Modelos ópticos personalizados de córnea y ojos humanosaplicación a la cirugía refractiva

Resumen

La presente investigación se realizó en el período comprendido entre el año 2003 y 2008 con el objetivo de desarrollar modelos ópticos personalizados de córneas y ojos humanos para su aplicación en cirugía refractiva. En primer lugar se desarrolló un modelo elipsoidal, en sus formas general y canónica, para córneas normales, que aporta un conocimiento más completo de sus propiedades ópticas, y principalmente, la posición y orientación de su eje óptico en el espacio. Además ha quedado demostrado que el modelo propuesto, elipsoide general, proporciona un error de ajuste muy inferior a los modelos usados anteriormente. Con este modelo se analizaron las topografías de elevación de 123 córneas normales, obteniéndose el modelo y propiedades ópticas de la córnea media. Los datos experimentales, tanto de este estudio como del resto de la tesis, se tomaron en la clínica oftalmológica RealVision, de Madrid. En segundo lugar, se desarrolló una metodología potente y robusta para obtener modelos personalizados del sistema óptico del ojo capaz de reproducir, con alta fidelidad, la aberración de onda y el error refractivo medidos en la clínica. La metodología se validó construyendo modelos ópticos de 19 ojos. Cada modelo se construye substituyen do parámetros de un modelo genérico de partida por datos medidos en cada paciente, optimizando posteriormente el modelo mediante el ajuste de las superficies ópticas del cristalino con herramientas de diseño óptico. Los errores de ajuste obtenidos, tanto del error refractivo como de las aberraciones fueron siempre menores que los errores de medida. Finalmente, en la última parte de la tesis se abordó la aplicación a la cirugía refractiva: Se realizó un modelo multizona para córneas posquirúrgica s, incluyendo la segmentación automática en base a tres descriptores (magnitudes físicas) locales. Al tratar independientemente las zonas (óptica, transición y periferia) podemos analizar con mayor precisión las propiedades ópticas y geométricas de cada una de ellas. Como aplicación del modelo multizona se realizó un estudio comparativo de distintos tratamientos LASIK estándar y personalizado. Por último, el conjunto de herramientas y modelos desarrollados se aplicaron al diseño de patrones de ablación personalizados y proponiendo métodos de mejora en su diseño. Se usaron criterios de optimización híbridos, es decir combinando la minimización del volumen corneal ablacionado y la aberración de onda final. Esto condujo a soluciones que ahorra...