coeficientes de Zernike, RMS ("Root Mean Square") das aberrações de alta ordem e as aberrações dominantes foram comparados entre as condições sob cicloplegia e escotópica, e entre as condições escotópica e fotópica. RESULTADOS: O diâmetro da pupila foi 7,53 ± 0.69 mm sob a condição escotópica e atingiu a exigência de cerca de 6,5 mm de zona óptica na cirurgia baseada em análise de frentes de ondas, evitando erros de medição consequentes à mudança de centroide pupilar provocada por midriáticos. A dilatação farmacológica da pupila induziu aumento dos coeficientes de Zernike Z3-3, Z4(0) e Z5-5. As aberrações de mais alta ordem (terceira, quarta, quinta e sexta ordem) e a aberração esférica aumentaram de forma estatisticamente significativa, em comparação com a condição escotópica (P<0,010). Quando a condição escotópica se mudou para a condição fotópica, os coeficientes de Zernike Z4(0), Z4², Z6-4, Z6-2, Z6² e todas as aberrações de alta ordem diminuíram de forma estatisticamente significativa (P<0,010), demonstrando que a miose acomodativa pode significativamente melhorar a visão sob a condição fotópica. Sob as três condições, a aberração coma vertical apareceu mais frequentemente dentro das aberrações dominantes, sem influência significativa da variação do tamanho da pupila, e a proporção de aberração esférica diminuiu com a diminuição do tamanho da pupila. CONCLUSÕES: As aberrações de frente de onda são significativamente diferentes sob cicloplegia, condições escotópica e fotópica. O uso do sensor de frentes de onda (VISX WaveScan) para medir as aberrações de frente de onda escotópicas é uma opção viável para a cirurgia refrativa baseada em análise de frentes de onda.

Impacto da análise do 'wavefront' na refratometria de pacientes com ceratocone / Impact of the wavefront analysis in refraction of keratoconus patients

OBJETIVO: Verificar se a aberrometria ocular total (análise da frente de onda ou 'wavefront') possibilita melhora na acuidade visual corrigida (AVc) com lentes esfero-cilíndricas, obtida com a refratometria manifesta em casos de ceratocone com algum grau de intolerância ao uso de lentes de contato. MÉTODOS: Os prontuários de 46 pacientes (89 olhos), referidos com diagnóstico de ceratocone e intolerantes ao uso de lentes de contato, submetidos ao exame de aberrometria ocular total seguido de refração manifesta, foram estudados de forma retrospectiva. A AVc (logMAR) com a correção existente antes do exame foi comparada com a obtida com a nova refração manifesta, realizada considerando-se os dados objetivos da aberrometria. O teste não-paramétrico de Wilcoxon para amostras pareadas foi utilizado para verificação de diferenças estatisticamente significantes na AVc. RESULTADOS: Houve uma melhora estatisticamente significante na AVc com a nova refração manifesta (p<0,0001). A AVc média passou de 0,37 ou 20/47 (variando entre 1,3 e 0; desvio padrão[DP]=0,25) com a refração prévia para 0,23 ou 20/34 (variando entre 1 e 0,1; DP=0,21). Cinquenta e dois olhos (58,4 por cento) de 28 pacientes apresentaram melhora na AVc com a nova refração. A melhora média foi de 0,13 logMAR (1,3 linhas na tabela de Snellen), variando entre nula e 0,6 (6 linhas), com desvio padrão de 0,16. Oito pacientes apresentaram anisometropia significativa que limitou a prescrição de óculos em um dos olhos. CONCLUSÃO: A aberrometria facilitou a refratometria, determinando melhora significativa na acuidade visual corrigida com as lentes esfero-cilíndricas de pacientes com ceratocone intolerantes ao uso de lentes de contato. A anisometropia foi um fator limitante na prescrição de óculos.

