Mauro Zuppardo

Corso B – CORSO INTERPROFESSIONALE
DI ERGONOMIA DELLA VISIONE
Coordinatore: N. Sìmini
RADIAZIONI LUMINOSE
E OCCHIO
DOPO CHIRURGIA REFRATTIVA
MAURO ZUPPARDO
Professore a contratto
Università degli Studi Roma Tre
Dipartimento di Scienze
Corso di Laurea in Ottica & Optometria
SSD: FIS/07 – OTTICA DELLA VISIONE
LO SPETTRO DELLA CHIRURGIA RIFRATTIVA
CHIRURGIA
DELLA CORNEA
LASER
PRK
CHIRURGIA
DELLA CRISTALLINO
NO LASER
LASIK
CK
RK
SOSTITUZIONE
DEL CRISTALLINO
FACHICA
IOL
CA
IOL
CP
IOL
PREMIUM
INLAYS
LAMA
MK
FEMTO
IOL
STANDARD
ASFERICHE
ACCOMODATIVE
MULTIFOCALI
TORICHE
AB SFE
=0
AB SFE
NEG
CHIRURGIA RIFRATTIVA
COMPLICANZE, RADIAZIONI OTTICHE E VISIONE
PRK
Difetti di Riepitelizzazione
Cheratite Infettiva
CHIRURGIA
DELLA CORNEA
Opacità corneali e formazione di Haze
Ipo e Iper-correzione
Astigmatismo Regolare e Irregolare
LASER
LASIK
Sublussazione del flap
ABERRAZIONI
Secchezza oculare
PRK
LASIK
Strie
Cheratiti dell’interfaccia
Crescita epiteliale
Ectasia
Regressione
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
Patologie retiniche
Danno fibre nervose
Astigmatismo irregolare
ACUITA’ VISIVA
CHIRURGIA RIFRATTIVA
COMPLICANZE, RADIAZIONI OTTICHE E VISIONE
CK (cheratoplastica conduttiva)
Raggiera attorno a sorgenti puntiformi
Aloni
CHIRURGIA
DELLA CORNEA
Fotofobia
Ipo e Iper-correzione
Secchezza oculare
NO LASER
RK (cheratotomia radiale)
Raggiera attorno a sorgenti puntiformi
ABERRAZIONI
Aloni
RK
CK
Fotofobia
GLARE
Ipo e Iper-correzione
INLAYS
Secchezza oculare
SENSIBILITA’
Irritazione oculare
AL CONTRAST0
Indebolimento corneale
Infezioni
INLAYS (inserto corneale)
Decentramento
ACUITA’ VISIVA
CHIRURGIA RIFRATTIVA
COMPLICANZE, RADIAZIONI OTTICHE E VISIONE
IOL FACHICHE C. ANT.
Decentramento
Dislocamento
Tilt
CHIRURGIA
DELLA CRISTALLINO
Possibile patologia corneale
IOL FACHICHE C. POST.
FACHICA
Decentramento
Dislocamento
IOL
CA
IOL
CP
ABERRAZIONI
Tilt
Possibile patologia del cristallino
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
ACUITA’ VISIVA
CHIRURGIA RIFRATTIVA
COMPLICANZE, RADIAZIONI OTTICHE E VISIONE
IOL STANDARD
Decentramento
Dislocamento
SOSTITUZIONE
DEL CRISTALLINO
Tilt
Ipo e Iper-correzione
IOL PREMIUM
IOL
STANDARD
IOL
PREMIUM
Decentramento
Dislocamento
ASFERICHE
AB SFE
NEG
AB SFE
=0
ACCOMO
DATIVE
MULTI
FOCALI
ABERRAZIONI
Tilt
Aloni
GLARE
Abbagliamento
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
TORICHE
ACUITA’ VISIVA
ABERRAZIONI
§  Aberrazioni = errori refrattivi
§  Miopia, ipermetropia, astigmatismo = LOA (Low Order Aberrations)
§  Ma ce ne sono altre …
§  Higher-order aberrations (HOA)
•  Coma
•  Aberrazione Sferica
•  Trifoglio
•  Altre…
ABERRAZIONI
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
ACUITA’ VISIVA
SIGNIFICATO DI ABERRAZIONE
RIPRODUZIONE
PERFETTA
Corrispondenza “uno-a-uno
tra i punti oggetto e immagine
ABERRAZIONE
Ogni spostamento rispetto
all’immagine ideale
ABERRAZIONE SFERICA LONGITUDINALE (LSA)
m
i
p
FP FI FC
Aberrazione Sferica
Longitudinale
F
POSITIVA
(sottocorretta)
COMA
PSF
F
Hale-Boop Comet
PSF E ABERRAZIONI
1 mm
5 mm
2 mm
3 mm
6 mm
4 mm
7 mm
C. of Austin Roorda
IL FRONTE D’ONDA
WAVEFRONT TECHNOLOGY
I raggi luminosi rappresentano la traiettoria di propagazione della luce
90°
Il Wavefront è la
perpendicolare alla
direzione
di propagazione dei raggi
luminosi
FRONTE D’ONDA
Il Fronte d’Onda
rappresenta
l’insieme dei
punti che vibrano in fase
OLTRE AGLI ERRORI REFRATTIVI…
LA MAPPA DEL FRONTE D’ONDA CONTIENE UNA RICCHEZZA DI
INFORMAZIONI SULLA QUALITA’ OTTICA DELL’OCCHIO
§  Misure della qualità ottica
– Modulation transfer function (MTF)
– Point spread function (PSF)
– Rapporto di Strehl
Intensità Luminosa
§  Misure della performance visiva
§  Simula la visione del paziente!
