ABERRAÇÕES OCULARES ASSOCIADAS AO USO DE … · 3 Resumo Objectivos: Este estudo clínico teve como objectivo determinar quais as alterações nas qualidades do mapa da frente de

ABERRAÇÕES OCULARES ASSOCIADAS AO USO DE

LENTES DE CONTACTO HIDROFÍLICAS MENSAIS

Estudo Clínico

Inês Rebordão Pereira Batista

Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia Biomédica

Júri

Presidente: Prof.ª Maria Teresa Haderer de la Peña Stadler

Orientadores: Prof. Manuel Monteiro Grillo

Prof. João Alberto dos Santos Mendanha Dias

Vogal: Prof. Carlos Marques Neves

Setembro de 2007

1

2

Agradecimentos

A todos os voluntários que participaram neste estudo.

A todos os colegas, amigos e família que me apoiaram, nomeadamente a David Afonso, Ricardo

Farinha, João Fernandes e Renato Alves. Um agradecimento especial é também dirigido a Filipa Viola,

por todo o apoio e ajuda.

Ao pessoal da Clínica ALM OFTALMOLASER onde tiveram lugar os testes que serviram de base a

este estudo, com um agradecimento especial ao Pedro Reis, que realizou todas as medições.

Aos Professores Mendanha Dias e Monteiro Grillo, que me orientaram e apoiaram.

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Resumo

Objectivos: Este estudo clínico teve como objectivo determinar quais as alterações nas qualidades do

mapa da frente de onda e da imagem retiniana em olhos com lentes de contacto extraoculares, à medida

que o tempo de uso dessas lentes aumenta.

Método: Foram medidas as aberrações dos olhos de 8 voluntários, com e sem lentes colocadas e para

diferentes tempos de uso das lentes, com um Aberrómetro de Hartmann-Shack. Os dados recolhidos

foram tratados utilizando métricas do plano pupilar e do plano da imagem.

Resultados: Os resultados obtidos apresentam uma tendência para as qualidades do mapa da frente de

onda e da imagem retiniana serem menores para um maior uso das lentes de contacto, mesmo que não

se verifiquem aumentos naturais da quantidade de aberrações presentes nos olhos dos voluntários.

Adicionalmente, procedeu-se a uma análise da variação da presença de aberrações oculares, entre

casos sem e com lentes colocadas, tendo-se verificado uma tendência para que determinadas

aberrações de ordem superior, nomeadamente aberrações anti-rotacionais, aumentem ao colocar as

lentes.

Conclusões: Apesar de se ter verificado uma diminuição das qualidades do mapa da frente de onda e

da imagem retiniana para lentes de contacto mais usadas, essa diminuição não justifica a não utilização

de lentes para correcção de erros refractivos. Sugere sim, uma necessidade de averiguar o porquê

dessa menor performance óptica das lentes, à medida que vão sendo usadas, e de quantificar essa

diminuição. Assim, os vários estudos que se venham a desenvolver sobre este tema, e outros

relacionados, permitarão que o cada vez maior número de utilizadores de lentes de contacto

extraoculares possa ver aumentada a qualidade da sua visão e a satisfação relativa ao seu uso.

Conceitos-chave: Aberrações oculares, diâmetro pupilar, lentes de contacto, métricas, variações.

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Abstract

Purpose: The aim of this clinical study was to determine how the wavefront’s and the retinal image’s

qualities, of eyes with extraocular contact lenses, are modified as the time of use of the lenses increases.

Method: The aberrations of the eyes of 8 volunteers were measured, with and without lenses and for

different time of use of the lenses, with a Hartmann-Shack Aberrometer. The collected data was then

analyzed with the use of pupil plane and image plane metrics.

Results: The results present a trend for the wavefront map’s and the retinal image’s qualities to decrease

when comparing data obtained with less used and more used lenses, even if the amount of the eye’s

natural aberrations does not increase. Additionally, it was analyzed the presence of ocular aberrations’

variation between cases without and with lenses and it was verified a trend to higher order aberrations,

specially the anti-rotational ones, increase when placing the lenses.

Conclusions: Despite the verified decrease of the wavefront map’s and the retinal image’s qualities, as

the lenses are more used, such does not justify not using the contact lenses to correct refractive errors.

Such decrease suggests a need to find out why the lenses’ optical performance decreases and a need to

quantify that decrease. Thus, the several studies concerning this issue, and other related, will allow the

increasing number of contact lenses’ users to become more satisfied, as the quality of their vision

increases throughout the lenses lifespan.

Key-concepts: Ocular aberrations, contact lenses, metrics, pupil diameter, variations.

5

Índice

Agradecimentos ............................................................................................................................................ 2

Resumo ......................................................................................................................................................... 3

Abstract ......................................................................................................................................................... 4

Índice ............................................................................................................................................................. 5

Lista de Figuras ............................................................................................................................................. 8

Lista de Tabelas .......................................................................................................................................... 12

Lista de Abreviaturas .................................................................................................................................. 15

Introdução ................................................................................................................................................... 16

Capítulo I – Bases Teóricas ....................................................................................................................... 17

1. Introdução ........................................................................................................................................... 18

2. Visão ................................................................................................................................................... 19

2.1. Anatomia e Fisiologia do olho humano ............................................................................................ 19

2.2. Processo de formação da imagem .................................................................................................. 21

2.2.1. Refracção dos raios de luz........................................................................................................ 22

2.2.2. Acomodação ............................................................................................................................. 22

- Constricção da pupila ...................................................................................................................... 23

2.2.3. Convergência ............................................................................................................................ 23

2.3. Acuidade visual ................................................................................................................................ 25

3. Aberrações oculares ........................................................................................................................... 27

3.1. Tipos de aberrações ........................................................................................................................ 27

3.1.1. Aberrações cromáticas ............................................................................................................. 27

3.1.2. Aberrações monocromáticas (ou geométricas) ........................................................................ 27

3.2. Aberrómetro de Hartmann-Shack .................................................................................................... 30

3.3. Reconstrução de frentes de onda - Polinómios de Zernike ............................................................. 32

3.4. Medição da qualidade visual ............................................................................................................ 36

3.4.1. Point Spread Function (PSF) .................................................................................................... 37

3.4.2. Modulation Transfer Function (MTF) ........................................................................................ 37

6

4. Lentes de contacto .............................................................................................................................. 38

4.1. Evolução histórica ............................................................................................................................ 38

4.2. Classificação das lentes de contacto ............................................................................................... 39

4.1.1. Por função ................................................................................................................................. 39

4.1.2. Pelo material de fabrico ............................................................................................................ 40

4.1.3. Pelo padrão de uso ................................................................................................................... 41

4.1.4. Pela geometria .......................................................................................................................... 41

4.3. Prescrição ........................................................................................................................................ 43

4.4. Complicações associadas ao uso de lentes .................................................................................... 43

Capítulo II – Estudo Clínico ........................................................................................................................ 44

1. Introdução ........................................................................................................................................... 45

2. Método ................................................................................................................................................ 46

2.1. Definição inicial de parâmetros ................................................................................................... 46

2.2. Material utilizado ......................................................................................................................... 47

2.3. Características da população estudada ...................................................................................... 49

3. Definição das métricas a utilizar ......................................................................................................... 52

3.1. Análise e comparação da magnitude dos coeficientes de Zernike ............................................. 52

3.2. Método da pupila crítica ................................................................................................................ 53

3.3. Raiz quadrada do segundo momento de distribuição de luz (baseada na qualidade da PSF) .. 55

3.4. Área da MTF ............................................................................................................................... 56

4. Resultados .......................................................................................................................................... 58

4.1. Comparação entre medições realizadas sem e com lentes ....................................................... 58

4.2. Análise ao longo do tempo de uso das lentes ............................................................................ 65

4.2.1. Análise da variação das diferentes métricas para os casos pertencentes ao Grupo 1 ............ 66

4.2.2. Análise da variação das diferentes métricas para os casos pertencentes ao Grupo 2 ............ 84

Capítulo III - Conclusões ............................................................................................................................ 99

Bibliografia............................................................................................................................................... 103

Anexo I ..................................................................................................................................................... 107

7

Anexo II .................................................................................................................................................... 110

Anexo III ................................................................................................................................................... 117

8

Lista de Figuras

Figura 1. Representação esquemática de um corte sagital de um olho humano e identificação das três

camadas que o constituem: a camada mais externa ou túnica fibrosa, constituída pela córnea e a

esclerótica, a camada intermédia ou túnica vascular, composta pela coróide, o corpo ciliar e a íris, e a

camada interna, ou retina ........................................................................................................................... 19

Figura 2. Representação esquemática simplificada do modo como as imagens são focadas na retina e

comparação com o que acontece com uma máquina fotográfica .............................................................. 21

Figura 3. Representação esquemática do processo de acomodação do olho ........................................... 23

Figura 4. Representação esquemática do percurso percorrido pela informação visual, desde os olhos até

ao cérebro ................................................................................................................................................... 24

Figura 5. Representação esquemática do ângulo visual que deve ser ocupado por um optotipo, no caso

de "visão padrão" e exemplo de Quadro de Snellen .................................................................................. 25

Figura 6. Representação esquemática de olho com miopia e do mesmo olho com a aberração corrigida

com uma lente côncava. ............................................................................................................................. 28

Figura 7. Representação esquemática de um olho com hipermetropia e do mesmo olho com a aberração

corrigida com uma lente convexa. .............................................................................................................. 29

Figura 8. Representação esquemática do modo de funcionamento de um aberrómetro de Hartmann-

Shack .......................................................................................................................................................... 31

Figura 9. Representação esquemática e exemplificativa do padrão de pontos captado pelo detector CCD,

nos casos ideal (olho sem aberrações) e com frente de onda aberrada ................................................... 31

Figura 10. Representação gráfica das frentes de onda das aberrações individuais correspondentes aos

primeiros 15 polinómios de Zernike ............................................................................................................ 36

Figura 11. Lente de contacto feita a partir de vidro soprado, pelo alemão Muller Sohne, em 1930. ......... 38

Figura 12. Lentes de contacto cosméticas de cores diferentes. ................................................................. 40

Figura 13. Menu interactivo disponibilizado pelo programa desenvolvido por Filipa Viola e utilizado neste

estudo para análise dos dados devolvidos pelo Aberrómetro de Hartmann-Shack. .................................. 49

Figura 14. Representação gráfica da distribuição do poder refractivo esférico das lentes de contacto, em

dioptrias. ...................................................................................................................................................... 50

Figura 15. Mapas da frente de onda obtidos para o olho direito do voluntário IB, com uma lente mais

usada e uma lente menos usada. Apresentam-se também os mapas obtidos após aplicação da métrica 2

aos mapas anteriores.. ................................................................................................................................ 54

Figura 16. Representação de duas PSF de diferente qualidade: a da esquerda, mais compacta (more

compact) e com elevado contraste (high contrast), apresenta maior qualidade que a da direita, menos

compacta (less compact) e de baixo contraste (low contrast) .................................................................... 55

9

Figura 17. Representação das PSF’s obtidas para o olho esquerdo do voluntário IB, com uma lente

menos usada e uma lente mais usada ....................................................................................................... 56

Figura 18. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações dos coeficientes de

Zernike correspondentes ao “coma total” e à aberração esférica de 4.ª ordem e das somas dos valores

absolutos dos coeficientes de Zernike associados a aberrações de ordem superior (de todas as

aberrações de ordem superior – até à ordem 20 – e de todas – até à ordem 20 - excepto os comas e a

aberração esférica), em função de intervalos das variações dos raios pupilares, para os casos em que se

comparam medições sem e com lentes colocadas. ................................................................................... 60

Figura 19. Mapa da frente de onda a duas dimensões e representações da PSF e do Quadro de Snellen

correspondentes, de um dos testes realizados ao olho esquerdo do voluntário DA, com a respectiva lente

colocada. ..................................................................................................................................................... 63


correspondentes, do teste realizado ao olho direito do voluntário MS1, com a respectiva lente colocada.

.................................................................................................................................................................... 63


correspondentes, do teste realizado ao olho direito do voluntário MS1, com a respectiva lente colocada,

com o coeficiente de Zernike correspondente à desfocagem anulado. ..................................................... 64

Figura 22. Mapas tridimensionais da frente de onda, obtidos para a medição realizada com lente ao olho

direito do voluntário MS1, após anulação de todos os coeficientes de Zernike excepto o associado à

desfocagem ou o correspondente à aberração esférica de 4.ª ordem. ...................................................... 65

Figura 23. Representação gráfica das médias aritméticas das variações dos coeficientes de Zernike

correspondentes à desfocagem, aos astigmatismos (segundo x e segundo y) e das somas dos valores

absolutos dos CZ associados às aberrações de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e

para intervalos bem definidos das variações do raio pupilar. ..................................................................... 67


correspondentes aos comas (segundo x e segundo y), à aberração esférica de 4.ª ordem e à soma dos

valores absolutos dos CZ de superior (de todas as aberrações de ordem superior e de todas excepto

comas e aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos

das variações do raio pupilar. ..................................................................................................................... 68


correspondentes à desfocagem, aos astigmatismos primários (segundo x e y) e à soma dos valores

absolutos dos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo,

em dias, entre as medições. ....................................................................................................................... 71


correspondentes aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de quarta ordem e das

médias das variações das somas dos valores absolutos dos CZ de ordem superior (todas e todas

excepto comas e aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo,

em dias, entre as medições. ....................................................................................................................... 72

Figura 27. Representação gráfica das distribuições das médias aritméticas das variações da métrica

Método da Pupila Crítica, para diferentes intervalos das variações do raio pupilar, para os 16 casos

pertencentes ao Grupo 1. ........................................................................................................................... 74

10

Figura 28. Representação gráfica das distribuições das médias aritméticas das variações da métrica

Método da Pupila Crítica, em função do intervalo entre medições (em dias), para os 16 casos


Figura 29. Representação gráfica, detalhada, das variações da métrica 3, em função do raio pupilar, para

os 16 casos do Grupo 1. ............................................................................................................................. 78

Figura 30. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações da métrica 3, em

função do intervalo entre as medições, para os 16 casos do Grupo 1. ..................................................... 79

Figura 31. Representação gráfica, detalhada, das variações das área das MTF’s (segundo x – mtf_x – e

segundo y – mtf_y), em função do raio pupilar, para os 16 casos do Grupo 1. ......................................... 80

Figura 32. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações das áreas das

MTF’s, em função do intervalo entre as medições, para os 16 casos pertencentes ao Grupo 1. ............. 81



absolutos dos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes

intervalos de variação do raio pupilar considerados. .................................................................................. 84


correspondentes aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de quarta ordem e à soma

dos valores absolutos dos CZ de aberrações de ordem superior (todas e todas excepto comas e

aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes intervalos de variação

do raio pupilar considerados. ...................................................................................................................... 85


correspondentes à desfocagem, aos astigmatismos primários (segundo x e y) , à soma dos valores

absolutos dos CZ de ordem inferior, aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de 4.ª

ordem e à soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem superior (todas e

todas excepto comas e aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes

intervalos entre medições (em meses). ...................................................................................................... 88

Figura 36. Representação gráfica da distribuição das médias aritméticas das variações da métrica

Método da Pupila Crítica, para diferentes intervalos das variações do raio pupilar, para os 10 casos


Figura 37. Representação gráfica da distribuição das médias aritméticas das variações da métrica

Método da Pupila Crítica, em função do intervalo entre medições, para os 10 casos pertencentes ao

Grupo 2. ...................................................................................................................................................... 91

Figura 38. Representação gráfica das variações da métrica 3, em função do raio pupilar, para os 10

casos pertencentes ao Grupo 2. ................................................................................................................. 93

Figura 39. Representação gráfica das médias aritméticas das variações da métrica 3, em função do

intervalo entre as medições (em meses), para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2. ............................ 93

Figura 40. Representação gráfica das variações da área das MTF’s (segundo x – mtf_x – e segundo y –

mtf_y), em função do raio pupilar, para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2. ........................................ 95

11

Figura 41. Representação gráfica das médias aritméticas das variações da área das MTF’s, em função

do intervalo entre as medições (em meses), para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2. ....................... 96

Figura 42. Pormenor da representação gráfica da correlação entre os valores das variações das áreas

das MTF’s (segundo y – mtf_y – e segundo x – mtf_x), para os casos pertencentes ao Grupo 1. ......... 117

Figura 43. Pormenor da representação gráfica da correlação entre os valores das variações das áreas

das MTF’s (segundo y – mtf_y – e segundo x – mtf_x), para os casos pertencentes ao Grupo 2. ......... 117

12

Lista de Tabelas

Tabela 1. Listagens dos principais dados relacionados com a refracção das diferentes estruturas do

globo ocular ................................................................................................................................................. 22

Tabela 2. Listagens dos primeiros 15 polinómios de Zernike e respectivas aberrações oculares ............ 35

Tabela 3. Listagem de dados técnicos relevantes do aberrómetro utilizado neste estudo ........................ 47

Tabela 4. Características das lentes de contacto utilizadas pelos voluntários do estudo. ......................... 50

Tabela 5. Listagem dos dados referentes às lentes tóricas alvo de estudo. .............................................. 50

Tabela 6. Listagem do número de casos compreendido em cada intervalo de variação do raio pupilar e

das médias aritméticas dos diferentes parâmetros considerados, para os casos em que se comparam

medições sem e com lentes colocadas. ..................................................................................................... 61


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior consideradas, para os casos

pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar. .................... 67


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior consideradas, para os casos

pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar. .................... 69

Tabela 9. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições e das

médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao

Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado. ........................... 72

Tabela 10. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições e das

médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior, para os casos pertencentes ao

Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado. ........................... 73

Tabela 11. Listagem do número de casos compreendido em cada intervalo de variação do raio pupilar,

das médias aritméticas das variações da métrica Método da Pupila Crítica e dos valores dos desvios

padrão (DP) associados, para os casos pertencentes ao Grupo 1. ........................................................... 75

Tabela 12. Listagem do número de casos compreendido para diferentes intervalos entre medições (em

dias), das médias aritméticas das variações da métrica 2 e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 1. ................................................................................ 76

Tabela 13. Listagem do número de casos compreendido para diferentes intervalos entre medições, das

médias aritméticas das variações da métrica 3 e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para

os casos pertencentes ao Grupo 1. ............................................................................................................ 79





das médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes

ao Grupo 2. ................................................................................................................................................. 85

13


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior, para os casos pertencentes

ao Grupo 2. ................................................................................................................................................. 86

Tabela 17. Listagem do número de casos compreendido em cada um dos intervalos entre medições, em

meses, das médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos do Grupo 2. ...................................................................................................... 89


das médias aritméticas das variações da métrica 2 e dos valores dos desvios padrão (DP) associados,

para os casos do Grupo 2. .......................................................................................................................... 90



os casos do Grupo 2. .................................................................................................................................. 92

Tabela 20. Listagem do número de casos compreendido nos diferentes intervalos entre medições, das



Tabela 21. Listagem do número de casos compreendido nos diferentes intervalos entre medições (em

meses), das médias aritméticas das variações da métrica 4 e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 2. ................................................................................ 96

Tabela 22. Listagem das características das lentes utilizadas pelos diferentes voluntários. ................... 107

Tabela 23. Listagem das medições realizadas com e sem lentes colocadas, aos dois olhos de cada

voluntário, que serviram de base à análise da variação de aberrações entre os casos sem e com lentes

– Ponto 4.1. ............................................................................................................................................... 108

Tabela 24. Listagem das medições realizadas com lentes colocadas, aos dois olhos de cada voluntário,

que serviram de base à análise da variação de aberrações ao longo do tempo de uso das lentes, para os

casos do Grupo 1 e do Grupo 2 – Ponto 4.2. ........................................................................................... 109


das médias aritméticas dos diferentes parâmetros considerados e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos em que se comparam medições sem e com lentes colocadas. ................... 110


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ consideradas e dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do

diâmetro pupilar. ....................................................................................................................................... 111


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ consideradas e dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do

diâmetro pupilar – continuação. ................................................................................................................ 112

Tabela 28. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições, das

médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados,

para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições

considerado. .............................................................................................................................................. 112

14

Tabela 29. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições, das

médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados,

para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições

considerado – continuação. ...................................................................................................................... 113


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 2. .............................................................................. 114


das médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 2 – continuação. ...................................................... 115



associados, para os casos do Grupo 2. .................................................................................................... 115



associados, para os casos do Grupo 2 – continuação. ............................................................................ 116

15

Lista de Abreviaturas

CCD – Charge Coupled Device (Dispositivo de Carga Acoplada).

CR – Critério de Repetibilidade.

CZ – Coeficientes de Zernike.

DP – Desvio padrão.

MTF – Modulation Transfer Function (Função de Transferência da Modulação).

PMMA – Poli (metil-metacrilato).

PSF – Point Spread Function (Função de Espalhamento de um Ponto).

RMS – Root-Mean-Squared.

RPG – Rígidos Permeáveis aos Gases.

SLD – Super Luminescent Diode (Díodo Super Luminescente).

16

Introdução

Devido às várias vantagens que as lentes de contacto extraoculares oferecem - são menos

afectadas por ambientes molhados, não embaciam, fornecem um campo de visão mais alargado e são

particularmente indicadas para a prática de desportos -, o seu uso tem-se tornado extremamente popular

nas últimas décadas, essencialmente entre os jovens e adultos e principalmente como substituição de

óculos para correcção de erros refractivos. Devido a este crescente sucesso, cada vez mais os

especialistas focam a sua atenção nestes dispositivos e nas suas características, tendo sempre sido

conferido algum destaque ao modo como o uso de (diferentes tipos de) lentes de contacto influencia a

presença e variação de diferentes aberrações ópticas.

Uma das questões que surgiu ao ler a diferente bibliografia referente a este tema, e sendo também

uma utilizadora de lentes de contacto, prendia-se com a presença e variação de diferentes aberrações

ópticas, mas como tal varia ao longo do tempo de uso das lentes. Tal questão surge visto que vários

utilizadores se queixam de que a qualidade da visão vai piorando à medida que as lentes de contacto

vão sendo usadas, algo que não se esperava que acontecesse durante o tempo de vida útil das lentes.

