Chromatic and monochromatic aberrations and multifocal designsinteraction and impact on vision

Resumo

Una parte importante de la información que recibimos del mundo lo hacemos a través del sentido de la visión: el ojo proyecta las imágenes en la retina, la cual las transforma en impulsos nerviosos que llegan hasta el córtex neuronal, donde se interpretan estos impulsos. Las imágenes proyectadas en la retina están afectadas por la difracción, la dispersión y las aberraciones, que degradan el contraste y reducen el límite de resolución del ojo. Para entender el efecto de las aberraciones en la visión, son necesarios tecnologías y experimentos que permitan valorar objetiva y subjetivamente su interacción. La Óptica Adaptativa (AO) ha jugado un papel importante en el incremento de nuestro conocimiento acerca de los procesos neuronales de la visión, ya que la utilización de AO se puede utilizar para medir, corregir e inducir aberraciones. Comprender qué papel juegan las aberraciones y cuál es su impacto en la visión, ayudará a desarrollar mejores diseños de corrección para el ojo, sin embargo, aún no se entiende completamente. AO permite manipular el frente de onda e inducir una cierta corrección visual, por lo que se puede utilizar como simuladores visuales. Diferentes tecnologías como los espejos deformables, los Moduladores Espaciales de Luz (SLM), la multiplexación temporal inducida por una lente optoajustable (SimVis), se están validando en la actualidad y lanzados a la práctica clínica. En esta tesis se ha utilizado la AO tanto para estudiar el efecto de las aberraciones como comparar diferentes simuladores visuales. En el desarrollo de la tesis, se han utilizado dos sistemas de AO, diseñados y desarrollados en proyectos anteriores en el laboratorio. Los sistemas de AO se han utilizado para explorar algunos aspectos de los fundamentos básicos de la visión: la interacción de las aberraciones cromáticas y monocromáticas y su percepción a través de experimentos psicofísicos; el umbral de discriminación del emborronamiento, con varios pedestales de emborronamiento como referencia; el impacto perceptual de inducir astigmatismo en sujetos présbitas, naturalmente expuestos al astigmatismo por lentes progresivas. La AO también se ha utilizado como plataforma de simulación visual. Se ha comparado objetiva y subjetivamente la capacidad de simulación de un SLM con superficies específicamente fabricadas con seis tipos diferentes de diseños. Se han comparado dos diseños comerciales de IOLs en el SLM y con el SimVis, con la lente real inmersa dentro de una cubeta. Un nuevo canal de cubeta fue implementado y validado objetiva y subjetivamente con tres diseños comerciales de IOLs. En esta tesis, la realización de diferentes experimentos en un entorno de AO nos ha permitido mejorar el conocimiento sobre la interacción e influencia de las aberraciones oculares. La presencia de aberraciones monocromáticas produce un menor impacto visual subjetivo que el desenfoque debido a la aberración cromática, influenciada por los mecanismos de adaptación neuronal. Se ha descubierto que las aberraciones monocromáticas también juegan un papel en la discriminación de borrosidad, la cual está muy relacionada con la calidad óptica del sujeto. La influencia del astigmatismo, una aberración monocromática en concreto ha sido estudiada en présbitas que usan lentes progresivas, y se encontró que estos sujetos están adaptados al astigmatismo inducido por su corrección visual, experimentando una menor reducción de AV cuando se induce astigmatismo, así como un desplazamiento del mejor foco hacia el astigmatismo inducido. Los sistemas de AO se han probado como simuladores visuales. Se ha demostrado una alta correlación en la calidad visual percibida comparando la misma corrección visual en un SLM y placas de fase. Además, se ha comparado el rendimiento de los simuladores visuales con una LIO real en los mismos pacientes y, finalmente, se ha implementado un nuevo canal de cubeta para lentes diferentes a 0D, el cual se ha validado en el banco óptico e in vivo.