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.

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.

Processamento digital de imagens refletidas pelo filme lacrimal da superfície anterior da córnea / Digital processing of images reflected from the lachrymal film of the anterior corneal surface

Neste trabalho foi implementado um algoritmo para processamento de imagens refletidas pela fina lâmina lacrimal da superfície anterior da córnea humana. Este processamento é uma importante etapa em instrumentos oftálmicos para análise da da topografia da córnea. Um anteparo em forma de cone, com discos concêntricos pintados em sua superfícies, é posicionado diante da córnea do paciente. A córnea neste caso comporta-se como um espelho convexo esférico. Os raios de luz provindos do anteparo geram uma imagem virtual localizada atrás da córnea. Atrás do cone alinhado com o eixo deste existe um sistema óptico de aumento e uma câmera CCD. A imagem virtual é ampliada e focalizada na matriz deste CCD, cujo sinal é enviado a uma placa de aquisição de imagens ("frame-grabber") instalada em um IBM-PC compatível. As imagens digitalizadas contêm as informações essenciais para que as curvaturas sobre a superfície possam ser calculadas. Nosso algoritmo se mostrou bastante satisfatório na tarefa de extração de bordas destas imagens, e permitiu o mapeamento das curvaturas destas córneas, até mesmo para olhos bastante claros ou córneas irregulares. O desvio médio para superfícies teste foi de 50mm (0,02 pixels), 95mm (0,04 pixels)para olhos claros, e 72mm (0,03 pixels) para olhos escuros. Os resultados deste algoritmo foram satisfatórios para todas as superfícies teste e para córneas in vivo sob condições adversas de iluminação