Esta problemática serviu como ponto de partida para a formulação do objectivo principal deste trabalho:

determinar, de modo objectivo, como varia a qualidade da imagem vista pelos utilizadores de lentes de

contacto, ao longo do tempo de uso das mesmas.

Para tal, foi desenvolvido um estudo clínico em que se mediram, com o auxílio de um Aberrómetro

de Hartmann-Shack, as aberrações ópticas monocromáticas de olhos de voluntários utilizadores de

lentes de contacto hidrofílicas mensais, ao longo do tempo de uso das mesmas. Note-se que o

inicialmente desejado era realizar este tipo de estudo com utilizadores de diferentes tipos de lentes de

contacto, de modo a poder comparar e/ou generalizar resultados, mas tal não foi possível devido à falta

de voluntários.

Paralelamente, foi analisada a variação da presença de aberrações oculares, nomedamente de

ordem superior, entre casos sem e com lentes colocadas.

O trabalho que se segue começa por apresentar os princípios e conceitos teóricos que serviram de

base a este trabalho (além da variadíssima bibliografia disponível referente a outros estudos, levados a

cabo por especialistas, sobre lentes de contacto e aberrações ópticas) – Capítulo I. A este primeiro

capítulo, segue-se um – Capítulo II – em que são descritas as características do estudo clínico realizado

(definição inicial de parâmetros, material utilizado e características da população estudada) e são

apresentados e analisados os resultados, recorrendo-se ao uso de diferentes métricas e a um Programa

de Simulação da Acuidade Visual, desenvolvido em MATLAB® por Filipa Viola

[1]. Conclusões retiradas

deste estudo são apresentadas no último capítulo – Capítulo III.

17

Capítulo I

Bases teóricas

18

1. Introdução

No primeiro capítulo deste trabalho são apresentados os conceitos teóricos que lhe serviram de

base.

Descrevem-se, como ponto de partida, aspectos referentes à visão humana, nomeadamente

aspectos da anatomia e fisiologia do olho humano e do processo de formação de imagem,

apresentando-se também o conceito de acuidade visual – o modo subjectivo de medição da qualidade

da função visual mais usado a nível clínico.

O segundo ponto deste capítulo é dedicado ao conceito de aberrações oculares, sendo

apresentados os diferentes tipos de aberrações e em que é conferida especial atenção ao grupo de

aberrações monocromáticas. São ainda descritos o modo de funcionamento e princípios base do

Aberrómetro de Hartmann-Shack, um dos instrumentos mais utilizados em Oftalmologia para medição

das aberrações monocromáticas, e apresentam-se algumas das métricas objectivas que permitem medir

a influência das aberrações oculares na qualidade visual.

O último ponto centra-se na apresentação de aspectos e conceitos relacionados com lentes de

contacto: evolução histórica, classificação dos diferentes tipos de lentes, modo de prescrição e

complicações associadas.

19

2. Visão

Formada através de um sistema complexo, que inclui não só a capacidade de detectar luz e imagens

mas também de as interpretar, a visão representa um dos cinco sentidos que conferem a inúmeros seres

vivos, nomeadamente ao Homem, a capacidade de percepcionarem e se relacionarem com o que

acontece no Mundo que os rodeia.

2.1. Anatomia e Fisiologia do olho humano

Responsável por proporcionar o sentido da visão, o olho humano representa um complexo sistema

óptico, capaz de detectar luz e transformar essa percepção em impulsos eléctricos, a serem processados

e interpretados a nível cerebral. Este orgão tem, na idade adulta, um diâmetro antero-posterior (sagital)

entre 24 e 25 mm e um diâmetro transversal, ao nível do “equador”, de aproximadamente 24 mm, sendo

uma esfera ligeiramente assimétrica. Estas dimensões são aproximadamente constantes, variando

apenas um ou dois milímetros entre diferentes indivíduos[2]

.

Figura 1. Representação esquemática de um corte sagital de um olho humano e identificação das três

camadas que o constituem: a camada mais externa ou túnica fibrosa, constituída pela córnea e a esclerótica,

a camada intermédia ou túnica vascular, composta pela coróide, o corpo ciliar e a íris, e a camada interna,

ou retina[3]

. (Adaptado)

A camada mais externa do globo ocular, também designada por túnica fibrosa, é constituída pela

córnea e a esclerótica. A primeira, uma camada fibrosa transparente não vascularizada, cobre a porção

colorida do olho, a íris, recebendo e refractando a luz, o que permite obter imagens claras. A esclerótica,

comummente conhecida como “o branco do olho”, é uma camada de tecido conjuntivo denso que cobre

todo o globo ocular à excepção da córnea. Dá forma ao olho e torna-o mais rígido, protegendo as suas

porções internas.

20

A um nível intermédio, encontra-se a chamada túnica vascular, composta pela coróide, o corpo ciliar

e a íris. A coróide, ou coroideia, uma membrana fina que assenta sob a maioria da superfície interna da

camada esclerótica, contém inúmeros vasos sanguíneos que fornecem à retina o sangue necessário. O

corpo ciliar (designação da coróide na porção frontal do olho) é constituído por processos ciliares –

dobras na superfície interna do corpo ciliar, cujos capilares segregam um fluido aquoso, o humor aquoso

– e pelo músculo ciliar – músculo liso que altera a forma do cristalino para visão ao perto ou visão ao

longe. A íris representa a porção colorida do globo ocular e é constituída por fibras musculares lisas,

circulares e radiais. Estas fibras, controladas pelo sistema nervoso autónomo, permitem regular a

quantidade de luz que entra no olho: contraem quando o olho é estimulado com luz brilhante e dilatam

quando o olho se ajusta a luz mais fraca. A abertura central da íris designa-se por pupila.

A camada mais interna do globo ocular, a retina, cobre os ¾ posteriores do olho e é constituída por

duas porções: um epitélio pigmentado (porção não visual) e uma porção neuronal (visual). O primeiro é,

essencialmente, uma folha epitelial que contém melanina, depositada entre a coróide e a porção

neuronal da retina. A melanina, também existente na coróide, absorve os raios de luz difusos,

prevenindo fenómenos de reflexão e difusão de luz dentro do olho. A porção neuronal da retina é uma

estrutura de múltiplas camadas – camada fotorreceptora, camada de células bipolares e camada de

células ganglionares, separadas por camadas sinápticas onde têm lugar os contactos sinápticos – que

se desenvolve a partir de tecido cerebral e que processa a informação visual de modo extensivo, antes

de transmitir ao tálamo os respectivos impulsos nervosos.

Localizados na camada fotorreceptora, estão dois tipos de células altamente especializadas na

detecção de luz: os bastonetes, que permitem ver em situações com pouca luz e não fornecem visão

colorida, e os cones, estimulados por luz mais brilhante e responsáveis por uma visão colorida,

altamente precisa. Os cones concentram-se mais densamente na fóvea, uma pequena depressão no

centro da mácula lútea (ou ponto amarelo) que representa, assim, a área de maior resolução visual. À

medida que a distância à fóvea aumenta, a densidade de cones diminui, diminuindo também a

capacidade de resolução espacial da retina neuronal. Contrariamente aos cones, os bastonetes estão

ausentes da fóvea, aumentando em número em direcção à periferia da retina.

A partir destes fotorreceptores, a informação é transmitida às células bipolares e, posteriormente, às

células ganglionares, cujos axónios se estendem até ao chamado disco óptico (ponto cego; não contém

cones nem bastonetes), de onde saem formando o nervo óptico.

No interior do globo ocular, existem ainda uma estrutura, o cristalino, e duas cavidades, a cavidade

anterior e a cavidade vítrea, que importa mencionar. O cristalino é uma estrutura transparente,

constituída por numerosas camadas de fibras proteicas e elásticas, que foca os raios de luz na retina.

Esta estrutura é mantida na posição correcta por um conjunto de ligamentos, que a prendem ao músculo

21

ciliar. A cavidade anterior, tal como o nome indica, localiza-se anteriormente ao cristalino e está cheia de

humor aquoso (fluido aquoso semelhante ao fluido cerebroespinal) que ajuda a manter a forma do globo

ocular, além de fornecer oxigénio e nutrientes ao cristalino e à córnea. Localizada por detrás do

cristalino, a cavidade vítrea contém o chamado corpo vítreo (ou humor vítreo): uma substância clara e

gelatinosa que ajuda a prevenir colapsos do globo ocular, mantendo a retina empurrada contra a coróide.

Ao contrário do humor aquoso, que é alvo de constante reposição, esta substância é formada durante a

vida embrionária e não é mais substituída[4]

.

2.2. Processo de formação da imagem

No que diz repeito ao processo de formação de imagem, o olho é semelhante a uma câmara

fotográfica (ver Figura 2): os elementos ópticos focam a imagem dos objectos num filme sensível à luz, a

retina, assegurando que a exposição à luz é a correcta. As imagens focadas na retina estão duplamente

invertidas (de pernas para o ar e com uma inversão da direita para a esquerda: a luz do lado direito de

um objecto atinge o lado esquerdo da retina e vice-versa). No entanto, o cérebro aprende desde cedo a

coordenar a imagem visual com a orientação dos objectos, o que nos permite ter uma percepção do

Mundo como ele é.

Figura 2. Representação esquemática simplificada do modo como as imagens são focadas na retina e

comparação com o que acontece com uma máquina fotográfica[5]

.

Para perceber o melhor possível o modo como se formam na retina imagens claras, é necessário

entender três processos elementares: refracção de luz pelo cristalino e pela córnea, alteração na forma

do cristalino e convergência[4]

.

22

2.2.1. Refracção dos raios de luz

A refracção de luz ocorre na fronteira entre dois meios transparentes diferentes, portanto, com

diferente índice de refracção. O índice de refracção (n), é uma relação entre a velocidade da luz num

determinado meio ( ) e a velocidade da luz no vácuo (c=3x108 m/s):

(1)

Cerca de 75% da refracção total que ocorre ao nível do olho, dá-se nas superfícies anterior e

posterior da córnea. Além disso, ambas as superfícies do cristalino refractam também os raios

luminosos, de modo a que estes sejam focados exactamente na retina. Na tabela seguinte apresentam-

se, de modo sistemático, os dados referentes à refracção total que acontece no olho:

Estrutura Índice de refracção (n) Tipo de refracção Observações

Interface ar – córnea 1.38 Convergente Principal meio refractivo

Interface córnea-humor

aquoso 1.33 Divergente Único meio divergente

Cristalino 1.40 Convergente --

Corpo vítreo 1.34 -- --

Tabela 1. Listagens dos principais dados relacionados com a refracção das diferentes estruturas do globo

ocular[6]

. (Adaptado)

Quando um objecto se encontra a mais de seis metros de um observador, os raios de luz reflectidos

pelo objecto até ao olho são aproximadamente paralelos e as curvaturas da córnea e do cristalino focam

a imagem exactamente na retina. No entanto, os raios de luz de objectos a menos de seis metros de

distância são divergentes, tendo que ser mais refractados para que sejam focados na retina. Esta

refracção adicional é conseguida através de alterações na forma do cristalino, por um processo

denominado de acomodação.

2.2.2. Acomodação

A superfície convexa de uma lente refracta raios de luz, uns em direcção aos outros, de modo a que,

eventualmente, se intersectem. O cristalino é uma lente convexa nas suas superfícies anterior e posterior

e a sua capacidade de refracção aumenta à medida que a sua curvatura se torna mais acentuada.

Assim, quando o olho pretende focar um objecto próximo, o cristalino torna-se mais convexo, refractando

mais os raios luminosos: é a este aumento da curvatura do cristalino, para uma visão mais nítida ao

perto, que se chama acomodação.

O que acontece é que, ao vermos objectos distantes, o músculo ciliar é relaxado e o cristalino sofre

um ligeiro achatamento (esticado em todas as direcções pelos ligamentos rígidos de suspensão),

contraindo quando o que se pretende é ver objectos mais próximos. Esta contracção vai aproximar os

23

processos ciliares e a coróide do cristalino, permitindo a este relaxar a sua tensão e tornar-se mais

redondo (mais convexo), aumentando o seu poder de foco e provocando uma maior convergência dos

raios luminosos.

Com a idade, o cristalino perde alguma da sua elasticidade, enrijecendo, e a sua capacidade de

acomodação diminui, originando uma condição conhecida como presbiopia.

Figura 3. Representação esquemática do processo de acomodação do olho[7]

. (Adaptado)

- Constricção da pupila

A constricção da pupila é um reflexo autónomo que ocorre em simultâneo com a acomodação e

previne a entrada de raios luminosos pela periferia do cristalino – estes raios não são focados na retina,

originando uma visão desfocada (blurred). Neste fenómeno, que ocorre devido à contracção dos

músculos ciliares da íris, dá-se uma diminuição do diâmetro da pupila, a abertura pela qual a luz penetra

no olho.

Além de o fazer durante o processo de acomodação, a pupila também contrai aquando da exposição

a luz brilhante, limitando a quantidade de luz que atinge a retina.

2.2.3. Convergência

Nos humanos, são utilizados os dois olhos para focar objectos ou conjuntos de objectos, daí que a

nossa visão seja designada por visão binocular. É esta característica do nosso sistema visual que nos

permite ter percepção de profundidade e uma noção da natureza tridimensional dos diferentes objectos.

Ao olhar directamente para um objecto, os raios de luz são direccionados para as pupilas dos dois

olhos, sendo refractados para pontos comparáveis das suas retinas. Para que tal continue a acontecer,

24

ao aproximarmo-nos desse objecto, os nossos olhos devem rodar em direcção ao nariz. Convergência é

a designação atribuída a este movimento automático dos globos oculares em direcção à linha mediana

do corpo, um movimento da responsabilidade da acção coordenada dos músculos extrínsecos do olho.

Quanto mais próximo estiver o objecto a observar, maior é a convergência necessária à manutenção da

visão binocular.

Após a formação da imagem na retina, pelos processos anteriormente descritos, os raios de luz são

convertidos em sinais neuronais: os raios de luz são absorvidos pelos fotopigmentos dos cones e dos

bastonetes que, após estimulação pela luz, fazem disparar sinais eléctricos para as células bipolares,

sendo depois transmitidos às células ganglionares. Os axónios destas células deixam o globo ocular

como constituintes do nervo óptico, extendendo-se até ao quiasma óptico onde cerca de metade dos

axónios de cada olho cruzam para o lado oposto do cérebro. Após passarem pelo quiasma, os axónios

passam a fazer parte do chamado tracto óptico e terminam no tálamo, em que estabelecem sinapses

com neurónios cujos axónios atingem as áreas visuais primárias, nos lobos occipitais, onde a informação

é processada e interpretada.

Note-se que, devido ao cruzamento de axónios no quiasma óptico, o lado direito do cérebro recebe

sinais dos dois olhos para interpretação das sensações visuais transmitidas pelo lado esquerdo de um

objecto, e o lado esquerdo do cerébro recebe também informações dos dois olhos, mas para

interpretação das sensações visuais transmitidas pelo lado direito do mesmo objecto.

Figura 4. Representação esquemática do percurso percorrido pela informação visual, desde os olhos até ao

cérebro[8]

.

25

2.3. Acuidade visual

A acuidade visual, um dos modos subjectivos de medição da função visual mais usados a nível

clínico, representa uma medida quantitativa da capacidade de identificar símbolos pretos num fundo

branco, a uma distância padrão e com variação do tamanho dos símbolos.

Os quadros de letras geralmente utilizados nestes testes foram inventados em 1862 pelo holandês

Hermann Snellen. Este oftalmologista definiu ainda a “visão padrão” (ou visão normal) como a

capacidade de reconhecer as diferentes letras, que designou por optotipos, quando estas ocupavam um

ângulo visual de 5 minutos de arco ((1/12)º), devendo as porções individuais compreender um ângulo

visual de 1 minuto de arco. Existem outros quadros que se podem utilizar, com mais ou menos

diferenças em relação aos Quadros de Snellen originais, mas que se baseiam nos mesmos princípios.

Podem salientar-se, por exemplo, quadros que, em vez de utilizarem letras como optotipos, utilizam

outro tipo de símbolos. Particularmente úteis para testes com crianças ou indivíduos analfabetizados, o

objectivo deste teste é o de indentificar a orientação de determinadas porções/características dos

símbolos que figuram nos quadros.

Figura 5. Representação esquemática do ângulo visual que deve ser ocupado por um optotipo, no caso de "visão

padrão" (à esquerda) e exemplo de Quadro de Snellen (à direita).

Existem diferentes modos de expressar a acuidade visual: usando números fraccionários (em pés ou

em metros), usando notação decimal ou numa escala LogMAR.

Quando a acuidade é expressa utilizando número fraccionários, define-se a “visão padrão” como

sendo a visão 20/20 (em pés) ou visão 6/6 (em metros). Tal deve-se ao facto de, nos EUA, o

comprimento padrão das salas de exame (distância do indivíduo ao quadro de teste) ser de

aproximadamente 20 pés. A esta distância de um quadro de símbolos, alguém com uma visão 20/20

deve ser capaz de decifrar um símbolo que compreenda um ângulo visual de 5 minutos de arco. Na

Europa, o comprimento padrão das salas de exame é de 6 metros (19.685 pés) daí referir-se a “visão

padrão” como visão 6/6. Em ambos os casos, quanto menor o denominador, para um mesmo valor do

numerador, melhor é a qualidade visual do indivíduo em causa.

26

Em 1875, Monoye propôs substituir a notação fraccionária, adoptada por Snellen, por um equivalente

decimal (ex.: 20/40=0.5, 6/12=0.5), que torna mais simples a comparação entre valores de acuidade

visual. Com este tipo de notação é atribuído à “visão padrão” o equivalente decimal 1.0.

Outra escala, raramente usada a nível clínico mas bastante útil em estatísticas, é a escala LogMAR,

expressa como o logaritmo do ângulo de resolução mínimo, o que permite converter a sequência

geométrica de um quadro tradicional numa escala linear. Utilizando este tipo de escalas, o que realmente

se mede é a perda de acuidade visual: valores positivos indicam perda de visão e valores negativos

denotam acuidade visual normal ou melhor que a normal.

Para testar a acuidade visual de perto, são geralmente utilizados Cartões de Acuidade de Snellen –

semelhantes aos Quadros de Snellen mas de menores dimensões – mantidos a uma distância de cerca

de 40 cm dos olhos do indivíduo. Também neste caso, um indivíduo com visão de perto 20/20 deve ser

capaz de decifrar símbolos que compreendam ângulos visuais de 5 minutos de arco[9]

.

Quando a acuidade visual de um indivíduo não é suficiente para que esse identifique o maior

optotipo de um quadro, deve-se diminuir a distância entre o quadro e o doente, até que este o consiga

ler. Se o doente não conseguir ler o quadro, a qualquer distância, deve-se prosseguir com os seguintes

testes: contagem de dedos – teste à capacidade do indivíduo contar dedos a determinadas distâncias;

movimento de mãos – teste à capacidade do indivíduo distinguir se uma mão, em frente à sua cara, está

ou não em movimento; e percepção de luz - teste à capacidade do indivíduo detectar alguma luz (caso

não seja capaz de o fazer, o indivíduo é totalmente cego, de um ou ambos ou olhos).

27

3. Aberrações oculares

No que diz respeito ao processo de formação da visão, vários elementos podem introduzir limites à

qualidade óptica que se pode atingir. Esses limites podem ser de carácter retínico, neuronal ou óptico.

Sendo os dois primeiros de natureza demasiado complexa para serem aqui tratados, é no campo dos

último que este trabalho se centra. Dentro deste tipo de limites, podem ainda diferenciar-se três fontes

diferentes de erros: dispersão – pouco relevante em olhos jovens e sãos –, difracção – apenas tida em

conta com pupilas com menos de 1 mm de diâmetro, o que é praticamente impossível na prática clínica

– e refracção, em que nos focaremos neste trabalho.

3.1. Tipos de aberrações

Os diferentes tipos de aberrações, resultado de erros de refracção, podem ser divididas em dois

grupos: as aberrações monocromáticas e as aberrações cromáticas.

3.1.1. Aberrações cromáticas

Este tipo de aberrações está associado à diferença de refracção sofrida pelas diferentes cores: luzes

com diferentes cores têm diferentes comprimentos de onda associados, o que equivale a índices

refraccionais ligeiramente diferentes ( =λ/T). Assim, a luz verde (menor comprimento de onda) é focada

mais perto da córnea e do cristalino que a luz vermelha (maior comprimento de onda). Importa mesmo

salientar que a diferença cromática no espectro visual inteiro é de quase duas dioptrias1, o que tem

efeitos significativos na degradação da qualidade da imagem retiniana.

O conjunto de aberrações cromáticas pode ainda ser dividido em dois grupos de aberrações:

- axial ou longitudinal;

- lateral ou transversal.

As características de cada um destes tipos de aberrações cromáticas, assim como as diferenças

entre eles, não serão apresentadas dado que este tipo de aberrações não é tomado em consideração

nas diferentes análises realizadas neste trabalho.

3.1.2. Aberrações monocromáticas (ou geométricas)

As aberrações ópticas deste tipo incluem aberrações em superfícies reflectoras de qualquer cor e em

superfícies refractoras de luz monocromática de um único comprimento de onda. São geralmente

divididas em erros corrigíveis com correcções esfero-cilíndricas e os que não podem ser corrigidos desse

1 Dioptria é uma unidade de medida do poder refractivo de uma lente ou de um espelho curvado (m

-1).

28

modo. As primeiras são normalmente designadas por erros de frente de onda2 de ordem inferior e as

últimas por erros de frente de onda de ordem superior - mais aparentes em situações de pouca luz[7, 10,

11]. Descrevem-se em seguida algumas das características mais relevantes das aberrações de ordem

inferior e de algumas das aberrações de ordem superior.

Aberrações de ordem inferior (ou de menor ordem):

- Tilt e Piston: não são verdadeiras aberrações, dado não representarem ou modelarem

curvaturas na frente de onda: se uma frente de onda perfeita for “aberrada” com estas

aberrações, vai ainda formar uma imagem perfeita, livre de aberrações, apenas com a sua

posição alterada.

