Resultados preliminares de um sistema computadorizado e estereoscópico para pupilometria in vivo / Preliminary results of a computerized and stereoscopic system for in vivo pupillometry

OBJETIVOS: Desenvolver um sistema digital, com capacidade de induzir acomodação, para medida do diâmetro e formato da pupila para dez diferentes níveis de iluminação (LUX), variando do nível mesópico ao fotópico. MÉTODOS: Um sistema óptico para conjugar imagens da pupila iluminada por LED infravermelho e branco foi projetado e montado usando um capacete típico de oftalmoscópio e uma máscara típica de mergulhador como suporte e uma câmera CCD de alta resolução e sensibilidade. Algoritmos usando princípios de processamento de imagens foram implementados para leitura do arquivo de vídeo e a detecção automática do centro geométrico e diâmetro da pupila para cada quadro. RESULTADOS: Apresentamos dados preliminares deste sistema para um paciente voluntário. Os dados sobre posição horizontal (x), vertical (y) do centro geométrico e do diâmetro da pupila foram exportados para arquivos texto que podem ser impressos usando um programa convencional de planilha (Excel). O processo de acomodação é garantido por uma mira virtual (LED branco) localizada a 6 metros do olho do paciente e o nível de iluminação é precisamente controlado por uma placa eletrônica que alimenta o LED central que tem sua potência controlada pelo "software". CONCLUSÕES: Com o instrumento desenvolvido dados precisos da posição e tamanhos da pupila podem então ser obtidos estereoscopicamente (para ambas as pupilas e ao mesmo tempo) para qualquer paciente. Acreditamos que tal instrumento possa ser útil em algumas práticas oftálmicas onde as características geométricas da pupila sejam importantes.

PURPOSE: We developed a digital system with accommodation capacities for measurement of the diameter and shape of the in vivo pupil for 10 different levels of illumination intensity, varying from mesopic to photopic. METHODS: An optical system for conjugating images from an infrared and white light illuminated pupil was designed and mounted using an ophthalmoscope helmet and a typical diving mask as support for a high-resolution and sensitivity CCD. Using an IBM compatible computer sequences of video in AVI format were digitized for several seconds at a mean rate of 30 Hz. Algorithms using principles of image processing were implemented for detection of the pupil edges. RESULTS: We present preliminary results of this system for a voluntary patient. Data for the horizontal (x) and vertical (y) central position and for the diameter of the pupil were then exported to files that could be read by typical spread sheet programs (Excel). CONCLUSIONS: In this manner, precise data can be obtained stereoscopically (for both pupils at the same time) for any patient, given that the accommodation process is guaranteed by using a white LED virtual mire located 6 meters from the patient's eye. An electronic board precisely controls the level of illumination. We believe here developed instrument may be useful in certain ophthalmic practices where precise pupil geometric data are needed.

Pupila, pupilometría y pupilografía / Pupil, pupilometry and pupilography

La pupilometría o pupilografia se han convertido en elemento valioso para estudiar el sistema nervioso autónomo. Este es un método diagnóstico de fácil ejecución y económico, que se puede usar para estudiar alteraciones como las ocurridas en la enfermedad de Alzheimer, trastornos neurosiquiátricos, trastornos del sueño, migraña, enfermedad de Parkinson y disautonomías, entre otros trastornos. Puede ser útil también para medir actividades fisiológicas como el ejercicio extremo y las cargas cognitivas. Asi mismo, la pupilometría es útil para detectar diabetes mellitas en etapas tempranas, en la amiloidosis y en otras enfermedades reumáticas. De la misma manera ha permitido conocer un poco mas el compromiso ocular de la enfermedad de Chagas, una de las parasitosis mas prevalentes en Latinoamérica.

Pupilometry or pupilography are very useful to study autonomic nerve system. This is a diagnostic method easy to perform and very cheap. It allows to study different neurological abnormalities such as Alzheimer disease, neuropsychiatric disorders, sleep disorders, migraine, Parkinson disease and dysautonomias among others. Likewise, it is useful to evaluate extreme exercise and cognitive changes. Pupilometry is also helpful to detect diabetes mellitus at early stages of disease, amiloid and rheumatic disorders. These studies have allowed to know the eye involvement in Chagas disease, one of the most prevalent parasitic disease in Latinamerica.