Optical and structural properties of the crystalline lensaccomodation and aging

Resumen

Los objectivos de esta tesis incluye 1) medir la forma de las superficies del cristalino de mamíferos ex vivo y la distribución del GRIN para determinar su contribución a las aberraciones ópticas del ojo 2) estimar los cambios en la forma de la superficie y el perfil del GRIN en función de la acomodación en cristalinos de primates y cuantificar la contribución de la forma de las superficies y el GRIN a los cambios en la aberración esférica con la acomodación 3) estimar la contribución de la geometría 3D del cristalino y del GRIN a la aberración esférica en función de la edad 4) evaluar la topografía del cristalino y estimar la contribución de las superficies del cristalino y del GRIN al astigmatismo del cristalino en función de la edad 5) tomar imágenes de las propiedades estructurales de cristalinos de mamíferos usando microscopía confocal.El GRIN 2D o 3D de de varias cristalinos de mamíferos ex vivo fue reconstruido utilizando un método de optimización basado en algoritmos genéticos. La diferencia de camino óptico entre superficies se obtuvo utilizando imágenes de tomografía de coherencia óptica (OCT) del cristalino en dos orientaciones. Un método de optimización buscó los parámetros de un modelo GRIN de 3 (2D) o 4 (3D) variables que se adaptase mejor a la superficie posterior distorsionada. La aberración esférica de los cristalinos se estimó por medio de trazado de rayos computacional. Para estimar los cambios en la forma de la superficie y el perfil del GRIN en función de la acomodación, se utilizó un stretcher motorizado controlado por ordenador. Para tomar imágenes de las propiedades estructurales de cristalinos de mamíferos se ustilizó microscopía confocal. Como conclusiones del trabajo encontramos:1) Cuando se compara con un cristalino con un índice de refracción equivalente, el cristalino con el GRIN desplaza la aberración esférica hacia valores más negativos. 2) Con acomodación simulada, los radios de curvatura del cristalino anterior y posterior disminuyen al aumentar la potencia del cristalino. La constante cónica de la superficie anterior se desplaza hacia valores menos negativos con acomodación. La aberración esférica del cristalino con la distribución GRIN es negativa. La aberración esférica es mayor en magnitud para el cristalino con GRIN que para el cristalino con un índice de refracción equivalente. Con acomodación, el cristalino GRIN desplaza la aberracion esférica más lejos, en comparación con el cristalino con índice de refracción homogéneo.3) El espesor y los radios de curvatura de las superficies de cristalinos donantes humanos aumentan con la edad. La constante cónica es negativa en cristalinos jóvenes y se desplaza hacia valores más positivos a medida que aumenta la edad. El índice de refracción superficial aumenta significativamente con la edad. El exponente de potencia meridional del GRIN aumenta con la edad, lo que indica un aplanamiento de la distribución del GRIN. 4) El astigmatismo es el término predominante entre los términos de Zernike de los mapas de elevación de la superficie del cristalino. El astigmatismo de la superficie anterior del cristalino disminuye significativamente con la edad. El eje de cristalino con GRIN y el eje del cristalino con un índice de refracción equivalente se correlacionan con la superficie anterior. 5) La microscopía confocal es adecuada para la cuantificación de las estructuras del cristalino. Las fibras del cristalino de conejo ex vivo tienen una anchura media de 20,9 µm en la periferia del cristalino, y se estrecha a una anchura de 5,9 µm en el ápice del cristalino. Todas las fibras son paralelas entre sí con una orientación predominante. El epitelio del cristalino es una capa de células delgada debajo de la cápsula, con el tamaño de los nucleos de las células entre 10 µm y 25 µm de diámetro.