- Miopia: os raios de luz das imagens distantes são focados em pontos anteriores à retina, o que

não as permite ver de modo claro. Tal pode dever-se ao facto dos olhos serem mais compridos

que o normal ou ao facto da córnea ser demasiado curva. Associada a valores negativos de

dioptria.

Figura 6. Representação esquemática de olho com miopia (à esquerda) e do mesmo olho com a aberração

corrigida com uma lente côncava (à direita)[7]

.

- Hipermetropia: os raios de luz são focados atrás da retina, não permitindo ver claramente

imagens próximas. Tal pode dever-se ao facto dos olhos serem curtos demais ou ao facto da

córnea ser demasiado plana. Associada a valores positivos de dioptria.

- Astigmatismo (primário): devido ao facto da córnea não ser verdadeiramente esférica, as

imagens são focados em diferentes pontos, tanto atrás como à frente da retina, o que faz com

que tanto as imagens próximas como as distantes pareçam desfocadas e distorcidas: neste

defeito de refracção, os pontos não são reproduzidos como pontos mas como barras. A distorção

que se verifica depende da direcção do astigmatismo.

2 Frente de onda - superfície esférica imaginária que junta todos os pontos com a mesma fase e que têm como

centro a fonte de luz.

29

Pode aparecer combinado com qualquer uma das duas condições anteriores. Um dos modos

de corrigir este tipo de aberrações prende-se com o uso de lentes com características

particulares, as chamadas lentes cilíndricas.

Figura 7. Representação esquemática de um olho com hipermetropia (à esquerda) e do mesmo olho com a

aberração corrigida com uma lente convexa (à direita)[7]

.

Exemplos de aberrações de ordem superior (ou de ordem elevada):

- Coma: aberração de 3.ª ordem que faz com que os objectos pareçam ter uma forma de

cometa, o que causa um espalhamento da visão: a imagem de um ponto que “cai” fora do eixo

óptico, tem uma forma de gota – a imagem fica borrada em forma de gota. Assim, quando a

imagem de um objecto é obtida com uma lente que sofre de coma, os raios que passam pela

periferia da lente vão formar uma imagem mais larga que os raios que passam pela lente, mais

perto do eixo.

- Tri-corno (Trefoil): aberração de 3.ª ordem.

- Aberração esférica: aberração de 4.ª ordem que ocorre devido a diferenças na curvatura entre

o centro e os bordos da pupila, podendo dar-se o aparecimento de múltiplos pontos focais, ao

longo do eixo óptico, o que resulta no aparecimento de halos na visão. Raios que formam um

pequeno ângulo com o eixo óptico, viajando próximos dele, são chamados de raios paraxiais.

Raios periféricos são raios que interagem com os limites/bordos dos componentes de um

sistema óptico. Quando uma frente de onda é esfericamente aberrada, os raios periféricos focam

mais próximo da lente que os raios paraxiais. A diferença entre os pontos em que estes dois

tipos de raios são focados é um modo de medir a severidade da aberração esférica do sistema.

- Quadri-corno (Tetrafoil): aberração de 4.º ordem.

- Astigmatismo secundário: aberração de 4.ª ordem, com características semelhantes ao

astigmatismo primário.

30

- Penta-corno (pentafoil): aberração de 5.ª ordem.

A aberração total que afecta um olho, consequência de erros de refracção, é, assim, resultado da

soma dos efeitos de cada uma das aberrações existentes, devendo sempre ter-se em atenção que nem

todas as aberrações individuais contribuem do mesmo modo para o deterioramento da qualidade visual.

3.2. Aberrómetro de Hartmann-Shack

A medição das aberrações do olho humano tem vindo a ganhar uma importância crescente nos

últimos anos, dado permitir não só uma avaliação objectiva da qualidade visual e da performance óptica

(definida como o quão bem uma tarefa visual de interesse pode ser realizada por um determinado

indivíduo ou um grupo de indivíduos, e para a qual a qualidade da imagem retiniana contribui), mas

também, e nomeadamente a partir do conhecimento das aberrações de ordem superior e possível

correcção das mesmas, uma melhoria da qualidade das imagens visuais de indivíduos com problemas

de visão.

O desenvolvimento de métodos para medição dessas aberrações oculares teve início no final do

século XIX, quando Tscherning construiu um aberrómetro simples para tal finalidade, tendo este tópico

voltado a ser abordado somente na segunda parte do século XX, por Howland e Howland, com a

aplicação de um novo método envolvendo um cilindro cruzado. Já no início dos anos 90, Mierdel et al.

actualizaram e modernizaram o aberrómetro original de Tscherning enquanto, na mesma época, Liang et

al. optimizaram um outro tipo de sensor, denominado de Hartmann-Shack. Desde essa altura que muitos

laboratórios e companhias deram início a pesquisa e desenvolvimento de técnicas próprias para medição

das aberrações oculares, usando, essencialmente, as técnicas de aberroscopia de Tscherning ou de

Hartmann-Shack. O uso destes aberrómetros veio em grande parte substituir a topografia cornenana

computorizada que, apesar de também descrever as frentes de onda definidas por irregularidades

fisiológicas e não-fisiológicas, fornece somente informação sobre a superfície anterior da córnea,

enquanto este tipo de sensores dá informação acerca do desempenho total de todos elementos ópticos

do olho em conjunto (córnea, cavidade anterior, cristalino e corpo vítreo).

O sensor de Hartmann-Shack, que se tornou um dos instrumentos mais utilizados nos dias de hoje

para medição das aberrações oculares, foi proposto pelo alemão Hartmann, em 1900, e construído por

Roland Shack e Ben Platt, em 1971. Inicialmente usado em Astronomia para medir e corrigir aberrações

ópticas em imagens de galáxias e estrelas, causadas pela turbulência da nossa atmosfera, esta

tecnologia foi depois optimizada e aplicada ao olho humano em 1994 pela primeira vez, tendo vindo a

ser desenvolvida desde então, possibilitando o aparecimento de instrumentos muitos úteis e precisos

para a medição das aberrações oculares.

Na área da Oftalmologia, estes sensores medem o erro da frente de onda de luz (diferença entre a

forma real da frente de onda, com “altos e baixos”, e uma frente de onda de referência – plana) que

31

abandona a pupila do olho. Para tal, um raio de luz fino (0.1mm) é projectado, por um laser ou SLD, na

fóvea, sendo a imagem reflectida pelas estruturas da retina ou da própria coróide. A luz reflectida

emerge da pupila como uma frente de onda aberrada e viaja do olho para um conjunto de microlentes

expostas uniformemente numa grade externa, num plano conjugado do olho – deste modo, a forma da

frente de onda no plano deste conjunto de lentes é semelhante à sua forma na pupila do olho –, sendo

capturada através de todo o diâmetro da pupila. Cada microlente vai focar uma porção da frente de onda

num ponto do seu plano focal, formando um padrão de pontos que é captado por um detector CCD -

dispositivo constituído por um chip de silício que contém células fotossensíveis, capazes de registrar a

luz[12]

.

Os foto-detectores utilizados devem ter uma eficiência quântica tão elevada quanto possível, para os

comprimentos de onda desejados[13]

.

Figura 8. Representação esquemática do modo de funcionamento de um aberrómetro de Hartmann-Shack[12]

.

(Adaptado)

Uma frente de onda ideal, totalmente plana, vai produzir uma grelha de pontos perfeitamente regular.

Por seu lado, uma frente de onda deformada vai originar uma grelha de pontos com desvios laterais ou,

até, com alguns dos pontos ausentes.

Figura 9. Representação esquemática e exemplificativa do padrão de pontos captado pelo detector CCD, nos

casos ideal (olho sem aberrações) e com frente de onda aberrada[12]

. (Adaptado)

32

A informação registada no CCD é processada com o objectivo de, em primeiro lugar, verificar se

existe realmente um ponto para cada microlente, e, em segundo lugar, medir os desvios de todos os

pontos encontrados. O valor destes desvios – distância entre os pontos obtidos e os pontos ideais

correspondentes – permite obter os valores dos declives locais da frente de onda quando chega ao plano

das microlentes, a partir das equações:

(2)

(3)

Em (2) e (3), (xa, ya) representam as coordenadas de um ponto da frente de onda com aberrações e

(xc, yc) as coordenadas de um ponto de referência (frente de onda não aberrada), enquanto f representa o

comprimento focal3 das microlentes.

Assim, e a partir da distribuição de pontos recolhida na matriz CCD, é possível calcular a forma do

erro da frente de onda na sua totalidade[14]

. Note-se que a posição de cada ponto, nomeadamente no

caso do padrão obtido para olhos com aberrações, pode ser estimada, por exemplo, através do máximo

da intensidade de distribuição.

3.3. Reconstrução de frentes de onda - Polinómios de Zernike

Para, a partir da distribuição de pontos recolhida na matriz CCD, calcular a forma da frente de onda

aberrada, utilizam-se, geralmente, polinómios de Zernike. Tendo adquirido este nome devido ao físico

holandês Frederik Zernike, vencedor do prémio Nobel da Física de 1953 pela invenção do microscópio

de contraste de fase, este sistema de equações matemáticas foi usado pela primeira vez no estudo de

aberrações do olho humano por Howland e Howland, em 1977.

Cada um dos polinómios representa uma aberração típica isolada, que se torna mais complexa com

o aumento da ordem (nível) do polinómio e é dependente do diâmetro da pupila (um polinómio de quarta

ordem, por exemplo, é uma função dependente da quarta potência do raio da pupila). Deste modo, estes

polinómios permitem representar as aberrações ópticas como função das suas subcomponentes

(aberrações de diferentes ordens de Zernike) e a sua fidelidade depende unicamente do número e

precisão dos seus componentes. A aberração total é o resultado da soma da contribuição de todos os

polinómios[10]

.

Apesar de outros sistemas de equações, como as Séries de Taylor e de Fourier, serem também

adequados à utilização na área da Oftalmologia, estes polinómios têm um conjunto de características

que os tornam particularmente indicados e úteis nestas situações: representam um modo eficiente de

detalhar um mapa de aberrações de frente de onda, com um conjunto relativamente pequeno de

3 O comprimento focal representa a distância do centro da lente ao foco principal da lente.

33

coeficientes; as funções individuais básicas de Zernike (designadas de modos) ajustam-se muito bem às

formas das aberrações clássicas, como a desfocagem ou o astigmatismo, e as combinações dos

diferentes modos encaixam bem em superfícies de aberrações de frentes de onda razoavelmente bem

comportadas; formam um conjunto de funções completo e normalizado, sobre o círculo unitário (

) e têm ainda algumas propriedades de invariância, desejáveis em termos de simetria e elegância

matemática.

Em coordenadas polares, os polinómios de Zernike resultam do produto entre um polinómio radial e

um mapa azimutal:

(4)

em que l pode ser um qualquer número inteiro, desde que n ≥ l, e n pode ser qualquer inteiro não

negativo. Os componentes radiais dos polinómios de Zernike são dados por:

(5)

Nas duas equações anteriores, ρ representa o raio normalizado da pupila e θ é o ângulo azimutal em

torno da pupila (0 ≤ θ ≤ 2π)[15]

.

Se definirmos k, n.º do termo de Zernike, como uma função dos índices n e l:

(6)

a frente de onda pode ser representada pela equação:

(7)

com derivadas parciais:

(8)

(9)

Note-se que, para uma frente de onda plana, as derivadas parciais da equação da frente onda serão

nulas, também o sendo os diferentes coeficientes de Zernike (Ck) – CZ. Tal não se verifica para frentes

34

de onda não planas (aberradas), caso em que os coeficientes que contribuem para as aberrações mais

acentuadas vão ter maiores valores.

Por último, importa atentar nos extremos do somatório das equações (7) a (9). Estes são geralmente

escolhidos tendo em conta que muitos autores consideram que é suficiente, de modo a obter uma

descrição elevadamente precisa da maior parte das aberrações mais comuns nos olhos humanos,

utilizar somente os primeiros 15 polinómios de Zernike linearmente independentes[15]

, cuja lista se

apresenta de seguida.

No entanto, e tendo em conta que neste Estudo Clínico foi utilizado um Programa de Simulação de

Acuidade Visual previamente desenvolvido (ver Capítulo II – Resultados) e que tem em conta os

primeiros 20 coeficientes de Zernike, à excepção do piston, na construção de frente de onda, são

sempre adquiridos e tidos em conta na análise de dados esses 20 termos.

35

Termo Polar Cartesiano Significado

1 1 Termo constante

(Piston)

Tilt na direcção x

Tilt na direcção y

Astigmatismo com eixo

a +/- 45o

Desfocagem (miopia e

hipermetropia)

Astigmatismo com eixo

a 0o ou 90

o

Tri-corno

Coma de 3.ª ordem ao

longo do eixo dos x

Coma de 3.ª ordem ao

longo do eixo dos y

Tri-corno

Quadri-corno

Astigmatismo

secundário

Aberração esférica

Astigmatismo

secundário

Quadri-corno

Tabela 2. Listagens dos primeiros 15 polinómios de Zernike e respectivas aberrações oculares[15]

.

(Adaptado)

Na figura que se segue, apresentam-se ainda as frentes de onda características das aberrações

individuais correspondentes aos primeiros quinze polinómios de Zernike (à excepção do piston).

36

Figura 10. Representação gráfica das frentes de onda das aberrações individuais correspondentes aos

primeiros 15 polinómios de Zernike[10]

.

3.4. Medição da qualidade visual

Existem diferentes parâmetros que permitem medir a qualidade visual, ou melhor, o quanto as

aberrações oculares afectam a qualidade visual de um indivíduo, de modo objectivo. Além das variações

de frente de onda já referidas, importa destacar duas funções: a Point Spread Function (PSF) e a

Modulation Transfer Function (MTF), ambas base de métricas utilizadas neste estudo[16]

.

37

3.4.1. Point Spread Function (PSF)

A Point Spread Function (Função de Espalhamento de um Ponto) – PSF – é, como o nome indica,

um parâmetro que nos dá o melhor palpite de como um sistema óptico vai ver um ponto de luz bem

definido: se o sistema visual fosse perfeito, a imagem de um pequeno ponto de luz na retina seria

idêntica ao ponto original de luz. No entanto, e dado que a óptica do olho não é perfeita, a intensidade

relativa desse ponto de luz vai apresentar um certo espalhamento, em maior ou menor extensão, em

torno de um máximo central. A PSF é calculada como o quadrado do inverso da Transformada de

Fourier da função pupilar P(x,y), definida como:

(10)

em que k é o número de onda (2π/comprimento de onda) e A(x,y) é a função opcional de apodização das

coordenadas pupilares x e y.

A forma exacta desta função depende do sistema de produção de imagens em questão e o seu

conhecimento permite a reconstrucção de imagens, ponto por ponto, recorrendo ao processo

matemático de convolução.

3.4.2. Modulation Transfer Function (MTF)

Este parâmetro representa uma medida da capacidade de um sistema óptico transferir contraste de

um objecto para uma imagem, a uma determinada resolução.

(11)

(12)

Atentando nas expressões anteriores, em que Imax e Imin representam, respectivamente, as

intensidades máxima e mínima de uma imagem, é trivial concluir que um sistema óptico perfeito,

ignorando o inevitável efeito de difracção, deverá ter uma MTF unitária em todas as frequências

espaciais. No entanto, para uma lente comum – não ideal – esta função tem geralmente, a uma

frequência espacial nula, um valor próximo da unidade, decaindo com o aumento da frequência espacial.

Assim, e quando mais lentamente o seu valor cair para zero, de melhor qualidade é a imagem desse

sistema óptico.

38

4. Lentes de contacto

O uso de lentes de contacto extraoculares (sobre as quais se centra este trabalho), tem-se tornado

extremamente popular nas últimas décadas, essencialmente entre os jovens e adultos, dos 12-14 anos

aos 50-60, principalmente como substituição de óculos para correcção de erros refractivos. Note-se

mesmo que o uso de destas lentes, a nível mundial, passou de apenas dois milhões de usuários, em

1975, para mais de cem milhões na actualidade, prevendo-se mesmo um crescimento que atinja os 150

milhões de usuários até ao ano 2010[17]

. Tal deve-se a diferentes factos: as lentes de contacto são

menos afectadas por ambientes molhados, não embaciam, fornecem um campo de visão mais alargado

e são particularmente indicadas para a prática de desportos. Além disso, existem certas condições

oftalmológicas, como o queratocone – anomalia hereditária que se manifesta por uma alteração gradual

da forma da córnea, que acaba por ficar parecida com um cone –, que não podem ser devidamente

corrigidas com óculos.

4.1. Evolução histórica

O princípio geral das lentes de contacto foi apresentado pela primeira vez em 1508 por Leonardo da

Vinci, no seu livro Codex of the eye, Manual D. Aí, da Vinci descreve um método de alterar directamente

a potência da córnea por submersão do olho numa tijela de água. Esta ideia não foi, no entanto, sugerida

como um modo de corrigir a visão, estando o artista mais interessado em perceber os mecanismos de

acomodação do olho. A partir daí, essencialmente com o objectivo de levar a cabo estudos de

acomodação, nomes como René Descartes ou Thomas Young apresentaram evoluções destes

conceitos e método.

Foi em 1845 que Sir John Herschel, astrónomo, numa nota de rodapé da Encyclopedia

Metropolitana, apresentou duas ideias para a correção visual: “uma cápsula esférica de vidro cheia com

uma geleia animal” e “um molde da córnea que podia ser impresso nalgum meio transparente”. Estas

ideias foram posteriormente testadas e desenvolvidas por diversos inventores independentes,

nomeadamente o alemão F.A. Muller, que criou a primeira lente de contacto de vidro de que se tem

conhecimento.

Figura 11. Lente de contacto feita a partir de vidro soprado, pelo alemão Muller Sohne, em 1930. O método

utilizado é semelhante ao apresentado por F. A. Muller em 1877[18]

.

39

Apesar dos diferentes estudos efectuados e dos vários nomes associados a esta problemática, só

em 1887 é que o fisiologista alemão Adolf Eugen Fick colocou num olho, com sucesso, a primeira lente

de contacto. Esta lente, difícil de manter no olho e que não podia ser usada durante muitas horas, era

feita de vidro acastanhado pesado e tinha 18-21 mm de diâmetro – cobria toda a superfície frontal do

olho. O espaço livre entre a córnea e o vidro foi preenchido com uma solução de açúcar de uva. Esta

lente sofreu vários aperfeiçoamentos, impostos por diferentes pessoas, nomeadamente em termos de

material: em 1936, o optometrista William Feinbloom introduziu o uso de plásticos na fabricação de

lentes de contacto. Estas lentes tinham uma porção central de vidro, que assentava sobre a córnea, e

uma banda periférica de plástico, que assentava sobre a esclerótica. Em 1948, Kevin Tuohy fabricou as

primeiras lentes completamente de plástico, que assentavam sobre toda a córnea. Várias modificações

foram posteriormente impostas a estas lentes, que as tornaram cada vez mais finas e de menores

dimensões.

Mantinha-se no entanto um problema: apesar da leveza e maior facilidade de uso conseguidas com

estas lentes, estas não permitiam uma oxigenação adequada da córnea, originando problemas de

vascularização. Para colmatar este problema, passaram a utilizar-se, desde o final dos anos 70,

materiais rígidos mas permeáveis aos gases (RPG).

As lentes de hidrogel, largamente utilizadas nos dias de hoje, foram inventadas pelo checo Otto

Wichterle, em 1959, tendo sido apresentadas em 1960. Os polímeros utilizados no seu fabrico têm vindo

a ser melhorados, garantido cada vez melhor permeabilidade ao oxigénio e maior conforto.

Já em 1999, foram lançadas no mercado as primeiras lentes de hidrogel com silicone –

permeabilidade ao oxigénio extremamente elevada[19, 20]

.

4.2. Classificação das lentes de contacto

As lentes de contacto podem ser classificadas de diferentes modos, de acordo com diferentes

parâmetros[17, 21, 22]

:

4.1.1. Por função

Lentes de contacto correctivas – desenhadas para melhorar a visão, permitindo a focagem correcta

de luz na retina. Condições corrigíveis com lentes de contacto incluem miopia, hipermetropia,

astigmatismo e presbiopia. Para pessoas que tenham, ao nível da visão, certas deficiências relativas à

cor, podem usar-se lentes de contacto “X-Crom” tingidas. Apesar destas não restaurarem uma visão de

cor normal, permitem a alguns indivíduos “cegos à cor” distinguir melhor as diferentes cores.

Lentes de contacto cosméticas – desenhadas para modificar a aparência do olho. Dentro deste tipo

de lentes, podem considerar-se diferentes tipos, cada qual com diferente objectivo: as chamadas lentes

de cor têm como única finalidade alterar a cor do olho; as lentes espectrais, com coloração uniforme, têm

40

a função de filtrar selectivamente algumas radiações do espectro visível, proporcionando uma visão de

maior contraste; as lentes de oclusão têm como propósito impedir a passagem de luz pela área pupilar.

Existem ainda lentes que são utilizadas para mascarar defeitos da superfície ocular ou estrabismos.

Figura 12. Lentes de contacto cosméticas de cores diferentes.

Lentes de contacto terapêuticas – fabricadas essencialmente a partir de materiais hidrofílicos, são

geralmente usadas no tratamento de desordens não refractivas do olho, nomeadamente em casos de

olhos secos, úlceras corneanas, edemas corneanos, distrofias anteriores da córnea, erosões da córnea,

etc. Uma importante inovação prende-se com o desenvolvimento de lentes de contacto capazes de

proceder à entrega de drogas a nível local.

4.1.2. Pelo material de fabrico

Vidro – material a partir do qual eram feitas as primeiras lentes de contacto. Causavam irritações

oculares e o seu uso não era possível por longos períodos de tempo.

PMMA – Apresentadas por William Feinbloom, têm a desvantagem de não permitir a transmissão de

oxigénio através da lente para a córnea, o que pode provocar vários problemas clínicos. As lentes

fabricadas a partir deste tipo de material são geralmente designadas por lentes “rígidas” (hard lenses).