Sistema Ottico
Aplanatico
Sistema
Ottico
Aberrato
Rapporto
di Strehl
§  Design della correzione ottica ideale per l’occhio:
Campo d’immagine
–  Chirurgia refrattiva a guida aberrometrica
–  Lenti a contatto, Occhiali
–  IOL
–  altro…
100%
LA PIRAMIDE DI ZERNIKE
CORREZIONE DEI DIVERSI ORDINI DI ABERRAZIONE
ABERRAZIONI DI BASSO ORDINE - LOA
(Refrazione Convenzionale 2° Ordine)
Defocus Z(2,0)
à Sfera + ½Cilindro
Astigmatismo Z(2,±2)
à Cilindro e asse
CORREZIONE LOA
Occhiali
ABERRAZIONI DI ALTO ORDINE – HOA
(3°-4°-5°-6°-…)
Lenti a contatto
Morbide
Ablazione Laser
Standard
CORREZIONE HOA
Lenti a contatto
Rigide
Gas permeabili
Ablazione
Laser
Personalizzata
Lenti a contatto
a geometria
speciale
Intensità Luminosa
Rapporto
di Strehl
Sistema
Ottico
Aberrato
Campo d’immagine
1 0 0 %
Sistema
Ottico
Aplanatico
STREHL RATIO …
ABERRAZIONI DI INTERESSE PER LA VISIONE
ORDINE
DEFINIZIONE
2°
DEFOCUS
(miopia,
ipermetropia,
astigmatismo)
3°
COMA
4°
ABERRAZIONE
SFERICA
MAPPA DEL
FRONTE D’ONDA
IMMAGINE
RETINICA
EFFETTO DELLE ABERRAZIONI SULLA VISIONE
In un occhio aberrato le aberrazioni inducono:
§  PERDITA DI SENSIBILITA’
AL CONTRASTO
(2° - 4° - 6° ….ordine)
§  RIDUZIONE
DELL’ACUITA’VISIVA
(3°- 5° - 7°….ordine)
CHIRURGIA REFRATTIVA DEL CRISTALLINO
ABERRAZIONI
ABERRAZIONI INDOTTE DALLE IOLs
Coma direzione X
Coma direzione Y
Astigmatismo
1°ordine 0°
Astigmatismo
1°ordine 45°
Aberrazione
Sferica
FORMA DELLA IOL
ABERRAZIONE SFERICA
IL SISTEMA OTTICO
(CORNEA + CRISTALLINO)
ABERRAZIONE
SFERICA
CORNEA
+
CRISTALLINO
-
TOTALE
+
IL SISTEMA OTTICO DELLO PSEUDOFACHICO
IOLs SFERICHE
1.  Le IOLs standard hanno potere
positivo e superfici sferiche
ABERRAZIONE
3.  Le IOLs generano un aumento
dell’aberrazione sferica positiva *
• 
La somma delle aberrazioni
sferiche positive della cornea e
delle IOLs induce una perdita di
sensibilità al contrasto rispetto a
pazienti fachici della stessa età*
SFERICA
CORNEA
IOL
STANDARD
TOTALE
+
+
+
* Aggarwal A, Khurana A.K., Nada M. Contrast Sensitivity Function in Pseudophakics and Phakics, Acta Ophthalmol Scand, 1999, 77 : 441-44
IL SISTEMA OTTICO DELLO PSEUDOFACHICO
IOLs ASFERICHE
1.  Le IOLs asferiche hanno potere
positivo e superficie anteriore,
posteriore, o entrambe asferica
2.  Le IOLs asferiche generano
aberrazioni sferiche negative o
neutre
• 
La somma delle aberrazioni
sferiche positive della cornea e
delle IOLs asferiche non riduce
la sensibilità al contrasto
Aberrazione sferica
in paziente impiantato con
IOL STANDARD
Aberrazione sferica
in paziente impiantato con