OBJECTIVE: To verify if the total ocular aberrometry (wavefront analysis) facilitates manifest refraction and improvement in best spectacle distance corrected visual acuity (BSCDVA) with sphero-cylindrical lenses, in keratoconus cases with some degree of contact lenses intolerance. METHODS: Retrospective chart review of 46 patients (89 eyes) referred with keratoconus and contact lenses intolerance was performed. Ocular aberrometry with ray tracing was followed by manifest refraction. BSCDVA (logMAR) with the previous correction was compared with the one obtained based on the wavefront autorefraction. The nonparametric test of Wilcoxon for paired samples was used to test statistically significant differences in BSCDVA. RESULTS: There was a statistically significant improvement in BSCDVA with the new manifest refraction (p <0,0001). The average BSCDVA changed from 0,37 or 20/47 (varying between 1,3 and 0; standard deviation [SD] = 0,25) with previous refraction to 0,23 or 20/34 (varying between 1 and 0,1; SD = 0,21). 52 eyes (58,4 percent) of 28 patients showed improvement in BSCDVA with the new refraction. The average improvement was 0,13 logMAR (1,3 lines on Snellen chart), varying between zero and 0,6 (6 lines), with standard deviation of 0,16. Eight patients had significant anisometropia that limited the prescription of glasses. CONCLUSION: Aberrometry facilitated the refraction, determining significant improvement in visual acuity with sphero-cylindrical lenses in keratoconus patients intolerant to contact lenses. The anisometropia was a limiting factor in the prescription of glasses.

Impacto da análise do "wavefront" na refratometria de pacientes com ceratocone / Impact of the wavefront analysis in refraction of keratoconus patients

OBJETIVO: Verificar se a aberrometria ocular total (análise da frente de onda ou wavefront) possibilita a melhora na acuidade visual corrigida (AVc) com lentes esfero-cilíndricas, obtida com a refratometria manifesta em casos de ceratocone com algum grau de intolerância ao uso de lentes de contato. MÉTODOS: Os prontuários de 46 pacientes (89 olhos) referidos com diagnóstico de ceratocone e intolerantes ao uso de lentes de contato, submetidos ao exame de aberrometria ocular total seguido de refração manifesta, foram estudados de forma retrospectiva. A AVc (logMAR) com a correção existente antes do exame foi comparada com a obtida com a nova refração manifesta, realizada, considerando-se os dados objetivos da aberrometria. O teste não-paramétrico de Wilcoxon para amostras pareadas foi utilizado para verificação de diferenças estatisticamente significantes na AVc. RESULTADOS: Houve uma melhora estatisticamente significante na AVc com a nova refração manifesta (p<0,0001). A AVc média passou de 0,37 ou 20/47 (variando entre 1,3 e 0; desvio padrão[DP]=0,25) com a refração prévia para 0,23 ou 20/34 (variando entre 1 e 0,1; DP=0,21). 52 olhos (58,4 por cento) de 28 pacientes apresentaram melhora na AVc com a nova refração. A melhora média foi de 0,13 logMAR (1,3 linhas na tabela de Snellen), variando entre nula e 0,6 (6 linhas), com desvio padrão de 0,16. Oito pacientes apresentaram anisometropia significativa que limitou a prescrição de óculos em um dos olhos. CONCLUSÃO: A aberrometria facilitou a refratometria, determinando melhora significativa na acuidade visual corrigida com as lentes esfero-cilíndricas de pacientes com ceratocone intolerantes ao uso de lentes de contato. A anisometropia foi um fator limitante na prescrição de óculos.

OBJECTIVE: To verify if the total ocular aberrometry (wavefront analysis) facilitates manifest refraction and improvement in best spectacle distance corrected visual acuity (BSCDVA) with sphero-cylindrical lenses, in keratoconus cases with some degree of contact lenses intolerance. METHODS: Retrospective chart review of 46 patients (89 eyes) referred with keratoconus and contact lenses intolerance was performed. Ocular aberrometry with ray tracing was followed by manifest refraction. BSCDVA (logMAR) with the previous correction was compared with the one obtained based on the wavefront auto-refraction. The nonparametric test of Wilcoxon for paired samples was used to test statistically significant differences in BSCDVA. RESULTS: There was a statistically significant improvement in BSCDVA with the new manifest refraction (p <0,0001). The average BSCDVA changed from 0,37 or 20/47 (varying between 1,3 and 0; standard deviation [SD] = 0,25) with previous refraction to 0,23 or 20/34 (varying between 1 and 0,1; SD = 0,21). 52 eyes (58,4 percent) of 28 patients showed improvement in BSCDVA with the new refraction. The average improvement was 0,13 logMAR (1,3 lines on Snellen chart), varying between zero and 0,6 (6 lines), with standard deviation of 0,16. Eight patients had significant anisometropia that limited the prescription of glasses. CONCLUSION: Aberrometry facilitated the refraction, determining significant improvement in visual acuity with sphero-cylindrical lenses in keratoconus patients intolerant to contact lenses. The anisometropia was a limiting factor in the prescription of glasses.