Materiais semi-rígidos permeáveis aos gases (RPG) – fabricadas a partir de polímeros muito

resistentes, estas lentes são capazes de substituir a forma natural da córnea com uma nova superfície

refractora. Deste modo, estas lentes de contacto rígidas com uma forma regular (esférica) podem

fornecer um bom nível de visão a pessoas com astigmatismo ou queratocone, casos em que as córneas

têm formas distorcidas. Após colocadas no olho, é necessário um período de adaptação antes do

conforto ser totalmente alcançado. Têm geralmente dimensões mais reduzidas que as lentes fabricadas

com hidrogéis.

Hidrogéis – apresentadas por Otto Wichterle, as lentes fabricadas com estes materiais hidrofílicos

são comummente designadas por lentes “moles” (soft lenses) e permitem um conforto imediato, após a

41

sua colocação no olho. Este tipo de polímeros tem vindo a ser melhorado nos últimos 25 anos,

principalmente em termos de aumento de permeabilidade ao oxigénio, por variação dos seus

constituintes.

Hidrogéis de silicone – disponíveis desde 1999, as lentes fabricadas a partir destes materiais são

extremamente permeáveis ao oxigénio (característica do silicone) e têm a desejável performance clínica

dos hidrogéis convencionais. Neste tipo de lentes são geralmente utilizados determinados hidrogéis para

compensar a hidrofibicidade do silicone, causadora de desconforto e secura dos olhos durante o seu

uso.

Lentes híbridas (“rígidas”/“moles”) – indicadas em certas condições clínicas em que as

características de um só tipo de lente não são suficientes para colmatar o problema em causa,

combinam em si as propriedades dos diferentes tipos de materiais, conjungando as suas vantagens e

tentando colmatar algumas das suas falhas.

4.1.3. Pelo padrão de uso

Diárias – usadas durante um dia e nunca durante o sono.

Uso contínuo ou extensível – utilizadas de dia e de noite, continuamente, durante um determinado

período de tempo. Para que tal seja possível, estas lentes possuem um conjunto de características

próprias: grande conteúdo em água e elevada permeabilidade ao oxigénio.

Uso tradicional/convencional – trocadas anualmente, são usadas durante o dia e não durante o sono.

Descartáveis ou disposable – são trocadas após um período de uso especificado pelo fabricante:

diário, semanal, quinzenal, mensal ou trimestral.

Ocasional – lentes indicadas para uso ocasional, como actividades sociais ou desportivas.

4.1.4. Pela geometria

Lentes esféricas – lentes de contacto em que tanto a superfície óptica interna como a externa são

porções de uma esfera. Podem ser fabricadas com diferentes materiais e são utilizadas para compensar

defeitos de refracção esféricos e, ao usar certos materiais, astigmatismos corneanos.

Lentes asféricas – são principalmente fabricadas com materiais RPG e hidrofílicos e com o seu uso

pretende-se obter uma boa adaptação a superfícies corneanas asféricas e corrigir astigmatismos baixos,

42

melhorando a qualidade visual. A principal característica que as define é o factor de excentricidade, que

pode ter um valor padrão nas lentes para adaptações convencionais ou valores mais elevados para

córneas muito irregulares, como acontece no caso do queratocone.

Lentes tóricas – fabricadas essencialmente com materiais RPG, hidrofílicos e hidrogéis de silicone, o

seu principal propósito é a compensação de todo o tipo de astigmatismo. Neste tipo de lentes, pelo

menos uma das superfícies tem o efeito de uma lente cilíndrica, normalmente em combinação com o

efeito de uma lente esférica. Têm, geralmente, partes superior e inferior esféricas distintas, não sendo

simétricas em torno do centro e não devendo ser rodadas: devem ser desenhadas de modo a manter a

sua orientação, independentemente do movimento ocular. Para tal, estas lentes são muitas vezes mais

grossas no fundo sendo esta zona puxada para baixo ao piscar os olhos. São geralmente marcadas com

finas estrias para auxiliar à correcta colocação.

Lentes bifocais/multifocais – fabricadas a partir de materiais RPG, hidrofílicos e com hidrogéis de

silicone, são principalmente usadas na compensação de presbiopia e têm mais que um plano focal.

Muitas vezes, são desenhadas de modo a corrigir a visão ao longe no centro da lente e corrigir a visão

de perto na periferia, ou vice-versa. As lentes de materiais RPG têm geralmente uma pequena lente na

parte inferior da lente para correcção da visão de perto: quando se baixam os olhos para ler, esta lente

fica no caminho óptico.

Lentes de geometria inversa – são lentes fabricadas de materiais RPG e utilizam-se principalmente

para redução da miopia por moldagem da córnea. Podem também ser indicadas em casos de córneas

de geometria oblatada (mais planas no centro que na periferia), normalmente resultado de algum

procedimento cirúrgico ou traumático.

Lentes esclerais – lentes com diâmetros maiores que 15 mm que assentam sobre a camada

esclerótica, menos sensível e frágil, evitando o contacto directo com a córnea, protegida por um

reservatório de líquido. Deste modo, possibilitam uma hidratação constante do olho, essencial na

melhoria de várias patologias da superfícies ocular, nomeadamente queratite neurotrófica4 e secura

ocular grave, favorecendo a cicratização das córneas[23]

.

Lentes especiais para astigmatismo irregular – possuem geometrias especiais para adaptação

sobre córneas com graus severos de irregularidade. São fabricadas principalmente de materiais RPG

mas também existem algumas lentes deste tipo fabricadas com materiais hidrofílicos.

4 Queratite neurotrófica é uma patologia que se caracteriza por uma anomalia/perda da sensibilidade da córnea.

43

4.3. Prescrição

A prescrição para uma lente de contacto é diferente da usada para óculos. Além da potência da

lente, que geralmente não é a mesma dos óculos – o que se deve ao facto de a lente de contacto estar

colocada sobre o olho, enquanto os óculos estão a uma distância de 10-14 mm à frente do olho –, a

prescrição das lentes de contacto contém, geralmente, informação relativa ao tamanho, raio de curvatura

e tipo de lente.

Os parâmetros especificados na prescrição de lentes de contacto podem incluir:

Material (permeabilidade ao oxigénio, percentagem de água, etc);

Raio de curvatura;

Diâmetro;

Potência em dioptrias (esféricas, cilíndricas, com ou sem adição de correcção para leitura);

Eixo cilíndrico;

Espessura central;

Geometria;

Marca.

Note-se que é sempre importante verificar, durante um exame ocular, a capacidade de um indivíduo

usar lentes de contacto: deve ser analisada a saúde da córnea, deve-se confirmar que não existem

alergias oculares e que os olhos do doente não são muito secos, factores que podem, à partida,

comprometer o sucesso no uso de lentes de contacto.

4.4. Complicações associadas ao uso de lentes

Apesar de todas as vantagens que o uso de lentes de contacto extraoculares pode trazer,

nomeadamente em comparação com o uso de óculos, as complicações que lhe estão associadas

afectam quase 5% dos utilizadores por ano.

Os indivíduos que usam lentes de contacto, principalmente lentes de uso mais extenso, têm um risco

aumentado de desenvolver infecções, principalmente da conjuntiva (revestimento delgado e resistente

da porção posterior da pálpebra, que tem a função de proteger o olho contra corpos estranhos e

infecções), e úlceras da córnea, muito devido a maus cuidados e limpeza, estagnação de bactérias, uso

excessivo e instabilidade do filme lacrimal.

Outro problema comum, quando se usam lentes que não de hidrogel ou silicone, é a

neovascularização da córnea, devido à baixa permeabilidade ao oxigénio.

44

Capítulo II

Estudo Clínico

45

1. Introdução

No segundo capítulo deste trabalho é apresentado todo o estudo clínico levado a cabo e são

analisados os resultados obtidos. Saliente-se que, apesar de inicialmente se ter referido que o

pretendido com este estudo era verificar se a qualidade da visão piora ao longo do tempo de uso de

lentes de contacto hidrofílicas, o que realmente se estuda, visto que não são tidos em conta

processamentos neuronais nem de reconhecimento de imagens (percepção subjectiva), é se a qualidade

da imagem retiniana diminui – através de métricas do plano da imagem – e se existem aumentos do erro

da frente de onda – através de métricas do plano pupilar –, ao longo do tempo de uso das lentes. Como

já referido, tal pressuposto parte do facto de as lentes terem um limite máximo de horas de uso e de

vários utilizadores se queixarem de maiores dificuldades em ver de modo “claro” à medida que as lentes

vão sendo mais usadas.

Além deste estudo particular, são também analisados e comparados resultados de medições feitas

sem e com lentes de contacto colocadas, de modo a verificar de que modo o uso de lentes influencia a

variação de determinadas aberrações.

À apresentação dos resultados, analisados recorrendo ao uso de diferentes métricas a seguir

descritas, segue-se uma discussão dos mesmos, em que são sistematizados.

46

2. Método

Para atingir os objectivos propostos neste trabalho, foram medidas as aberrações oculares em olhos

de voluntários utilizadores de lentes de contacto mensais, fabricadas a partir de materiais hidrofílicos –

lentes “moles” –, com um Aberrómetro de Hartmann-Shack. As medições, realizadas entre os meses de

Maio e Setembro do ano de 2007, tiveram lugar na clínica de oftalmologia ALM OFTALMOLASER –

Serviços de Ofalmologia Médica e Cirúrgica, S.A., situada em Lisboa, e foram todas realizadas pelo

mesmo optometrista.

Todas as medições foram realizadas sob condições normais de acomodação e tendo sempre em

atenção o estado do filme lacrimal dos olhos aos quais eram medidas as aberrações: foi tido um cuidado

constante para que as medições não fossem realizadas a olhos muito secos, pois tal introduzia erros nos

dados obtidos. Sempre que tal acontecia, as medições eram repetidas após ser pedido ao voluntário

para pestanejar algumas vezes, hidratando a superfície ocular.

2.1. Definição inicial de parâmetros

Antes de iniciar a recolha de dados, foi necessário atentar em dois parâmetros cruciais e que podem

influenciar significativamente os resultados obtidos: n.º de medições realizadas e o diâmetro pupilar.

No que diz respeito ao número de medições realizadas, o ideal teria sido realizar várias medições a

cada olho ao longo de um mês completo, ou seja, fazendo a primeira medição coincidir com os primeiros

dias de uso de uma lente e efectuando várias medições ao longo dos 30 dias seguintes, com intervalos

constantes entre os testes e iguais entre os diferentes casos. No entanto, devido ao carácter de

voluntariado não pago que regeu este estudo e ao próprio horário e às condições de funcionamento da

Clínica, tal não foi possível. Assim foi, em muitos casos, realizado o maior número possível de medições

por olho, mas ao longo de mais que um mês.

Quanto ao diâmetro pupilar, é conferido a este parâmetro um papel crucial neste tipo de estudos,

visto que os efeitos das aberrações, assim como da difracção, são muito dependentes do diâmetro das

pupilas: os efeitos das aberrações ópticas geralmente aumentam com aumentos do tamanho pupilar. O

que acontece é que, quando as pupilas são mais largas, o aumento da quantidade de raios que entram

pela periferia das mesmas, sujeitos a uma maior quantidade de aberrações, resulta num decaimento da

qualidade da visão[11]

, podendo diâmetros pupilares reduzidos resultar num melhoramento da visão,

mesmo em olhos com aberrações ópticas[7]

. Não é, portanto, apropriado comparar e correlacionar

aberrações medidas com diferentes tamanhos pupilares, dado que essas medições não reflectem, de

modo absoluto, em que quantidade determinadas aberrações (nomeadamente de ordem superior) estão

presentes nestes sistemas ópticos. Outro aspecto pelo qual o diâmetro pupilar ganha particular destaque

47

neste tipo de estudos prende-se com o facto de ser aconselhável que as medições sejam realizadas a

pupilas com diâmetro igual ou superior a 6 mm, o que garante uma maior precisão dos dados medidos

com um Aberrómetro de Hartmann-Shack.

Infelizmente, não foi possível garantir que as medições eram sempre realizadas a olhos com o

mesmo diâmetro pupilar, nem mesmo que esse diâmetro era igual ou superior a 6mm, pois para tal seria

necessário recorrer ao uso de fármacos dilatadores de pupilas, que provocam algum desconforto e

dificuldade em ver de modo “claro” durante períodos de tempo posteriores aos testes, o que dificultaria a

angariação de voluntários para o estudo.

2.2. Material utilizado

Para realizar as medições pretendidas, utilizou-se um Aberrómetro de Hartmann-Shack ZYWAVETM

,

fabricado por Technolas GmbH Ophalmologische Systeme, uma empresa da Bausch&Lomb.

A mesa de diagnóstico deste instrumento possui apoios para testa e queixo – com altura ajustável –

que ajudavam a manter o centro da pupila alinhado com a câmara do aberrómetro, limitando os seus

movimentos e minimizando a introdução de erros e variações nos dados adquiridos.

O díodo laser deste aberrómetro funciona na zona infravermelha, emitindo raios com comprimentos

de onda de 785 nm. Outros dados técnicos relativos a este instrumento são listados na tabela seguinte:

Escala de medição

Esférica +6.00 D – -12.00 D

Cilíndrica 0.00 D – -5.00 D

Eixo 0º – 180º

Diâmetro pupilar 2.5 mm – 8.5 mm

Classe de protecção laser 1 M

Tempo de exposição por medição 0,1 segundos

Modo de operação Onda luminosa contínua (cw)

Potência na córnea ≤ 3.5 μW

Diâmetro mínimo do raio 15 μm na focagem

Tabela 3. Listagem de dados técnicos relevantes do aberrómetro utilizado neste estudo[24]

.

O processo de medição compreende os seguintes passos:

1. Num primeiro passo, o aberrómetro efectua uma procura automática da melhor compensação

para o erro esférico de refracção. Este ajuste automático é feito segundo valores de refracção medidos e

e introduzidos no sistema informático associado ao aberrómetro, antes de cada medição. Para fazer

essa medição da refracção utilizou-se um refractómetro Auto-Ref R50 da Canon.

2. O segundo passo é o de medição da frente de onda para determinar as aberrações do olho.

Dentro de cada aquisição realizam-se 5 medições consecutivas, demorando cada uma 1,5 segundos.

48

Das cinco medições realizadas são escolhidas as 3 que apresentem um menor valor de critério de

repetibilidade (CR).

Realizada a aquisição dos dados, são apresentadas as imagens a duas dimensões dos mapas de

frente de onda (de ordem superior ou completos), os contornos pupilares e as grelhas de pontos das 3

medições com menor CR, sendo possível, posteriormente, visualizar um mapa bidimensional da frente

de onda completa e outro da frente de onda de ordem superior (eliminando as aberrações de ordem

inferior), resultantes de uma média das imagens anteriores, a PSF de ordem superior e uma listagem de

diferentes parâmetros (que não são relevantes para este estudo).

Além das imagens já referidas, outras imagens e vários gráficos, a diferentes dimensões e com

diferentes esquemas de cores, estão à disposição do profissional que opera este instrumento. Destaque-

-se, por exemplo, a possibilidade de visualizar mapas dos modos individuais de Zernike e da frente de

onda a três dimensões, de obter gráficos de barras representativos da magnitude dos diferentes

coeficientes de Zernike e de visualizar na mesma janela os resultados de diferentes exames relativos ao

mesmo doente, o que permite análises expeditas das variações que ocorrem com o passar do tempo[24]

.

Para tratar e analisar os dados recolhidos foi utilizado um programa desenvolvido em MATLAB® por

Filipa Campos Viola, mestre em Engenharia Biomédica pelo Instituto Superior Técnico. Este programa

recebe, num menu interactivo, o nome do ficheiro que contém a informação fornecida pelo aberrómetro

em cada medição e pode devolver diferentes gráficos de métricas da qualidade da imagem retiniana e da

frente de onda – coeficientes de Zernike, mapas da aberração da frente de onda (a duas e a três

dimensões), PSF e MTF – e imagens que dão uma ideia de como cada voluntário vê diferentes formas e

imagens – Quadro de Snellen, barras verticais (de baixa e elevada frequências) e uma mira.

Um tutorial deste Programa de Simulação da Acuidade Visual, de muito simples e intuitiva utilização

pode ser consultado no Apêndice 2 da tese de mestrado de Filipa Viola[1]

.

49

Figura 13. Menu interactivo disponibilizado pelo programa desenvolvido por Filipa Viola e utilizado neste

estudo para análise dos dados devolvidos pelo Aberrómetro de Hartmann-Shack.

2.3. Características da população estudada

As medições foram realizadas a ambos os olhos de 8 indivíduos normais (16 olhos), sem patologias

oculares. Um dos voluntários (MS) mudou de lentes a meio do estudo (lentes identificadas como MS1), o

que perfaz um total de medições realizadas a 18 lentes. No entanto, tanto a este voluntário com as

últimas lentes como a outros dois (RG e RM), não foi possível avaliar a qualidade da imagem visual ao

longo do tempo de uso das lentes, dada a indisponibilidade dos mesmos para a realização de um maior

número de testes. Assim, os dados adquiridos na medição das aberrações dos olhos destes voluntários

foram apenas utilizados na análise da variação da presença de aberrações entre medições com e sem

lentes de contacto.

Dois dos voluntários eram do sexo masculino e os restantes seis do sexo feminino, com idades

compreendidas entre os 22 e os 24 anos (média de 23 anos), sendo todos utilizadores de lentes de

contacto mensais com função de corrigir miopia e, em alguns casos, também astigmatismo. Na tabela

que se segue são apresentados os dados mais relevantes relativos às características das lentes de

contacto usadas pelos diferentes voluntários.

50

Características das lentes de contacto Observações

N.º de lentes de contacto com função correctiva esférica

(correcção da miopia) 18 __

Poder esférico Entre -2 e -7 Gráfico da distribuição

apresentado na Figura 14

N.º de lentes de contacto com função correctiva esférica e

cilíndrica – lentes tóricas (correcção da miopia e do

astigmatismo)

5

(31,25%) __

Poder cilíndrico Lentes com

-1,25 e -1,75

Dados referentes a estas lentes

apresentados na Tabela 5

Variação do eixo de curvatura Entre 8,4 e 8,9 Média de 8,58

Valor mediano de 8,6

Tabela 4. Características das lentes de contacto utilizadas pelos voluntários do estudo.

Figura 14. Representação gráfica da distribuição do poder refractivo esférico das lentes de contacto, em

dioptrias.

Identificação da lente Poder refractivo esférico Poder refractivo

cilíndrico Eixo astigmatismo

Olho esquerdo do

voluntário DA

-4,25 -1,25 180

Olho direito do

voluntário JT

-5 -1,25 180

Olho esquerdo do

voluntário JT

-7 -1,25 180

Olho direito do

voluntário AN

-2,5 -1,75 50

Olho esquerdo do

voluntário AN

-3 -1,75 150

Tabela 5. Listagem dos dados referentes às lentes tóricas alvo de estudo.

51

Note-se que, apesar de apenas 5 das lentes de contacto terem, além da função de corrigir miopia, a

função de corrigir também astigmatismo, quase todos os outros voluntários sofrem também desta última

condição, mas a níveis tão reduzidos que não justificam o uso de lentes tóricas – há uma compensação

desta aberração por aumento do poder refractivo esférico.

Informação referente aos diâmetros pupilares dos olhos aquando das medições, e às variações dos

mesmos, é apresentada no Ponto 4 deste Capítulo, em função das diferentes análises realizadas.

No Anexo I é possível consultar uma listagem mais discriminada das características das lentes

utilizadas pelos diferentes voluntários.

Importa salientar que, dado que este estudo envolvia medições em seres humanos, foi utilizada

como orientação para o mesmo a Declaração de Helsínquia, desenvolvida pela Associação Médica

Mundial (World Medical Association). Assim, os voluntários para este estudo foram devidamente

informados dos objectivos e métodos utilizados, tendo posteriormente assinado uma declaração em que

afirmavam participar de livre vontade neste estudo e permitiam a divulgação dos dados recolhidos.

52

3. Definição das métricas a utilizar

Antes de iniciar a análise dos dados foram determinadas quais as métricas a utilizar, com o objectivo

de verificar se existe realmente uma degradação da imagem retiniana e do mapa da frente de onda, ao

longo do tempo de uso das lentes de contacto. Para tal, tirou-se partido das métricas que o Programa de

Simulação da Acuidade Visual e o próprio sistema informático associado ao aberrómetro calculam, tendo

sido também desenvolvido algum trabalho de pesquisa em que se analisaram e compararam estudos

clínicos já realizados nesta área[25,26,27,28]

. Estes estudos tinham como objectivo, único ou não, definir

quais as melhores métricas para a determinação da qualidade óptica da imagem retiniana e da

performance visual, em diferentes situações (com o uso de óculos, com o uso de diferentes tipos de

lentes de contacto, etc.) e para determinadas tarefas visuais. Infelizmente, concluiu-se em todos que

ainda não é possível estabelecer qual a métrica, ou conjunto de métricas, ideal em qualquer condição e

para qualquer tarefa visual: diferentes métricas têm melhor comportamento em determinadas situações e

para tarefas visuais específicas, enquanto outras se comportam melhor noutros casos. Como em

nenhum dos estudos encontrados as condições ou objectivos eram semelhantes aos do estudo aqui

apresentado, foram escolhidas métricas que tenham apresentado bons comportamentos na predicção do

impacto na visão das diferentes aberrações em diversas situações e/ou cuja aplicação seja, como já

referido, facilitada pelos dados e ferramentas de que se dispõe.

As métricas escolhidas para serem utilizadas neste estudo foram as seguintes:

Análise e comparação da magnitude dos Coeficientes de Zernike;

Método da pupila crítica (método de fracção pupilar);

Raiz quadrada do segundo momento da distribuição de luz (métrica de compactação da

PSF);

Área da MTF.

As duas primeiras métricas são exemplos de métricas do plano pupilar, visto que descrevem

variações do erro da frente de onda no plano pupilar, sendo as duas últimas tipos de métricas do plano

da imagem, dado descreverem a imagem retiniana, tanto para fontes de luz pontuais (métrica baseada

na PSF) como para barras sinusoidais (métrica baseada na MTF).

3.1. Análise e comparação da magnitude dos coeficientes de Zernike

A primeira métrica definida atenta nos valores dos coeficientes de Zernike das diferentes

aberrações, calculando-se as variações dos mesmos entre casos com e sem lente e ao longo do tempo

de uso das lentes.