IOL ASFERICA
ABERRAZIONE
SFERICA
CORNEA
IOL
ASFERICHE
TOTALE
+
≈0
ERRORI DI ALLINEAMENTO
COMA
Punto nodale e Posizione IOL
N
Asse Ottico
λ
Asse Visivo
d AC
IOL
d SSK
d PC
IOL
dIOL
DECENTRAMENTO DELLA IOL
Tutte le IOLs sono sensibili al TILT e al DECENTRAMENTO
PSF
Hale-Boop Comet
IOL DECENTRATA
PROPRIETA’
MULTIFOCALE
DIFFRATTIVA
REFRATTIVA
TWIN
ACCOMODATIVA
Dipendenza
dalla Pupilla
SI
SI
SI
NO
Criticità della
Centratura
SI
SI
SI
NO
Aloni
SI
SI
SI
NO
Salto di
Immagine
SI
SI
NO
NO
Riduzione
Illuminazione
NO
SI
NO
NO
Immagini
Fantasma
NO
SI
NO
NO
Riduzione
Contrasto
SI
SI
SI
NO
Visione
Intermedia
NO
NO
NO
SI
EFFETTI
OTTICI
GLARE - ABBAGLIAMENTO
§  L’abbagliamento è un disturbo transitorio della visione, percepito come
una sensazione eccessiva di luce, che impedisce l’interpretazione degli
oggetti.
§  Per ciascuna sorgente viene calcolato l’abbagliamento da essa
generato attraverso l’equazione :
LQ
M i = 0.5 *
PF 0, 44
ABERRAZIONI
•  L è la luminanza della sorgente [cd/m2]
•  Q è la dimensione angolare della sorgente [steradianti]
•  F la luminanza di campo [cd/m2]
- P è l’indice di posizione sorgente-osservatore
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
ACUITA’ VISIVA
GLARE – ABBAGLIAMENTO
HAZE – OPACITA’ CORNEALE
\
ABERRAZIONI
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
ACUITA’ VISIVA
DIFFUSIONE LUMINOSA
OPACITA’ CORNEALE
Le irregolarità della
superficie corneale anteriore
e i difetti di trasparenza
delle porzioni assiali della
cornea e del cristallino
producono una riduzione
dell’acutezza visiva che è
proporzionale all’estensione
e alla densità delle opacità
dei mezzi e che risulta molto
più accentuata quando le
opacità sono collocate in
prossimità del punto nodale
dell’occhio, cioè del polo
posteriore del cristallino.
ABERRAZIONI
GLARE
SENSIBILITA’
AL CONTRAST0
ACUITA’ VISIVA
Contrasto (%)
SENSIBILITA’ AL CONTRASTO
Basi fisiologiche
0.1
Limite normale
superiore
1
Risposta tipo
10
Limite normale inferiore
100
0.3
3
Frequenza spaziale (CPG)
Opacità corneali e formazione di Haze
Ipo e Iper-correzione
Astigmatismo Regolare e Irregolare
Secchezza oculare
Strie 30
Ectasia
Raggiera attorno a sorgenti puntiformi
Aloni
Fotofobia
Decentramento
Corso B – CORSO INTERPROFESSIONALE
DI ERGONOMIA DELLA VISIONE
Coordinatore: N. Sìmini
RADIAZIONI LUMINOSE
E OCCHIO
DOPO CHIRURGIA REFRATTIVA
MAURO ZUPPARDO
Professore a contratto
Università degli Studi Roma Tre
Dipartimento di Scienze
Corso di Laurea in Ottica & Optometria
SSD: FIS/07 – OTTICA DELLA VISIONE