A equação utilizada para calcular as variações referidas é a que se segue:

53

(13)

em que os índices i e f se referem aos valores absolutos dos parâmetros em causa no instante inicial (ou

de referência) e no instante final (qualquer outro instante que não o de referência), respectivamente.

Esta equação é também usada posteriormente para determinar as variações dos valores calculados

para as diferentes métricas.

3.2. Método da pupila crítica

O método da pupila crítica é uma métrica da qualidade da frente de onda que se baseia no conceito

de fracção pupilar, definido por:

(14)

Este método, desenvolvido em MATLAB®, examina, sucessivamente e segundo um determinado

critério, a qualidade do mapa da frente de onda dentro de círculos concêntricos com a pupila, de raios

cada vez maiores. A análise começa com uma abertura muito reduzida (raio do círculo=5%(raio da

pupila)), abertura essa que vai sendo expandida até o critério em causa atingir um valor crítico pré-

determinado. O raio do círculo com que se atinge este valor crítico designa-se por raio crítico e a partir

dele pode calcular-se a fracção pupilar:

(15)

Deseja-se que esta fracção tenha valores tão elevados quanto possível pois tal significa que

grandes quantidades da luz que entram no olho contribuem para uma imagem retiniana de boa

qualidade.

Apesar desta métrica conferir um maior peso à região central da pupila, esta é uma aproximação

razoável dado que esta parte central tem uma maior contribuição para a visão, posto que o sistema

visual é mais sensível a raios daí provenientes (efeito de Stiles-Crawford).

No que diz respeito ao critério a utilizar na examinação da qualidade da frente de onda, existem

várias hipóteses que podem ser consideradas[29]

, tendo-se optado usar como critério o Root-Mean-

Squared wavefront error (RMS), calculado para as diferentes aberturas:

54

(16)

Na equação anterior, é a frente de onda aberrada dentro da abertura em questão,

representa a média dessa frente de onda, A é a área da abertura e o integral é calculado sobre toda a

abertura. Computacionalmente, o RMS mais não é que o desvio padrão dos valores do erro de frente de

onda, nos vários pontos pertencentes aos círculos de diferentes raios.

O valor determinado como crítico para este critério foi de 0,1963 micrómetros (comprimento de onda

do laser/4 = 0,785/4)[28, 29]

.

Para que se tenha uma ideia de como esta métrica mede a qualidade do mapa da frente de onda,

apresentam-se na figura seguinte as imagens da frente de onda obtidas para o olho direito do voluntário

IB, para uma lente mais usada (A) e uma lente menos usada (C). Neste caso, o raio aumenta 6,24%

entre as medições que permitiram obter as imagens (A) e (C) e a métrica sofre também uma variação

positiva, de 1,24%.

A

B

C

D

Figura 15. Mapas da frente de onda obtidos para o olho direito do voluntário IB, com uma lente mais usada

(A) e uma lente menos usada (C). Em B e D apresentam-se os mapas obtidos após aplicação da métrica 2

aos mapas A e C, respectivamente. Estas pupilas foram cortadas para raios superiores áquele em que se

atinge o valor de RMS crítico. Note-se que, em cada linha da Figura, os códigos de cores não são iguais nos

dois mapas.

frente de onda - 2D (micrometros)

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

20 40 60 80 100 120 140 160

20

40

60

80

100

120

140

160

55

Se se compararem os mapas da frente de onda obtidos para uma lente mais usada (A) e para uma

lente menos usada (C) tem-se que no último a densidade de “linhas de nível”, que limitam áreas da

frente de onda com igual avanço ou atraso de fase, é menor que no primeiro caso, o que sugere que

esta é uma frente de onda menos aberrada, o que é confirmado pelo facto da fracção pupilar associada

a este último caso ser mais elevada.

Apesar das duas métricas anteriores fornecerem informação acerca da qualidade dos mapas da

frente de onda, a realidade é que não permitem prever qual a qualidade da imagem retiniana: além do

facto de ainda não se saber totalmente o quanto as aberrações de ordem superior podem contribuir para

o deterioramento da qualidade da visão, o modo como os diferentes coeficientes, de menor e maior

ordem, se combinam tem também um impacto significativo na acuidade visual, podendo diferentes

combinações resultar em imagens retinianas de melhor ou pior qualidade que o previsto a partir das

componentes individuais.

É, assim, importante utilizar outras métricas que permitam ter uma ideia mais clara de qual a

qualidade da imagem produzida, ao longo do tempo de uso das lentes, as chamadas métricas da

qualidade da imagem retiniana, das quais as duas que se seguem são exemplos.

3.3. Raiz quadrada do segundo momento de distribuição de luz (baseada na

qualidade da PSF)

Métricas da qualidade da imagem retiniana baseadas na qualidade da PSF podem ser concebidas

de modo a analisar um de dois parâmetros: compactação ou contraste. Quanto mais compacta e de

maior contraste for uma PSF, melhor a sua qualidade.

Figura 16. Representação de duas PSF de diferente qualidade: a da esquerda, mais compacta (more

compact) e com elevado contraste (high contrast), apresenta maior qualidade que a da direita, menos

compacta (less compact) e de baixo contraste (low contrast)[29]

.

Esta métrica foi desenvolvida em MATLAB® e mede a compactação espacial da PSF, através do

cálculo da raiz quadrada do segundo momento da distribuição de luz – SMDL:

56

(17)

Quanto mais baixo for o valor desta métrica, particularmente sensível à presença de caudas da

PSF, mais compacta é a PSF que lhe está associada.

Para que se perceba melhor o que esta métrica mede, assim como a referida sensibilidade à

presença de caudas da PSF, apresentam-se na figura seguinte as imagens da PSF obtidas para o olho

esquerdo do voluntário IB, para uma lente menos usada (A) e uma lente mais usada (B) e com o raio da

pupila a diminuir 7,57% de (A) para (B).

A

B

Figura 17. Representação das PSF’s obtidas para o olho esquerdo do voluntário IB, com uma lente menos

usada (A) e uma lente mais usada (B). A variação do raio pupilar entre as medições realizadas em A e B é de

-7,57%.

A métrica 3, que mede a compactação de uma PSF, vê o seu valor aumentar (variação positiva de

0,98%) da Figura A para a Figura B. Tal deve-se ao facto de a PSF representada em B, apesar de

aparentar ter um máximo de intensidade com uma forma mais compacta, apresentar uma cauda de

dimensões consideráveis, característica da presença de aberrações coma na pupila, e vai deteriorar de

modo muito particular a qualidade da imagem retiniana.

3.4. Área da MTF

A quarta métrica utilizada mede a área da MTF associada às diferentes medições. Partindo da

definição desta função, apresentada no Capítulo I, facilmente se percebe que é desejável que a área da

MTF seja tão elevada quanto possível.

Tendo em conta que o Programa de Simulação da Acuidade Visual utilizado devolve duas MTF’s,

MTF segundo x e MTF segundo y, esta métrica foi aplicada a ambas, pelo que a cada caso considerado

57

estão associados dois valores desta métrica. A MTF segundo x é representada por mtf_x e a MTF

segundo y por mtf_y.

58

4. Resultados

Neste ponto do Capítulo II são apresentados e analisados os resultados obtidos por aplicação das

diferentes métricas aos dados recolhidos.

Utilizando a primeira métrica e através da análise do mapa da frente de onda, obtido com Programa

de Simulação da Acuidade Visual, são primeiramente analisados e comparados os resultados obtidos

para medições realizadas sem e com lentes colocadas, com o objectivo de averiguar o modo como

diferentes aberrações de ordem superior variam entre os dois casos. Saliente-se que esta análise se

foca somente nas aberrações de ordem superior dado que a colocação de lentes de contacto resulta

numa correcção (não total mas próxima da totalidade) das aberrações de ordem inferior, as aberrações

de maior magnitude presentes nos olhos dos vários voluntários. A correcção destas aberrações vai

resultar num aumento significativo da qualidade da imagem retiniana e a fracção pupilar. Assim, e visto

que as últimas três métricas apresentadas não permitem distinguir nem quantificar a variação da

quantidade de aberrações de ordem superior presentes entre medições sem e com lentes, não foram

utilizadas neste primeiro ponto de análise.

Posteriormente, as quatro métricas descritas são utilizadas na análise das variações dos coeficientes

de Zernike das diferentes aberrações, da evolução do erro da frente de onda e da qualidade da imagem

retiniana, ao longo do tempo de uso das lentes.

4.1. Comparação entre medições realizadas sem e com lentes

A análise e comparação entre os casos sem e com lentes colocadas, baseou-se num total de 76

medições realizadas (38 medições feitas sem lente e 38 feitas com lente) a ambos os olhos dos vários

voluntários. A listagem do número de medições realizadas por olho e por lente é apresentada no Anexo

I.

Note-se que o ideal, de modo a que os resultados das diferentes medições fossem comparáveis,

era que o tempo que cada voluntário esteve sem lentes antes dos testes tivesse sido sempre o mesmo e

o maior possível. Tal deve-se ao facto de, apesar de mais estudos sobre este tópico serem necessários,

se crer que a influência que o uso de lentes de contacto tem sobre a qualidade visual se faz sentir, em

maior ou menor magnitude, até 7 dias após a paragem do seu uso continuado. No entanto, e mais uma

vez devido ao carácter de voluntariado não pago que regeu este estudo, não foi possível controlar esse

período sem lentes antes das várias medições.

Destas 76 medições, 46 (60,5%) foram realizadas a pupilas com diâmetros iguais ou superiores a 6

mm, tendo estes diâmetros pupilares variado entre os 4,166 e os 8,376 mm, com um valor médio de 6,16

59

mm (superior a 6 mm), para os casos sem lentes, e entre os 4,58 e os 8,46 mm, com um valor médio de

6,12 mm (superior a 6 mm), para os casos com lentes.

Das medições realizadas, resultaram 38 casos (cada caso compreende um par de medições feitas

ao mesmo olho, com uma diferença entre elas da ordem dos minutos, e em que uma foi realizada sem

lente e outra com a lente colocada) para análise da variação dos coeficientes de Zernike ao colocar

lentes. Em 18 destes 38 casos (47,37%), houve um aumento do diâmetro pupilar ao passar da situação

sem lentes para a situação com lentes, tendo acontecido nos 20 restantes casos (52,63%) uma variação

negativa. O valor médio destas variações foi de -0,032%.

Se se tiver em conta o que já foi apresentado sobre diâmetros pupilares e aberrações ópticas, sabe-

-se que aumentos do diâmetro pupilar resultam geralmente num aumento das aberrações. Visto que não

é ainda quantificável de que modo aumentos do tamanho pupilar influenciam o aumento das várias

aberrações, a análise feita neste ponto tem um carácter mais qualitativo que quantitativo, não sendo

possível correlacionar os vários resultados.

De modo a reduzir a complexidade da análise dos dados, ao utilizar os coeficientes de Zernike, teve-

-se em conta que cada modo individual de Zernike afecta a acuidade de modo diferente: em cada ordem,

modos próximos do centro da árvore de Zernike (coma, aberração esférica, …) tendem a afectar mais a

acuidade visual que os localizadas próximo dos extremos da árvore (ex.: trefoil, quadrafoil)[11, 27]

. Assim,

foram examinadas variações dos coeficientes de Zernike correspondentes aos comas (segundo x e y) e

à aberração esférica de quarta ordem. Foram também tidas em conta variações das somas de todos os

coeficientes de Zernike de ordem superior (em valor absoluto) e das somas de todos os coeficientes de

Zernike de ordem superior (em valor absoluto) com excepção dos referentes a ambos os comas e à

aberração esférica, de modo a verificar a possível existência de compensações entre as aberrações de

ordem mais elevada.

Para facilitar a visualização e interpretação dos resultados apresentados no gráfico seguinte, foram

determinadas as médias das variações dos diferentes coeficientes (ou das somas de CZ referidas), para

intervalos de variação do raio pupilar bem definidos. Além disso, optou-se por não apresentar as médias

para variações dos CZ de Zernike associados a ambos os comas, mas sim dos CZ associados ao “coma

total”, visto que tanto o coma segundo x como o coma segundo y seguem geralmente a mesma

tendência, bem representada por este último parâmetro. Para cada medição, os CZ referentes ao “coma

total” foram determinados por aplicação da seguinte equação:

(18)

60

Figura 18. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações dos coeficientes de

Zernike correspondentes ao “coma total” e à aberração esférica de 4.ª ordem e das somas dos valores

absolutos dos coeficientes de Zernike associados a aberrações de ordem superior (de todas as aberrações

de ordem superior – até à ordem 20 – e de todas – até à ordem 20 – excepto os comas e a aberração

esférica), em função de intervalos das variações dos raios pupilares, para os casos em que se comparam

medições sem e com lentes colocadas.

Na tabela que se segue, listam-se o número de casos compreendido em cada intervalo, assim como

as médias acima representadas. Uma tabela mais completa, em que se apresentam também os desvios

padrão associados às diferentes médias, pode ser consultada no Anexo II.

61

Intervalos das

variações dos raios

pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 14 3 4 11 3

Média da variação dos

raios (%)

-11,27 -5,05 -0,77 1,46 5,23 14,29


CZ(coma total) (%)

101,61 135,85 74,04 83,14 -12,06 789,41


CZ(aberração esférica)

(%)

-86,77 48,69 43,36 211,55 -43,49 367,43

Média da soma dos

valores absolutos dos

CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-36,53 -1,17 13,5 -34,54 2,38 117,02

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-40,39 -2,75 20,8 -56,60 31,72 118,61

Tabela 6. Listagem do número de casos compreendido em cada intervalo de variação do raio pupilar e das

médias aritméticas dos diferentes parâmetros considerados, para os casos em que se comparam medições

sem e com lentes colocadas.

Partindo da figura e tabela anteriores, é possível analisar o que acontece com cada parâmetro

considerado, dentro dos diferentes intervalos de variação do raio pupilar:

1. Para variações positivas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar aumenta ao colocar a

lente, espera-se que a quantidade de aberrações de ordem superior medida aumente, aumentando mais

com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. Tal verifica-se para as médias das variações das

duas somas dos valores absolutos dos CZ de ordem superior consideradas: à medida que a variação do

raio pupilar é mais acentuada, aumenta o total de aberrações de ordem superior medidas, o que se pode

dever a um aumento da quantidade de raios de luz que penetra na pupila pela sua periferia.

No que diz respeito às médias das variações dos CZ associados ao “coma total” e à aberração

esférica, verifica-se uma excepção a esta tendência de aumento no intervalo para variações do raio

pupilar entre os 2 e os 10%. No entanto, é importante salientar que, no mesmo intervalo em que se

verificam estas duas médias negativas, a média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ

associados a aberrações de ordem superior, excepto os comas e a aberração esférica, tem um valor

positivo consideravelmente elevado em comparação com o valor da outra soma considerada. Este valor

tão elevado pode dever-se a compensações entre as aberrações de ordem superior: as restantes

aberrações de maior ordem somadas têm um valor consideravelmente elevado para compensar os

62

valores negativos dos comas e da aberração esférica, permitindo ao total das aberrações de ordem

superior aumentar com aumentos mais acentuados do raio pupilar.

2. Para variações negativas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar diminui ao colocar a lente,

espera-se que a quantidade de aberrações de ordem superior medida diminua, tendo essas diminuições

maiores valores absolutos com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. Apesar desta tendência

ser respeitada pelas duas somas consideradas, que vêem os seus valores diminuir à medida que as

variações do raio pupilar são mais negativas, não o é pelos outros dois parâmetros considerados,

principalmente pelo “coma total”. Este aumento dos comas ao colocar a lente está de acordo com

resultados obtidos noutros estudos realizados[16]

, em que se mostrou que os modos de Zernike

rotacionalmente anti-simétricos (como é o caso dos comas) podem revelar tendência a aumentar a sua

presença ao colocar lentes “moles”, devido a uma má adaptação destas a córneas irregulares.

De um modo geral, pode afirmar-se que, apesar da tendência das médias das somas consideradas

poder ser explicada pelas variações do raio pupilar associadas, se verifica uma propensão para algumas

aberrações de ordem superior aumentarem ao colocar a lente de contacto “mole” no olho. Tal é sugerido

por dois aspectos particulares: em primeiro lugar, pelo facto de se registarem algumas médias com valor

positivo para intervalos correspondentes a variações negativas do raio, nomeadamente para variações

de 0 a -10%, e em segundo lugar, porque para variações positivas do raio se parecem registar, para as

diferentes médias, maiores valores que o que seria de esperar. Se se compararem, por exemplo, os

valores das diversas médias para os intervalos com variações do raio mais acentuadas (de -20 a -10% e

de 10 a 20%), verifica-se que os valores absolutos dessas médias são maiores para variações positivas

do tamanho pupilar, o que sugere a presença de outro factor, possivelmente a presença de lentes de

contacto, a induzir um aumento das aberrações de ordem superior, em todo o espectro de variações do

raio pupilar.

Se antes da colocação das lentes a proporção destas aberrações de ordem superior em comparação

com as de ordem inferior pode ser vista como sendo praticamente desprezável, ao colocar as lentes

verifica-se que a magnitude das primeiras passa, em muitos casos, a ser comparável à das segundas,

passando a ter uma influência considerável na qualidade e acuidade visuais.

Para que se possa ter uma ideia de quais os possíveis efeitos dos comas e da aberração esférica –

aberrações que apresentam uma tendência para aumentar ao colocar as lentes – na frente de onda e

nas imagens retinianas, é interessante concentrar a análise em dois casos particulares:

1. Num dos testes realizados ao olho esquerdo do voluntário DA, apesar de haver uma variação

de -12,681% do raio pupilar, ao colocar a lente, os coeficientes de Zernike dos comas sofrem uma

variação positiva bastante acentuada: o coeficiente de Zernike do coma y sofre uma variação de

105,80% (de -0,069 para 0,1420) e do coma x uma variação de 84,91% (de -0,053 para 0,098);

63

A

B

C

Figura 19. Mapa da frente de onda a duas dimensões (A) e representações da PSF (B) e do Quadro de

Snellen (C) correspondentes, de um dos testes realizados ao olho esquerdo do voluntário DA, com a

respectiva lente colocada. As imagens foram obtidas com o Programa de Simulação da Acuidade Visual.

Como se pode constatar na figura anterior, a influência da presença acentuada dos comas (y e x) é

bem visível na forma da PSF (Figura 19-B), que apresenta a cauda em forma de cometa característica

deste tipo de aberrações. O facto de, além da existência da cauda, a PSF apresentar um espalhamento

triangular em torno do ponto central (intensidade mais elevada) é característico da presença de

astigmatismo: o astigmatismo segundo y (o que a lente tórica usada por este voluntário pretende corrigir

é o astigmatismo segundo x) tem um valor relativamente elevado após colocação da lente. No que diz

respeito ao mapa da frente de onda, a presença de comas não é tão facilmente identificável devido à

referida presença do astigmatismo segundo y, que tem uma grande influência na forma deste mapa. Os

padrões característicos do astigmatismo são, no entanto, espalhados do exterior para a porção interior

da pupila.

2. No teste realizado ao olho direito do voluntário MS1, apesar de haver uma variação de -6,208%

do raio pupilar, ao colocar a lente, os coeficientes de Zernike da aberração esférica de 4.ª ordem sofrem

uma variação de 607,87% (de 0,127 para 0,899).

A

B

C


Snellen (C) correspondentes, do teste realizado ao olho direito do voluntário MS1, com a respectiva lente

colocada. As imagens foram obtidas com o Programa de Simulação da Acuidade Visual.

64

A

B

C


Snellen (C) correspondentes, do teste realizado ao olho direito do voluntário MS1, com a respectiva lente

colocada, com o coeficiente de Zernike correspondente à desfocagem anulado. As imagens foram obtidas

com o Programa de Simulação da Acuidade Visual.

As imagens da Figura 20 foram obtidas para o olho direito do voluntário MS1, com a lente de

contacto colocada. Pretendia-se, a partir destas imagens, verificar a influência da presença acentuada da

aberração esférica de 4.ª ordem. Note-se, no entanto, que no mapa da frente de onda o único padrão

que facilmente se identifica é o característico dos comas, nomeadamente na porção exterior inferior da

pupila. Quanto à PSF, se a sua forma pode sugerir a presença de aberração esférica, tal pode dever-se

ao facto de, apesar da lente colocada, o valor absoluto do coeficiente de Zernike associado à

desfocagem ter ainda um valor muito elevado (2,00). Assim, e modo a perceber se existia realmente

influência da aberração esférica de 4.ª ordem, anulou-se o coeficiente de Zernike correspondente à

desfocagem, tendo-se obtido as imagens da Figura 21. Neste caso, é já possível identificar facilmente

um padrão característico da aberração esférica no mapa da frente de onda, nomeadamente na porção

central da pupila, continuando presente o padrão característico do coma na porção inferior da mesma. A

influência da aberração esférica passa a ser também mais facilmente identificável nesta PSF.

Um ponto a destacar da análise das duas últimas figuras prende-se com a possível compensação

de aberrações: se compararmos as imagens dos Quadros de Snellen entre os casos com lente e com

lente com o coeficiente de Zernike associado à desfocagem anulado, é claro que a qualidade da primeira

imagem é superior à da segunda, apesar de nesta se ter “eliminado” a aberração de maior magnitude

presente. Tal sugere que deve existir algum tipo de compensação entre as diferentes aberrações e todas

elas contribuem, com alguma dependência uma das outras, para um equilíbrio total: apesar de tanto o

CZ associado à desfocagem como o associado à aberração esférica de 4.ª ordem terem valores totais

positivos, na porção central do plano pupilar o primeiro apresenta valores negativos enquanto o segundo

valores positivos. Para que seja mais perceptível o que acontece nesta zona da pupila, apresentam-se

na figura seguinte os mapas tridimensionais das frentes de onda, com todos os coeficientes anulados

excepto o correspondente à desfocagem (Figura 22-A) ou à aberração esférica de 4.ª ordem (Figura 22-

B). Tal compensação entre este par de aberrações (desfocagem e aberração esférica de 4.ª ordem) já

tinha sido sugerida e verificada em alguns estudos anteriores a este[27, 28]

.

65

A B

Figura 22. Mapas tridimensionais da frente de onda, obtidos para a medição realizada com lente ao olho

direito do voluntário MS1, após anulação de todos os coeficientes de Zernike excepto o associado à

desfocagem (A) ou o correspondente à aberração esférica de 4.ª ordem (B).

4.2. Análise ao longo do tempo de uso das lentes

A análise realizada ao longo do tempo de uso das lentes baseou-se num total de 38 medições

realizadas com as lentes colocadas, a ambos os olhos dos vários voluntários. Do total das medições

consideradas, 16 (42,11%) foram realizadas a pupilas com diâmetros iguais ou superiores a 6 mm, tendo

os diâmetros pupilares variado entre os 4,28 e os 8,64 mm, com um valor médio de 5,94 mm

(ligeiramente inferior a 6mm).

As 38 medições que serviram de base a esta parte do estudo permitiram considerar 26 casos, que

se podem dividir em dois grupos distintos:

1. Grupo 1: 16 casos (par de medições realizadas ao mesmo olho, com a mesma lente colocada,

mas para tempos de uso da lente diferentes) em que foram determinadas as variações de diferentes

parâmetros ao longo de tempo de uso de lentes crescente;

2. Grupo 2: 10 casos (par de medições realizadas, com lentes colocadas, ao mesmo olho; uma

delas com uma lente em final de tempo de vida e outra com uma lente menos usada) em que foram

determinadas as variações dos mesmos parâmetros, entre as duas medições de cada caso.

O último ponto corresponde à análise de variações entre dados obtidos com lentes no final de um

mês e os dados obtidos com lentes no início de um mês posterior (consecutivo ou não). Optou-se por

fazer tais análises visto que se levantou a hipótese de que aumentos de determinadas aberrações ou

piorias na qualidade da imagem retiniana, que se pudessem observar ao longo do tempo de uso das

lentes, se devessem a um aumento natural das aberrações presentes no olho, e não devido a uma

66

menos eficaz performance das lentes de contacto. A listagem do número de medições realizadas por

olho e por lente, para cada um dos grupos considerados, é apresentada no Anexo I.

4.2.1. Análise da variação das diferentes métricas para os casos pertencentes ao Grupo 1

Dos 16 casos analisados ao longo do tempo de uso das lentes, 7 (43,75%) são caracterizados por

uma variação positiva do diâmetro pupilar e 9 (56,25%) são caracterizados por uma variação negativa do

mesmo. O valor médio destas variações do diâmetro pupilar é de 0,307%.

Análise e comparação da magnitude dos coeficientes de Zernike

À semelhança do que aconteceu na análise das variações dos coeficientes de Zernike para

comparação entre os casos sem e com lente, também aqui foi necessário reduzir a complexidade da

análise. Assim, foram somente consideradas variações dos coeficientes de Zernike correspondentes à

desfocagem, aos astigmatismos primários (segundo x e segundo y), aos comas (segundo x e y) e à

aberração esférica de quarta ordem. Os três últimos tipos de aberrações são considerados pelas razões

já apresentadas, enquanto os três primeiros são considerados porque se julgou interessante verificar

como estes variam ao longo do tempo de uso das lentes, visto que são estas aberrações de ordem

inferior que se pretendem corrigir com o seu uso. Foram também tidas em conta variações das somas

dos valores absolutos dos coeficientes de Zernike de ordem inferior e de ordem superior (total e total

com excepção dos comas e da aberração esférica).

Neste ponto da análise dos resultados, de modo a confirmar a hipótese de que a qualidade da frente

de onda diminui com maior tempo de uso das lentes de contacto, espera-se que para os 16 casos em

que o tempo de uso aumenta, aumentem também os coeficientes de Zernike e as somas das aberrações

consideradas, o que indica um aumento das aberrações presentes nos olhos medidos.

De modo a facilitar a visualização e interpretação dos resultados, foram determinadas as médias das

variações dos diferentes coeficientes (ou das somas de CZ referidas), para intervalos de variação do raio

pupilar bem definidos. As médias referidas são apresentadas em dois gráficos distintos, um referente às

aberrações de ordem inferior e outro às de ordem superior.

67


correspondentes à desfocagem, aos astigmatismos (segundo x e segundo y) e das somas dos valores

absolutos dos CZ associados às aberrações de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e

para intervalos bem definidos das variações do raio pupilar.




Intervalos das


pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 4 2 2 1 4


raios (%)

-13,88 -6,40 -1,01 1,17 9,40 13,96


CZ(desfoc.) (%)

2099,76 230,82 -20,65 -26,37 -46,30 183,94


CZ(astig. y) (%)

12,31 23,33 15,89 -15,10 -31,53 38,37


CZ(astig. x) (%)

-74,17 -22,29 -44,85 671,33 51,68 38,37

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

8,75 41,35 8,02 54,39 -20,02 26,19


médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior consideradas, para os casos

pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar.

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

900,00

entre -20 e -10%

entre -10 e -

2%

entre -2 e 0%

entre 0 e 2%

entre 2 e

10%

entre 10 e 20%

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)

intervalo das variações do raio pupilar

média das variações dos CZ associados à desfocagem

média das variações do CZ associado ao astigmatismo y

média das variações do CZ associado ao astigmatismo x

68


correspondentes aos comas (segundo x e segundo y), à aberração esférica de 4.ª ordem e à soma dos

valores absolutos dos CZ de superior (de todas as aberrações de ordem superior e de todas excepto comas

e aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos das variações

do raio pupilar.




-200,00

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

entre -20 e -10%

entre -10 e -

2%

entre -2 e 0%

entre 0 e 2%

entre 2 e 10%

entre 10 e 20%

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)


média das variações dos CZ associados ao coma y

média das variações dos CZ associados ao coma x

média das variações dos CZ associados à aberração esférica

média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados às aberrações de ordem superior

média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados às aberrações de ordem superior excepto comas e aberração esférica

69

Intervalos das


pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 4 2 2 1 4


raios (%)

-13,88 -6,40 -1,01 1,17 9,40 13,96


CZ(coma y) (%)

106,42 162,46 -31,82 -23,38 60,00 228,74


CZ(coma x) (%)

374,36 586,35 127,90 -82,14 -32,29 -8,61



(%)

3,63 116,61 -32,20 -9,22 111,91 1267,68

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-40,95 -6,52 -6,57 -30,03 45,427 50,56

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-52,46 -13,51 -2,74 -35,72 73,826 49,58


médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior consideradas, para os casos

pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar.

Partindo das figuras e tabela anteriores, é possível analisar o que acontece com cada parâmetro


1. Para variações positivas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar aumenta das primeiras para

as segundas medições de cada par, espera-se que a quantidade de aberrações medida aumente,

aumentando mais com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. Além disso, se realmente se

verificar uma pioria da qualidade da frente de onda com maior tempo de uso das lentes, devem registar-

se variações positivas dos CZ considerados e das diferentes somas tidas em conta: estas variações

positivas indicam que, entre as medições realizadas com lentes com menos tempo de uso e as medições

feitas com lentes com mais usadas, as aberrações presentes aumentam, induzidas por uma pior

qualidade das lentes de contacto. Note-se no entanto que, por análise das figuras e tabela anteriores, as

médias das variações das aberrações de ordem inferior não podem ser explicadas em função de

nenhum destes dois parâmetros, principalmente em função das variações dos raios pupilares: mais do

que não se registar nenhum tendência para as aberrações aumentarem com variações mais acentuadas

dos raios pupilares, verifica-se que existe um considerável número de médias com valor negativo. No

70

que diz respeito às aberrações de ordem superior, se é verdade que também se registam algumas

médias com valor negativo, verifica-se já uma tendência geral para as médias aumentarem o seu valor

para variações mais acentuadas dos raios pupilares.

2. Para variações negativas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar diminui das primeiras para

as segundas medições de cada par, espera-se que a quantidade de aberrações medida diminua,

diminuindo mais com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. No entanto e como já referido, se

realmente existisse uma pioria da qualidade da frente de onda com maior tempo de uso das lentes,

deveriam registar-se variações positivas dos CZ considerados e das somas referidas. A questão que se

põe é, além de saber se realmente existe um aumento das aberrações presentes, induzido pelo maior

tempo de uso das lentes, se este aumento é capaz de se sobrepôr à tendência das aberrações

diminuirem com variações negativas do raio pupilar, de modo a que sejam identificáveis. De um modo

geral, regista-se um número considerável de médias com valores positivos, nomeadamente para os dois

intervalos que compreendem as variações mais acentuadas dos raios e o maior número de casos, em

que as médias correspondentes a ambos os comas e à desfocagem têm valores particularmente

elevados. No entanto, as médias correspondentes às somas consideradas seguem uma tendência que

pode ser explicada pela variação do raio pupilar, diminuindo para variações mais acentuadas desses

raios.

Se é verdade que se regista um número considerável de médias positivas para todo o espectro de

variações do raio pupilar, o que reflecte uma tendência para algumas das aberrações aumentarem com

maior tempo de uso das lentes, algumas das variações e distribuições destas médias também são

justificáveis pelas variações dos raios pupilares. Optou-se, assim, por agrupar os resultados obtidos em

função dos diferentes intervalos entre medições de modo a perceber se existe alguma relação entre

maiores intervalos entre medições e aumentos dos CZ, esperando-se que quanto maiores esses

intervalos forem, maiores aumentos dos CZ se registem.

As médias dos CZ e das somas destes já referidas, em função dos diferentes intervalos entre

medições (dias ao longo de um mês de uso de lentes) registados, são apresentadas nas figuras

seguintes.

No primeiro gráfico apresentam-se as médias das variações relacionadas com os CZ associados a

aberrações de ordem inferior e no segundo gráfico as médias das variações relacionadas com os CZ

associados a aberrações de ordem mais elevada.

71



absolutos dos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em

dias, entre as medições.




-200,00

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

6 8 21 23 29 30

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)

intervalo entre medições (dias)


média das variações dos CZ associados ao astigmatismo y

média das variações dos CZ associados ao astigmatismo x

média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem inferior

72

Intervalo entre

medições (dias) 6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2


CZ(desfoc.) (%)

-59,89 177,55 1055 312,19 288,17 23,09


CZ(astig. y) (%)

-13,41 72,94 33,86 -8,68 -0,75 188,37


CZ(astig. x) (%)

-6,69 -68,91 15,85 679,27 -51,83 -49,03

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-25,75 54,91 8,90 96,25 24,59 23,90

Tabela 9. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições e das médias

aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em

função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado.


correspondentes aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de quarta ordem e das médias

das variações das somas dos valores absolutos dos CZ de ordem superior (todas e todas excepto comas e

aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre as

medições.

-200,00

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

6 8 21 23 29 30

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)

intervalo entre medições (dias)




média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados às aberrações de ordem superior


73




Intervalo entre

medições (dias) 6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2


CZ(coma y) (%)

-27,48 314,34 155,52 -62,37 220,52 -5,21


CZ(coma x) (%)

11,97 595,51 0,39 -69,62 1176,35 77,40



(%)

-7,40 23,08 918,84 35,15 -27,61 -63,26

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-24,51 -12,36 24,57 -5,70 -26,54 8,18

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-24,13 -29,65 24,11 -4,56 -41,59 19,51

Tabela 10. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições e das médias

aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e em

função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado.

Infelizmente, as conclusões que se podem retirar da análise das duas figuras e da tabela anteriores

não são mais esclarecedoras que as obtidas para uma apresentação dos resultados em função dos

intervalos de variação do raio pupilar: não é possível, tanto para as aberrações de ordem inferior como

para as de ordem superior, estabelecer qualquer relação entre maiores intervalos entre medições e a

evolução das várias médias. De salientar apenas a elevada quantidade de médias associadas a

aberrações de ordem inferior com valores positivos, para intervalos entre medições maiores que 6 dias, o

que sugere um aumento dessas aberrações ao comparar lentes menos usadas com lentes mais usadas.

Método da Pupila Crítica

Atentando nas 16 variações registadas ao longo do tempo, espera-se que a variação desta segunda

métrica seja negativa. Tal implica que, à medida que o tempo de uso das lentes aumenta, a qualidade da

frente de onda diminui, o que resulta numa diminuição da fracção pupilar.

74

À semelhança do que aconteceu para a análise anterior, também neste ponto se apresenta uma

distribuição das médias das variações desta métrica, para intervalos bem definidos de variação do raio

pupilar.

Figura 27. Representação gráfica das distribuições das médias aritméticas das variações da métrica Método

da Pupila Crítica, para diferentes intervalos das variações do raio pupilar, para os 16 casos pertencentes ao

Grupo 1.

Na tabela que se segue, listam-se o número de casos compreendido em cada intervalo e as médias

acima representadas. Também nesta tabela, e em todas as semelhantes posteriormente apresentadas,

DP representa o desvio padrão associado às médias apresentadas nas células imediatamente acima.

Este parâmetro foi obtido recorrendo ao software EXCEL, que o calcula a partir da fórmula:

(19)

em que representa os vários elementos da amostra em questão, representa a média da amostra e

o tamanho da mesma.

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

entre -20 e -10%

entre -10 e -2%

entre -2 e 0%

entre 0 e 2%

entre 2 e 10%

entre 10 e 20%

mé

dia

das

var

iaçõ

es

da

mé

tric

a 2

(%

)


75

Intervalos das

variações dos

raios pupilares

(%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 4 2 2 1 4

Média da

variação dos

raios (%)

-13,88 -6,40 -1,01 1,17 9,40 13,96

DP (%) 5,25 1,06 1,38 0,85 0 2,32

Média da

variação da

métrica 2 (%)

1,47 0,19 0,10 0,05 -0,63 -0,41

DP (%) 2,28 0,61 0,58 1,11 0 0,03


das médias aritméticas das variações da métrica Método da Pupila Crítica e dos valores dos desvios

padrão (DP) associados, para os casos pertencentes ao Grupo 1.

Atentando nos resultados apresentados na Figura 27, verifica-se que para os casos em que há

variações negativas do raio pupilar, a distribuição das médias das variações da métrica 2 pode ser

explicada pelas variações do raio: os valores são positivos, visto que diminuições do raio resultam em

diminuições das aberrações presentes e em aumentos da qualidade da frente de onda, e diminuem à

medida que os valores absolutos das variações do raio diminuem.

Ao analisar os casos em que há variações positivas do raio pupilar, as médias registadas têm já

um valor positivo muito baixo (para o intervalo de variação dos raios de 0 a 2%) ou são mesmo negativas

(para variações do raio de 2 a 20%), o que pode dever-se simplesmente ao aumento do raio pupilar. No

entanto, a tendência apresentada, para variações cada vez mais acentuadas do raio pupilar, não é a

esperada: as médias não são mais negativas com maior aumento das aberrações presentes por

aumento da pupila.

Da análise da figura anterior, tem-se que a distribuição verificada para variações da métrica 2 em

função de variações do raio pupilar parece poder ser maioritariamente explicada em função dos

aumentos e diminuições do raio, não sendo possível distinguir possíveis influências do maior tempo de

uso das lentes na qualidade da frente de onda.

Optou-se, assim, por agrupar os resultados obtidos em função dos diferentes intervalos entre

medições (em dias) de modo a perceber se existe alguma relação entre maiores intervalos entre

medições e as variações desta métrica, esperando-se que quanto maiores esses intervalos forem, mais

negativas sejam as variações da métrica Método da Pupila Crítica.

76

Figura 28. Representação gráfica das distribuições das médias aritméticas das variações da métrica Método

da Pupila Crítica, em função do intervalo entre medições (em dias), para os 16 casos pertencentes ao Grupo

1.


as médias acima representadas e os desvios padrão associados.

Intervalo entre

medições

(dias)

6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2

Média da

variação da

métrica 2 (%)

0,67 0,03 -0,05 -0,59 1,91 -0,25

DP (%) 0,23 0,19 0,66 0,21 3,08 0,09

Tabela 12. Listagem do número de casos compreendido para diferentes intervalos entre medições (em dias),

das médias aritméticas das variações da métrica 2 e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para

os casos pertencentes ao Grupo 1.

Ao analisar a distribuição das médias das variações desta métrica, para intervalos entre medições

de 6 a 23 dias, é possível observar que, com um aumento do número de dias entre medições, há uma

tendência para as médias das variações desta métrica se irem tornando mais negativas. A excepção

acontece depois para os valores registados para intervalos de 29 e 30 dias. Note-se, no entanto, que os

casos pertencentes ao intervalo de 29 dias têm associadas variações negativas dos raios pupilares

(-19,91% e -7,568%), que induzem uma melhoria da qualidade da frente de onda – dada a menor

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

6 8 21 23 29 30

mé

dia

das

var

iaçõ

es

da

mé

tric

a 2

(%

)

intervalo entre as medições (dias)

77

quantidade de raios que penetram na pupila pela sua periferia – que podem justificar o valor positivo da

média associada. Os dois casos pertencentes ao último intervalo, têm também associadas variações

negativas do raio pupilar (de -5,258% e de -1,981%) mas mais altas que no caso anterior. Apesar das

variações do raio associadas induzirem um aumento da qualidade do mapa da frente de onda, e

consequentemente um valor positivo para esta média, este aumento não é suficiente para superar a

diminuição da qualidade induzida por um maior tempo de uso das lentes, resultando um valor negativo

para média das variações desta métrica.

Assim, e a partir da Figura 28, pode afirmar-se que o maior tempo de uso das lentes de contacto

parece influenciar uma pior qualidade do mapa da frente de onda, que se manifesta por decréscimos do

valor das variações da métrica Método da Pupila Crítica, à medida que o intervalo entre medições

aumenta.

Raiz quadrada do segundo momento de distribuição de luz (baseda na qualidade da PSF)

Neste ponto da análise dos dados, assim como no seguinte, foi já possível, utilizando o Programa de

Simulação da Acuidade Visual, determinar qual a forma da PSF e das MTF’s associadas a uma medição

para um diâmetro pupilar imposto. Tal vantagem permite-nos calcular as variações das terceira e quarta

métricas utilizadas sem que lhes estejam associadas variações dos raios. Assim, para cada olho a que

foram feitas medições, os cálculos das duas últimas métricas consideradas basearam-se em PSF’s e

MTF’s obtidas para raios pupilares correspondentes ao menor valor de todos os raios pupilares

registados nas medições desse olho – os raios pupilares foram cortados para esse valor.

Posto isto, e tendo em conta que esta terceira métrica mede a compactação da PSF associada às

diferentes medições, espera-se que para os 16 casos considerados neste grupo haja uma variação

positiva desta métrica, o que reflecte uma diminuição da compactação da PSF, e uma consequente

diminuição da qualidade da imagem retiniana, com um maior tempo de uso das lentes.

Na figura que se segue, é apresentada a distribuição das variações da métrica 3, em função do raio

pupilar. De modo a facilitar a visualização, este gráfico vem acompanhado de um detalhe do mesmo,

visto que as variações da métrica correspondentes aos raios de 2,534 mm e 3,249 mm têm valores tão

elevados (1,02x104% e 1,13x10

4%, respectivamente) que não permitiam analisar a tendência das

variações desta métrica.

78

Figura 29. Representação gráfica, detalhada, das variações da métrica 3, em função do raio pupilar, para os

16 casos do Grupo 1.

Analisando os valores das variações das métricas apresentados na Figura 29, verifica-se que uma

considerável percentagem dos casos considerados (75%) tem associada uma variação positiva da

métrica 3. Tal significa que, para os 12 casos em que se registam variações positivas desta métrica,

lentes de contacto com maior tempo de uso vão ter associadas PSF’s menos compactas, o que tem

implícita uma menor qualidade da imagem retiniana, que as mesmas lentes menos usadas.

Optou-se por também agrupar os dados para diferentes intervalos entre medições (em dias),

apresentando-se para cada intervalo a média dos diferentes valores. Também este gráfico vem

acompanhado de um detalhe do mesmo, dado que as médias das variações desta métrica

correspondentes aos 21 e 30 dias de intervalo entre as medições têm valores tão elevados (1883,36% e

5,10x103%, respectivamente) que não permitem analisar a tendência das restantes médias. Estas

médias têm valores tão altos visto que para elas contribuem as variações muito elevadas referidas na

apresentação de resultados anterior – em função das variações do raio pupilar.

Note-se que se espera que, com maiores intervalos entre medições, as médias registadas sejam

mais positivas, i.e., espera-se que para intervalos maiores de tempo de uso das lentes o decaimento da

qualidade da imagem retiniana, associado a um aumento da métrica 3 – maior espalhamento da PSF -,

seja mais acentuado.

79

Figura 30. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações da métrica 3, em

função do intervalo entre as medições, para os 16 casos do Grupo 1.



Intervalo entre

medições

(dias)

6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2

Média da

variação da

métrica 2 (%)

0,23 0,17 1883,36 0,19 0,21 5100,21

DP (%) 0,22 0,63 4613,19 0,11 0,52 7212,19




Na Figura 30, as médias das variações desta métrica para diferentes intervalos entre medições,

apresentam todas os esperados valores positivos, indicadores de decaimento da qualidade da imagem

retiniana. Mais que isso, verifica-se mesmo uma tendência, com excepção para intervalos entre

80

medições de 6 e 21 dias, para as médias das variações aumentarem para maiores intervalos entre

medições.

Área da MTF

Na figura que se segue são apresentadas as distribuições das variações da métrica 4, em função do

raio pupilar a que foram realizadas as medições. De modo a facilitar a visualização, este primeiro gráfico

vem acompanhado de um detalhe do mesmo, visto que as duas variações das áreas das MTF’s

correspondentes a raios de 2,534 e 3,249 mm têm valores tão elevados (mtf_x=1,03x104%,

mtf_y=1,17x104% e mtf_x=5,08x10

3%, mtf_y=4,45x10

3%) que não permitiam analisar a tendência das

variações para os restantes raios pupilares.

Figura 31. Representação gráfica, detalhada, das variações das área das MTF’s (segundo x – mtf_x – e

segundo y – mtf_y), em função do raio pupilar, para os 16 casos do Grupo 1.

Partindo da análise da Figura 31, há dois aspectos que importa destacar: o primeiro diz respeito ao

facto das variações das áreas das MTF’s segundo y e x seguirem, de modo geral, a mesma tendência, o

que pode revelar alguma dependência entre elas. No entanto, num gráfico da correlação entre as duas

métricas, que pode ser consultado no Anexo III, verifica-se que a correlação linear entre as variações

das duas MTF’s tem associado um valor de R2 mais baixo que o previsto – 0,328. O segundo ponto a

destacar é o de que se verifica uma tendência para que a variação desta métrica seja positiva. Mais

81

particularmente, se as variações das áreas da mtf_x têm associadas iguais percentagens de valores

positivos e negativos, as variações das áreas da mtf_y têm associadas uma maior percentagem de

valores positivos, o que indica um aumento da capacidade de transferir contraste, nomeadamente para

frequências espaciais mais elevadas, de lentes com maior tempo de uso. Tal indica que lentes mais

usadas têm tendência a ter associadas imagens retinianas de melhor qualidade que lentes com menos

tempo de uso, o que contraria os resultados até agora obtidos.

Os resultados obtidos foram, posteriormente, agrupados em função dos diferentes intervalos entre

medições (em dias), calculando-se para cada intervalo a média das variações registadas. Os resultados

assim agrupados, são apresentados no gráfico seguinte que, de modo a facilitar a visualização, vem

acompanhado de um detalhe do mesmo, visto que as médias das variações das áreas das MTF’s

correspondentes aos 21 e 30 dias de intervalo entre as medições têm valores tão elevados

(mtf_x=849,91%, mtf_y=741,88% e mtf_x=5149,81%, mtf_y=8549,91%) que não permitiam ter uma ideia

geral da tendência destas médias. Mais uma vez, estas médias têm valores tão altos visto que para elas

contribuem os valores de variações muito elevados referidos na apresentação de resultados anterior –

em função das variações do raio pupilar.

Figura 32. Representação gráfica, detalhada, das médias aritméticas das variações das áreas das MTF’s, em

função do intervalo entre as medições, para os 16 casos pertencentes ao Grupo 1.

Na tabela seguinte, listam-se o número de casos compreendido em cada intervalo, assim como as

médias acima representadas e os desvios padrão associados.

82

Intervalo entre

medições

(dias)

6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2

Média da

variação da

área da mtf_y

(%)

0,30 -0,47 741,88 -0,09 -0,44 8549,91

DP (%) 0,0 0,19 1816,6 0,29 0,05 12091,66

Média da

variação da

área da mtf_x

(%)

0,18 -0,31 846,91 -0,18 -0,20 5149,81

DP (%) 0,25 0,21 2073,78 0,51 0,21 7283,46




Analisando a Figura 32 e a tabela anterior, registam-se já, para as médias das variações das áreas

de ambas as MTF’s, iguais percentagens de valores positivos e negativos. É, no entanto, pouco clara a

tendência para a qualidade da imagem retiniana diminuir à medida que o intervalo entre as medições

aumenta.

Discussão dos Resultados

Para os 16 casos que fazem parte do Grupo 1, os resultados obtidos com cada uma das métricas

consideradas foram analisados em função de dois parâmetros: para as duas métricas do plano pupilar,

os resultados foram agrupados em função de diferentes intervalos de variação do raio pupilar e de

diferentes intervalos entre medições (em dias), enquanto que para as duas métricas do plano da imagem

foram apresentados os resultados em função dos raios pupilares e foram calculadas as médias das

variações após agrupamento dos diferentes resultados em função do intervalo entre medições (em dias).

Para todas as métricas tidas em conta, os resultados foram mais satisfatórios ao serem agrupados

em função do intervalo entre medições: apesar de nem sempre seguirem a tendência desejada –

indicadora de uma pior qualidade da visão à medida que o tempo de uso das lente aumenta –, são

sempre mais expressivos em termos percentuais que quando apresentados em função dos valores dos

raios ou que quando agrupados para diferentes intervalos de variação do raio pupilar.

83

Assim, e partindo das análises realizadas com as diferentes métricas aos casos pertencentes ao

Grupo 1, é possível afirmar que, de um modo geral, existe realmente uma tendência para tanto a

qualidade do mapa da frente de onda como a qualidade da imagem retiniana diminuirem com lentes de

contacto mais usadas. No entanto, não foi possível verificar um acentuamento da diminuição dessas

qualidades à medida que o intervalo entre medições aumentava para as primeira e quarta métricas

(análise da variação dos CZ e área das MTF’s). Para as duas em que essa tendência se verificou

(Método da Pupila Crítica e medição da compactação da PSF), não foi possível quantificá-la ou

estabelecer qualquer relação entre ela e o maior ou menor tempo de uso das lentes. Tal deve-se em

grande parte ao elevado número de parâmetros que variou ao longo de todo o estudo.

84

4.2.2. Análise da variação das diferentes métricas para os casos pertencentes ao Grupo 2

Dos 10 casos considerados neste grupo, 7 (70%) têm associada uma variação positiva do diâmetro

pupilar, enquanto 3 (30%) são caracterizados por uma variação negativa desse diâmetro. Estas

variações do diâmetro têm um valor médio de 3,39%, consideravelmente mais acentuado que o

registado para os casos do Grupo 1.


Para a análise realizada neste ponto foram tidas em conta as variações dos mesmos CZ e das

mesmas somas que foram considerados para a esta métrica, ao analisar os casos do Grupo 1.

Assim, apresentam-se os valores das médias das variações dos diferentes coeficientes (ou das

somas de CZ referidas), para os intervalos de variação do raio pupilar já considerados para análise dos

casos do Grupo 1, com excepção o intervalo em que se registaram variações entre -20 e -10% visto que

não compreendia nenhum dos casos deste Grupo 2. As médias consideradas são apresentadas em dois

gráficos distintos, um referente às aberrações de ordem inferior e outro às de ordem superior. O primeiro

gráfico apresentado vem acompanhado de um detalhe de regiões próximas do eixo das abcissas, visto

que a média das variações dos CZ correspondentes ao astigmatismo x do último intervalo (variação do

raio pupilar entre 10 e 20%) tem um valor tão elevado que não permitia analisar com detalhe a tendência

das restantes médias.



absolutos dos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes intervalos

de variação do raio pupilar considerados.

85




Intervalos das


pupilares (%)

-10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 2 1 2 4 1


raios (%)

-7,27 -1,64 1,36 7,64 13,67


CZ(desfoc.) (%)

-28,05 1,43 -12,78 54,42 -72,15


CZ(astig. y) (%)

-37,32 5,29 -34,60 565,82 27,10


CZ(astig. x) (%)

72,47 -74,37 -16,04 122,54 6800

Média da soma dos

valores absolutos

CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-12,89 -35,42 -20,90 8,09 -3,94


médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem inferior, para os casos pertencentes ao Grupo

2.


correspondentes aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de quarta ordem e à soma dos

valores absolutos dos CZ de aberrações de ordem superior (todas e todas excepto comas e aberração

esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes intervalos de variação do raio pupilar

considerados.

-150,00

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

entre -10 e -2%

entre -2 e 0%

entre 0 e 2%

entre 2 e 10%

entre 10 e 20%

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)





média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem superior


86




Intervalos das


pupilares (%)

-10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20



raios (%)

-7,27 -1,64 1,36 7,64 13,67


CZ(coma y) (%)

21,49 36,70 180,28 -11,01 -93,33


CZ(coma x) (%)

306,67 -60,61 49,95 121,83 -70,13



(%)

-23,77 233,33 -7,55 106,68 -32,42

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

10,97 -96,72 30,73 12,09 25,12

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-5,05 -10,26 24,58 7,88 26,20


médias aritméticas das variações referentes aos CZ de ordem superior, para os casos pertencentes ao

Grupo 2.

Partindo das figuras e tabelas anteriores, é possível analisar o que acontece com cada parâmetro


1. Para variações positivas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar aumenta das primeiras para

as segundas medições de cada par, espera-se que a quantidade de aberrações medida aumente,

aumentando mais com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. No entanto, se realmente se

verificar a esperada melhoria da qualidade da frente de onda, ao trocar lentes mais usadas por lentes

novas, devem registar-se variações negativas dos CZ considerados e das diferentes somas tidas em

conta: estas variações negativas indicam que ao trocar lentes mais usadas por lentes novas se verificam

melhorias da qualidade da visão. A questão que se põe é, além de saber se realmente existe uma

diminuição das aberrações presentes, ao passar a usar lentes novas, se esta diminuição é capaz de se

sobrepôr à tendência das aberrações aumentarem com variações positivas do raio pupilar, de modo a

87

que sejam identificáveis. Começando por atentar nas aberrações de ordem inferior, todas as médias

compreendidas no intervalo de variações do raio pupilar menos acentuadas (entre 0 e 2%) apresentam

valores negativos, o que se pode dever ao facto da quantidade de aberrações de menor ordem

presentes ter diminuído, ao trocar lentes mais usadas por lentes novas – as lentes mais usadas não

estariam a desempenhar a sua função do modo mais correcto, não corrigindo adequadamente as

aberrações de ordem inferior. Variações mais acentuadas do raio influenciam já um aumento das

aberrações, capaz de se sobrepôr à diminuição resultado da troca das lentes, não se verificando no

entanto uma tendência para os diferentes parâmetros aumentarem para variações mais acentuadas do

raio.

Para as aberrações de ordem superior, verifica-se uma predominância de médias com valores

positivos, que pode ser explicada pelas variações positivas do raio. A excepção acontece para o

intervalo que compreende as variações positivas mais acentuadas (de 10 a 20%), em que as médias

correspondentes aos comas e à aberração esférica têm valores negativos apesar das médias das

variações das somas dos valores absolutos dos CZ das aberrações de ordem superior apresentarem

valores positivos.

2. Para variações negativas do raio pupilar, i.e., quando o raio pupilar diminui das primeiras para

as segundas medições de cada par, espera-se que a quantidade de aberrações medida diminua,

diminuindo mais com variações do tamanho pupilar mais acentuadas. Além disso, e como já referido, se

realmente existisse uma melhoria da qualidade da frente de onda ao trocar lentes mais usadas por lentes

novas, deveriam registar-se variações negativas dos CZ considerados e das somas referidas.

Tal como esperado, verifica-se, além de algumas excepções pontuais, uma tendência para as

médias associadas aos diferentes parâmetros diminuirem o seu valor, ao trocar lentes mais usadas por

lentes novas, apesar de não se registar a tendência para essas médias diminuirem com variações mais

acentuadas dos raios.

Por último, optou-se por apresentar as médias dos CZ e das somas já referidas, determinadas para

os diferentes intervalos entre medições (meses) registados. Neste gráfico, e nos seguintes semelhantes,

o valor 0 para o intervalo entre medições corresponde a casos em que as variações correspondem a

medições realizadas nos últimos dias de utilização de uma lente e os primeiros da lente seguinte (meses

consecutivos); o valor 1 corresponde a casos em que as variações correspondem a medições realizadas

com um mês de intervalo (usou-se outra lente nesse tempo) e o valor 2 a casos em que se registaram

dois meses de intervalo entre as medições (usaram-se duas outras lentes nesse período).

88


correspondentes à desfocagem, aos astigmatismos primários (segundo x e y) , à soma dos valores

absolutos dos CZ de ordem inferior, aos comas (segundo y e segundo x), à aberração esférica de 4.ª ordem e

à soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem superior (todas e todas excepto

comas e aberração esférica), para os casos pertencentes ao Grupo 2 e para os diferentes intervalos entre

medições (em meses).




-500,00

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

0 1 2

mé

dia

das

var

iaçõ

es

(%)

intervalo entre medições (meses)


média das variações dos CZ associados ao astigmatismo y

média das variações dos CZ associados ao astigmatismo x

média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem inferior


média das variações CZ associados ao coma x


média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem superior

média das variações da soma dos valores absolutos dos CZ associados a aberrações de ordem superior excepto comas e aberração esférica

89

Intervalos entre

medições (meses) 0 1 2

N.º de casos 4 4 2


CZ(desfoc.) (%)

24,14 -21,78 27,93


CZ(astig. y) (%)

10,76 -26,66 1107,72


CZ(astig. x) (%)

1817,27 19,54 -9,30

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-7,32 -21,14 19,64


CZ(coma y) (%)

-25,09 112,90 6,27


CZ(coma x) (%)

19,00 171,49 142,32



(%)

43,00 51,23 75,18

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-3,56 25,47 18,50

Média da soma dos

CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-0,27 12,14 11,29



associados, para os casos do Grupo 2.

Ao analisar a figura e tabela anteriores, facilmente se verifica a maior percentagem de variações

positivas dos diferentes parâmetros, contrária ao que se desejava que acontecesse ao aplicar esta

métrica a este grupo de casos. Importa no entanto salientar o facto de, para os dois últimos intervalos, os

valores das médias serem geralmente mais acentuados que para o primeiro: o facto dos dois últimos

intervalos compreenderem médias mais elevadas que o primeiro pode dever-se a aumentos naturais das

aberrações presentes nos olhos dos voluntários, que influenciam já significativamente estas variações

quando se registam intervalos de um e dois meses entre medições.

90

Método da Pupila Crítica

Para os 10 casos deste Grupo, espera-se que a variação da segunda métrica considerada seja

positiva, i.e., espera-se que a qualidade de lentes com menos tempo de uso seja maior que a qualidade

de lentes mais usadas, o que deveria implicar um aumento da qualidade da frente de onda, resultando

num aumento da fracção pupilar. Uma distribuição das médias das variações desta métrica, para os

intervalos de variação do raio pupilar considerados, é apresentada na figura seguinte.

Figura 36. Representação gráfica da distribuição das médias aritméticas das variações da métrica Método da

Pupila Crítica, para diferentes intervalos das variações do raio pupilar, para os 10 casos pertencentes ao

Grupo 2.



Intervalos das

variações dos

raios pupilares

(%)

-10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20


Média da

variação dos

raios (%)

-7,27 -1,64 1,36 7,64 13,67

DP (%) 1,56 0 0,79 1,89 0

Média da

variação da

métrica 2 (%)

-0,30 -0,35 0,43 0,04 -0,15

DP (%) 0,66 0 0,67 0,82 0

Tabela 18. Listagem do número de casos compreendido em cada intervalo de variação do raio pupilar, das

médias aritméticas das variações da métrica 2 e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para os

casos do Grupo 2.

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

entre -10 e -2%

entre -2 e 0%

entre 0 e 2%

entre 2 e 10%

entre 10 e 20%

mé

dia

das

var

iaçõ

es

da

mé

tric

a 2

(%

)


91

Para os casos em que se registam variações positivas do raio pupilar, as médias registadas

apresentam os desejados valores positivos quando os raios variam entre 0 e 10%. Estes valores

positivos indicam que, apesar do aumento do raio poder originar um aumento das aberrações presentes

e uma consequente diminuição da qualidade da frente de onda, essa tendência é em parte superada

pelo facto de, ao passar a usar lentes menos usadas, as aberrações oculares medidas diminuirem. No

entanto, a influência do aumento do raio pupilar faz-se notar na diminuição dos valores destas médias à

medida que as variações dos raios pupilares vão sendo mais acentuadas, atingindo mesmo valores

negativos para variações do raio entre 10 e 20%.

No entanto, para os casos em que se registam variações negativas do raio pupilar, as médias

registadas apresentam valores negativos, contrariamente ao que seria de esperar, quer como resultado

da troca de lentes quer como resultado da diminuição do raio: esperava-se que, pelos dois motivos

apresentados, as médias das variações tivessem valores positivos – indicadores de aumentos da

qualidade do mapa da frente de onda – tornando-se mais positivos para variações mais acentuadas do

raio.

Na figura seguinte, apresentam-se as médias das variações da métrica 2, para os casos do Grupo

2, obtidas após agrupamento das diferentes variações registadas em função do intervalo entre medições

(em meses).

Figura 37. Representação gráfica da distribuição das médias aritméticas das variações da métrica Método da

Pupila Crítica, em função do intervalo entre medições, para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2.



-0,30

-0,25

-0,20

-0,15

-0,10

-0,05

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 1 2

mé

dia

das

var

iaçõ

es

da

mé

tric

a 2

(%

)

intervalo entre as medições (meses)

92

Intervalo entre

medições

(meses)

0 1 2

N.º de casos 4 4 2

Média da

variação da

métrica 2 (%)

0,17 -0,07 -0,26

DP (%) 0,77 0,71 0,13


médias aritméticas das variações da métrica 2 e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para os

casos do Grupo 2.

Ao analisar a distribuição das médias das variações desta métrica, para diferentes intervalos entre

medições, apenas para o primeiro intervalo considerado se registam valores positivos, indicadores de

uma melhoria da qualidade do mapa da frente de onda ao trocar lentes mais usadas por lentes novas. A

tendência para as médias das variações desta métrica se irem tornando mais negativas, à medida que o

intervalo entre medições aumenta, pode dever-se a um aumento natural das aberrações presentes nos

olhos dos voluntários.

Raiz quadrada do segundo momento de distribuição de luz (baseada na qualidade da PSF)

À semelhança do que aconteceu para a análise dos casos comprendidos no Grupo 1, também aqui

foram determinadas as variações das terceira e quarta métricas utilizadas sem que lhes estejam

associadas variações dos raios. Assim, para cada olho a que foram feitas medições, o cálculo desta

métrica e da seguinte baseou-se novamente em PSF’s e MTF’s obtidas para raios pupilares

correspondentes ao menor valor de todos os raios pupilares registados nas medições desse olho – os

raios foram cortados para esse valor.

Para os 10 casos pertencentes a este Grupo, espera-se que a variação desta métrica seja negativa,

i.e., espera-se que a compactação das PSF’s associadas a medições com lentes de contacto com

menos tempo de uso seja maior que a de PSF’s associadas a medições realizadas com lentes mais

usadas, o que deve significar um aumento da qualidade da imagem retiniana e, consequentemente, uma

diminuição da métrica aqui testada.

Na figura que se segue são apresentadas as distribuições das variações da métrica 3, em função do

raio pupilar.

93

Figura 38. Representação gráfica das variações da métrica 3, em função do raio pupilar, para os 10 casos

pertencentes ao Grupo 2.

Na Figura 38, verifica-se que em 60% dos 10 casos considerados existe uma variação negativa da

métrica 3. Tal significa que, nestes casos, ao trocar as lentes de contacto por umas menos usadas, as

PSF’s associadas tornam-se mais compactas, o que reflecte um aumento da qualidade da imagem

retiniana. Esta percentagem não é, no entanto, muito elevada, pelo que se optou por levar a cabo um

agrupamento dos dados: as variações da métrica 3 foram agrupadas para diferentes intervalos entre

medições (em meses), determinando-se para cada intervalo a média das variações aí compreendidas.

A distribuição das médias das variações da métrica 3, em função dos vários intervalos entre

medições (em meses), é apresentada na figura que se segue.

Figura 39. Representação gráfica das médias aritméticas das variações da métrica 3, em função do intervalo

entre as medições (em meses), para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2.

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4va

riaç

ão d

a m

étr

ica

3 (

%)

raio pupilar (mm)

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5

mé

dia

das

var

iaçõ

es

da

mé

tric

a 3

(%

)


94

Na tabela seguinte, listam-se o número de casos compreendido em cada intervalo, assim como as


Intervalo entre

medições

(meses)

0 1 2

N.º de casos 4 4 2

Média da

variação da

métrica 2 (%)

-0,06 -0,09 -0,23

DP (%) 0,39 0,17 0,40

Tabela 20. Listagem do número de casos compreendido nos diferentes intervalos entre medições, das



Se a percentagem de variações negativas registadas em função do raio pupilar não é muito

significativa, na Figura 39 as médias das variações desta métrica, para diferentes intervalos entre

medições, apresentam todas os esperados valores negativos. Apresentam, no entanto, uma tendência a

aumentar o seu valor absoluto à medida que o intervalo entre medições aumenta, um resultado que vem

contradizer o encontrado para esta situação utilizando as duas métricas anteriores.

4.2.4. Área da MTF

Para os 10 casos do Grupo 2 espera-se que a variação desta métrica seja positiva, i.e., espera-se

que ao colocar lentes com menos tempo de uso a qualidade da imagem retiniana aumente. Tal implica

um aumento da capacidade de transferir contraste de um objecto para a imagem correspondente, o que

tem associado um decaimento mais suave das MTF’s e, consequentemente, um aumento da área

debaixo das linhas definidas por esta função.

Na figura que se segue é apresentada a distribuição das variações da métrica 4, em função dos

vários valores considerados para o raio pupilar.

95

Figura 40. Representação gráfica das variações da área das MTF’s (segundo x – mtf_x – e segundo y –

mtf_y), em função do raio pupilar, para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2.

Os resultados obtidos com esta métrica para este grupo estão já, pelo menos a níveis percentuais,

mais de acordo com o esperado e com o verificado nas análises realizadas com as restantes métricas:

em 60% dos casos, as variações das áreas das MTF’s são positivas, o que reflecte um aumento da

qualidade da imagem retiniana ao passar a usar lentes mais novas.

À semelhança do que aconteceu para a análise dos casos pertencentes ao Grupo 1, também aqui se

verificou que as variações da área das MTF’s segundo y e x aparentavam seguir a mesma tendência.

Foi, mais uma vez, construído um gráfico da correlação linear entre as duas métricas, apresentado no

Anexo III, que tem associado um valor de R2

(0,489) mais baixo que o previsto a partir da figura anterior,

mas maior que o obtido para o Grupo 1.

Também neste último ponto se optou por agrupar os dados referentes ao mesmo intervalo entre

medições, determinando-se posteriormente as médias das variações dentro de cada intervalo. Na figura

seguinte é apresentada a distribuição das médias referidas.

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2 2,5 3 3,5 4

vari

ação

da

áre

a d

as M

TF's

(%

)

raio pupilar (mm)

variação da área da mtf_y

variação da área da mtf_x

96

Figura 41. Representação gráfica das médias aritméticas das variações da área das MTF’s, em função do

intervalo entre as medições (em meses), para os 10 casos pertencentes ao Grupo 2.

Na tabela seguinte listam-se o número de casos compreendido em cada intervalo, assim como as


Intervalo entre

medições

(meses)

0 1 2

N.º de casos 4 4 2

Média da

variação da

área da mtf_y

(%)

0,48 -0,03 -0,23

DP (%) 0,54 0,41 0,40

Média da

variação da

área da mtf_x

(%)

0,43 0,27 -0,31

DP (%) 0,92 0,52 0,04

Tabela 21. Listagem do número de casos compreendido nos diferentes intervalos entre medições (em

meses), das médias aritméticas das variações da métrica 4 e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos pertencentes ao Grupo 2.

Atentando na Figura 41, verifica-se que para os dois primeiros intervalos entre medições

considerados os valores das médias das variações da área das duas MTF’s (segundo x e segundo y)

são positivos, o que indica uma tendência para a qualidade da imagem retinina aumentar ao trocar lentes

de contacto com maior tempo de uso por lentes menos usadas. Além disso, os valores destas médias

diminuem à medida que o intervalo entre medições aumenta, atingindo valores negativos para um

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 1 2 3m

éd

ia d

as v

aria

çõe

s d

a ár

ea

das

M

TF's

(%

)


média das variações da área da mtf_y

média das variações da área da mtf_x

97

intervalo entre medições de 2 meses. Esta diminuição da qualidade da imagem retinina pode dever-se a

um aumento natural das aberrações presentes nos olhos dos voluntários ao longo dos meses.

Discussão dos Resultados

Para os 10 casos que fazem parte do Grupo 2, foram analisadas as médias das variações das

métricas do plano pupilar em função dos diferentes intervalos de variação do raio pupilar e do intervalo

entre medições (em meses) e as variações das métricas do plano da imagem para diferentes raios

pupilares e as médias das variações das mesmas métricas para diferentes intervalos entre medições (em

meses).

Para as duas métricas do plano pupilar, os resultados são mais claros e fáceis de interpretar quando

agrupados para diferentes intervalos entre medições, visto que para agrupamentos em função dos vários

intervalos de variação do raio pupilar essas variações do raio vão mascarar possíveis efeitos resultantes

da troca de lentes. Partindo assim do primeiro agrupamento referido, pode-se afirmar que a qualidade do

mapa da frente de onda aumenta ao trocar lentes mais usadas por lentes novas, para medições

realizadas em meses consecutivos – apesar de algumas aberrações individuais terem tendência a

aumentar. Mais que isso, e analisando os resultados assim agrupados com a métrica Método da Pupila

Crítica, é clara uma tendência para a qualidade do mapa da frente de onda diminuir à medida que o

tempo entre medições aumenta, o que se pode dever a um aumento natural das aberrações presentes

nos olhos dos voluntários.

No que diz respeito às métricas do plano da imagem, ao apresentar os resultados em função dos

vários valores considerados para os raios pupilares, esses são satisfatórios a níveis percentuais, apesar

de não serem muito expressivos: para as duas métricas, verifica-se em 60% dos casos um tendência

para a qualidade da imagem retiniana aumentar ao trocar lentes mais usadas por lentes novas.

Ao agrupar os resultados obtidos por aplicação da métrica 4 (área das MTF’s), em função do

intervalo entre medições, verifica-se uma concordância com os resultados obtidos com a métrica Método

da Pupila Crítica: há uma clara melhoria da qualidade da imagem retiniana quando as medições são

realizadas em meses consecutivos, havendo para intervalos entre medições maiores uma tendência

para essa melhoria se ir tornando menos acentuada, tornando-se mesmo numa pioria para um intervalo

de 2 meses. Os resultados obtidos por aplicação da métrica 3, apresentam a mesma tendência para a

qualidade da imagem retiniana aumentar quando as medições são realizadas em meses consecutivos

mas, ao contrário do verificado com as restantes métricas, essa tendência torna-se mais acentuada para

maiores intervalos entre medições.

De um modo geral, pode concluir-se que a qualidade da visão (medida a partir das qualidades do

mapa da frente de onda e imagem retiniana) tem realmente uma tendência a melhorar ao trocar lentes

98

de contacto mais usadas por lentes novas, quando as medições são realizadas em meses consecutivos

ou apenas com um mês de intervalo entre elas. Assim, pode afirmar-se que a tendência da qualidade da

visão piorar com maior uso das lentes de contacto, ao longo de um mês, se deve a uma pior

performance das lentes de contacto, e não a um aumento natural das aberrações presentes nos olhos

dos vários voluntários.

99

Capítulo III

Conclusões

100

O estudo clínico levado a cabo permitiu alcançar os objectivos gerais traçados no início deste

trabalho: apesar de não ter sido possível estabelecer uma correlação entre o tempo de uso das lentes e

a sua performance (medida pelas qualidades do mapa da frente de onda e da imagem retiniana), um

maior tempo de uso de lentes de contacto hidrofílicas mensais, dentro do seu tempo de vida útil, induz

uma diminuição da qualidade da visão (componente não neuronal), o que indica uma menos eficaz

correcção das aberrações presentes no olho. Para que fosse possível chegar a esta conclusão, os dados

obtidos por medição, com um Aberrómetro de Hartmann-Shack, das aberrações presentes em olhos de

vários voluntários, com as lentes de contacto colocadas, foram analisados recorrendo a 4 métricas

diferentes:

- Análise e comparação da magnitude dos Coeficientes de Zernike;

- Método da Pupila Crítica;

- Raiz quadrada do segundo momento da distribuição de luz (métrica da compactação de PSF’s);

- Área da MTF.

Esperava-se que as duas primeiras métricas, exemplos de métricas do plano pupilar, fossem as que

apresentassem pior comportamento ou cujos resultados fossem mais difíceis de analisar, visto terem

associadas variações do raio pupilar, capazes de mascarar os possíveis efeitos que lentes mais usadas

tivessem na qualidade do mapa da frente de onda. Tal verificou-se principalmente para a primeira

métrica, não tendo sido possível verificar como diferentes aberrações individuais variam para diferentes

tempos de uso das lentes. Por seu lado, a métrica Método da Pupila Crítica apresentou resultados

bastante satisfatórios e que iam de encontro ao esperado, sempre que os dados a analisar eram

agrupados em função do intervalo entre medições e não em função das variações do raio pupilar. Um

modo de, em estudos futuros, compensar em parte a variação do raio pupilar associada às várias

medições seria introduzir algumas alterações a esta métrica de modo a que, em vez de devolver a

fracção pupilar, devolvesse o raio crítico determinado para os vários mapas da frente de onda, sendo

esses os valores comparados.

Apesar dos resultados obtidos com a segunda métrica considerada serem bastante satisfatórios,

importa mais uma vez referir que a quantidade de aberrações presentes num mapa da frente de onda

não reflecte o modo como um indivíduo vê uma imagem, dada a existência de compensações, algumas

delas verificadas na análise da variação dos coeficientes de Zernike, e a dificuldade ainda existente em

prever como certas aberrações vão contribuir para deterioramentos da visão. Se se juntar a este aspecto

o facto de ter sido possível, por utilização do Programa de Simulação da Acuidade Visual, calcular as

variações das duas últimas métricas, entre os pares de medições considerados, sem lhes estarem

associadas variações do raio pupilar, acredita-se que os resultados obtidos com as duas últimas

métricas – exemplos de métricas do plano da imagem – sejam mais significativos no que diz respeito à

determinação da qualidade da visão dos voluntários que as duas primeiras.

101

À semelhança do verificado com as restantes, os resultados obtidos com as duas últimas métricas

foram mais expressivos ao agrupar os dados em função dos intervalos em medições: nestes casos, os

resultados são, a nível percentual, satisfatórios, indicando que na maior parte dos casos considerados se

verifica uma tendência para lentes mais usadas terem associadas imagens retinianas de pior qualidade

que lente menos usadas, dentro de um mês de uso das lentes, apesar de só com a métrica que mede a

compactação da PSF se verificar uma tendência para essa diminuição da qualidade ser mais acentuada

à medida que o tempo de uso das lentes aumenta. Quando os resultados são apresentados em função

dos raios pupilares considerados, a análise realizada com a última métrica não permite mesmo verificar

uma diminuição da qualidade da imagem retiniana ao comparar as medições realizadas com lentes

menos usadas e as realizadas com lentes mais usadas, apesar de permitir verificar um aumento da

qualidade ao trocar lentes mais usadas por lentes novas.

Além desta análise particular, e apesar de não fazer parte dos objectivos iniciais, foi levada a cabo

uma outra análise em que se compararam as variações de diferentes coeficientes de Zernike associados

a aberrações de ordem superior (assim como algumas somas dos valores absolutos destes coeficientes)

de medições realizadas a olhos sem e com lentes, tendo-se verificado que a colocação de lentes de

contacto, apesar de levar à diminuição de algumas das aberrações presentes no olho – as de ordem

inferior –, pode influenciar o aumento de outras de ordem superior, nomeadamente de aberrações anti-

rotacionais, possivelmente devido a uma má adaptação das lentes “moles” à superfície ocular.

Tendo em conta que não foram encontradas quaisquer referências a outros estudos em que

diferentes métricas são utilizadas para medir as qualidades do mapa da frente de onda e da imagem

retiniana ao longo do tempo de uso das lentes, o estudo aqui apresentado ganha particular destaque e

importância na medida em que levanta algumas questões referentes a este tema e tenta encontrar para

elas uma resposta. Falha, no entanto, por não concentrar a sua análise numa maior e mais heterogénea

população de olhos e de tipos de lentes, em que diferentes parâmetros – como o diâmetro pupilar, os

intervalos entre medições, o tempo que se esteve sem lentes antes das medições, etc –, são

controlados, algo que dificultou bastante a análise dos resultados obtidos, que não são tão significativos

como se desejava.

Seria assim interessante, a realização de um estudo mais aprofundado sobre o tema aqui abordado,

em que se utilizasse um maior número de métricas, nomeadamente de métricas policromáticas –

melhores preditoras da qualidade e da performance ópticas – e/ou, caso se venha entretanto a

determinar que existe uma métrica (ou conjunto de métricas) que adequadamente prevê a performance

visual, para uma variedade de tarefas sob vários várias condições de estímulos, utilizar essa métrica

num estudo deste tipo. Sugere-se também que, tanto as métricas que aqui foram apresentadas como

outras que se decida utilizar, sejam aplicadas a dados obtidos sob situações em que os diferentes

102

parâmetros referidos são controlados, o que tornará os resultados mais significativos e, possivelmente,

mais expressivos e quantificáveis. Recomenda-se também a realização de estudos com um forte poder

estatístico, não presente neste trabalho devido ao carácter essencialmente qualitativo e bastante

dependente das variações do raio pupilar que regeu este estudo.

Outra análise que seria interessante levar a cabo, tendo em conta que a colocação de lentes

pretende corrigir apenas as aberrações ordem inferior, prende-se com uma simulação da correcção

ideal dessas aberrações e a realização de uma análise mais detalhada e focada na variação das

aberrações de ordem superior ao longo do tempo de uso das lentes, sem influência das aberrações de

menor ordem.

Resta salientar que, apesar de se ter verificado uma diminuição das qualidades do mapa da frente

de onda e da imagem retiniana para lentes de contacto mais usadas, essa diminuição não justifica a não

utilização de lentes para correcção dos erros refractivos. Sugere sim, uma necessidade de averiguar o

porquê dessa menor performance óptica das lentes, à medida que vão sendo usadas, e de quantificar

essa diminuição. Assim, os vários estudos que se venham a desenvolver sobre este tema, e outros

relacionados, permitarão que o cada vez maior número de utilizadores de lentes de contacto

extraoculares possa ver aumentada a qualidade da sua visão e a satisfação relativa ao seu uso.

103

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107

Anexo I

Neste Anexo são listadas as características das lentes usadas pelos diferentes voluntários deste

estudo (Tabela 22), assim como o número de medições realizadas por lente e que serviram de base às

análises dos Pontos 4.1 (Tabela 23) e 4.2 (Tabela 24) – Capítulo II.

Olho Lente

PRE [D]

PRC [D]

EA C Marca

DA Direito Não tórica -4 -- -- 8,4 Precision UV®

DA Esquerdo Tórica -4,25 -1,25 180 8,5 Bausch&Lomb

SofLens® TORIC

JT Direito Tórica -5 -1,25 180 8,5 Bausch&Lomb

Soflens 66TM

TORIC

JT Esquerdo Tórica -7 -1,25 180 8,5 Bausch&Lomb Soflens 66

TM

TORIC

MS Direito Não tórica -6,5 -- -- 8,6 Focus® MONTHLY

Visitint

MS Esquerdo Não tórica -6,5 -- -- 8,6 Focus® MONTHLY

Visitint

MS1 Direito Não tórica -6,5 -- -- 8,6 Bausch&Lomb

SofLens®

MS1 Esquerdo Não tórica -6,5 -- -- 8,6 Bausch&Lomb

SofLens®

VM Direito Não tórica -3 -- -- 8,9 Focus® MONTHLY

Visitint

VM Esquerdo Não tórica -2 -- -- 8,9 Focus® MONTHLY

Visitint

AN Direito Tórica -2,5 -1,75 50 8,5 Bausch&Lomb Soflens® 66

TM

TORIC

AN Esquerdo Tórica -3 -1,75 150 8,5 Bausch&Lomb Soflens® 66

TM

TORIC

RG Direito Não tórica -6 -- -- 8,7 Supreme

RG Esquerdo Não tórica -3,25 -- -- 8,7 Supreme

RM Direito Não tórica -5 -- -- 8,6 Bausch&Lomb SofLens® 59

RM Esquerdo Não tórica -5 -- -- 8,6 Bausch&Lomb SofLens® 59

IB Direito Não tórica -7 -- -- 8,4 Bausch&Lomb SofLens® 38

IB Esquerdo Não tórica -7 -- -- 8,4 Bausch&Lomb SofLens® 38

Tabela 22. Listagem das características das lentes utilizadas pelos diferentes voluntários. Legenda: PRE –

Poder refractivo esférico, PRC – Poder Refractivo Cilíndrico, D – Dipotrias, EA – Eixo Astigmatismo e C –

Curvatura.

108

Voluntários Medições realizadas aos olhos dos vários voluntários

DA

Lente 1: medições para lentes com 3 e 24 dias de uso


JT

Lente 1: medições para lentes com 9 dias de uso


MS


MS1


VM


AN




RG


RM



IB



Tabela 23. Listagem das medições realizadas com e sem lentes colocadas, aos dois olhos de cada

voluntário, que serviram de base à análise da variação de aberrações entre os casos sem e com lentes –

Ponto 4.1.

109

Voluntários Medições realizadas aos olhos dos vários voluntários, para os dois Grupos

considerados

DA

Grupo 1: medições com lentes com 3 e 24 dias de uso (intervalo de 21 dias) e com

outras lentes com 12 e 18 dias de uso (intervalo de 6 dias)

Grupo 2: medições com lentes com 24 dias de uso e com outras lentes com 12 dias de

uso (intervalo de um mês entre o uso das duas lentes consideradas)

JT

Grupo 1: medições com lentes com 9 e 30 dias de uso (intervalo de 21 dias) e com

outras lentes com 2 e 32 dias de uso (30 dias de intervalo)

Grupo 2: medições com lentes com 30 dias de uso e com outras com 2 dias de uso

(intervalo de dois meses entre o uso das duas lentes consideradas)

MS

Grupo 1: medições com lentes com 7 e 30 dias de uso (23 dias de intervalo)

VM

Grupo 1: medições com lentes com 2 e 23 dias de uso (intervalo de 21 dias)

AN

Grupo2: medições com lentes com 26 dias de uso, com outras lentes com 30 dias de

uso e com umas terceiras com 2 dias de uso (intervalo de um mês entre as primeiras e

as terceiras lentes consideradas e de 0 meses – meses consecutivos – entre as

segundas e as terceiras lentes consideradas)

IB

Grupo 1: medições com lentes com 2, 10 e 31 dias de uso (intervalos de 8 e 29 dias)

Grupo 2: medições com lentes com 28 dias de uso e outras com 2 dias de uso (meses

consecutivos)

Tabela 24. Listagem das medições realizadas com lentes colocadas, aos dois olhos de cada voluntário, que

serviram de base à análise da variação de aberrações ao longo do tempo de uso das lentes, para os casos

do Grupo 1 e do Grupo 2 – Ponto 4.2.

110

Anexo II

Neste segundo Anexo são apresentadas listagens dos dados que serviram de base às

representações gráficas relativas à análise da variação dos coeficientes de Zernike, que constam no

Capítulo II. Em todas as tabelas seguintes, DP representa o desvio padrão associado às médias

apresentadas nas células imediatamente acima. Este parâmetro foi obtido recorrendo ao software

EXCEL, que o calcula a partir da fórmula (19), apresentada no mesmo Capítulo.

Ponto 4.1: Comparação entre medições realizadas sem e com lente

Intervalos das


pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 14 3 4 11 3


raios (%)

-11,27 -5,05 -0,77 1,46 5,23 14,29

DP (%) 1,29 1,62 0,25 0,58 1,79 5,62


CZ(coma total) (%)

101,61 135,85 74,04 83,14 -12,06 789,41

DP (%) 110,49 414,66 112,53 75,27 48,43 1370,76



(%)

-86,77 48,69 43,36 211,55 -43,49 367,43

DP (%) 13,56 258,88 160,08 574,19 41,58 734,01

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-36,53 -1,17 13,50 -34,54 2,38 117,02

DP (%) 11,78 50,65 25,06 71,41 21,24 133,10

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-40,39 -2,75 20,8 -56,60 31,72 118,61

DP (%) 14,89 52,38 25,11 68,61 46,18 139,11


médias aritméticas dos diferentes parâmetros considerados e dos valores dos desvios padrão (DP)

associados, para os casos em que se comparam medições sem e com lentes colocadas.

111

Ponto 4.2.1: Análise ao longo do tempo de uso das lentes – Casos pertencentes ao Grupo 1


Intervalos das


pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 4 2 2 1 4


raios (%)

-13,88 -6,40 -1,01 1,17 9,40 13,96

DP (%) 5,25 1,06 1,38 0,85 0 2,32


CZ(desfoc.) (%)

2099,76 230,82 -20,65 -26,37 -46,30 183,94

DP (%) 3464,33 193,66 101,42 1,47 0 316,26


CZ(astig. y) (%)

12,31 23,33 15,89 -15,10 -31,53 38,37

DP (%) 17,23 86,78 299,02 41,44 0 234,17


CZ(astig. x) (%)

-74,17 -22,29 -44,85 671,33 51,68 38,37

DP (%) 40,43 15,49 45,67 24,24 0 234,17

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

8,75 41,35 8,02 54,39 -20,022 26,19

DP (%) 17,98 55,91 74,67 86,43 0 47,11


CZ(coma y) (%)

106,42 162,46 -31,82 -23,38 60,00 228,74

DP (%) 172,49 206,82 24,24 24,58 0 483,62


CZ(coma x) (%)

374,36 586,35 127,90 -82,14 -32,29 -8,61

DP (%) 715,08 1209,15 56,10 25,25 0 91,84



(%)

3,63 116,61 -32,20 -9,22 111,91 1267,68

DP (%) 81,13 283,59 8,04 45,67 0 2103,01


médias aritméticas das variações referentes aos CZ consideradas e dos desvios padrão (DP) associados,

para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar.

112

Intervalos das


pupilares (%)

-20 <-> -10 -10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20

N.º de casos 3 4 2 2 1 4

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-40,95 -6,52 -6,57 -30,03 45,427 50,56

DP (%) 30,76 14,01 37,85 20,29 0 59,74

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-52,46 -13,51 -2,74 -35,72 73,826 49,58

DP (%) 25,10 17,53 48,39 34,53 0 35,37


médias aritméticas das variações referentes aos CZ consideradas e dos desvios padrão (DP) associados,

para os casos pertencentes ao Grupo 1 e para intervalos bem definidos de variação do diâmetro pupilar –

continuação.

Intervalo entre

medições (dias) 6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2


CZ(desfoc.) (%)

-59,89 177,55 1055 312,19 288,17 23,09

DP (%) 45,93 128,22 2472,79 477,32 248,57 39,56


CZ(astig. y) (%)

-13,41 72,94 33,86 -8,68 -0,75 188,37

DP (%) 20,85 113,77 178,47 97,04 34,62 291,85


CZ(astig. x) (%)

-6,69 -68,91 15,85 679,27 -51,83 -49,03

DP (%) 8,31 37,81 57,79 939,34 67,16 39,75

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-25,75 54,91 8,90 96,25 24,59 23,90

DP (%) 26,91 89,26 29,95 27,23 25,09 52,21

Tabela 28. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições, das médias

aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para os

casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado.

113

Intervalo entre

medições (dias)

6 8 21 23 29 30

N.º de casos 2 2 6 2 2 2


CZ(coma y) (%)

-27,48 314,34 155,52 -62,37 220,52 -5,21

DP (%) 30,38 152,57 392,19 30,56 21,16 13,38


CZ(coma x) (%)

11,97 595,51 0,39 -69,62 1176,35 77,40

DP (%) 107,85 854,88 76,96 42,96 1730,51 127,52



(%)

-7,40 23,08 918,84 35,15 -27,61 -63,26

DP (%) 43,10 35,00 1726,63 108,42 88,23 51,96

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-24,51 -12,36 24,57 -5,70 -26,54 8,18

DP (%) 12,48 8,46 65,06 54,69 54,79 17,00

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-24,13 -29,65 24,11 -4,56 -41,59 19,51

DP (%) 18,14 6,13 57,61 78,59 46,98 16,92

Tabela 29. Listagem do número de casos compreendido entre cada intervalo entre medições, das médias

aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para os

casos pertencentes ao Grupo 1 e em função do intervalo, em dias, entre cada par de medições considerado

– continuação.

114

Ponto 4.2.2: Análise ao longo do tempo de uso das lentes – Casos pertencentes ao Grupo 2


Intervalos das


pupilares (%)

-10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20



raios (%)

-7,27 -1,64 1,36 7,64 13,67

DP (%) 1,56 0 0,79 1,89 0


CZ(desfoc.) (%)

-28,05 1,43 -12,78 54,42 -72,15

DP (%) 49,45 0 47,79 104,26 0


CZ(astig. y) (%)

-37,32 5,29 -34,60 565,82 27,10

DP (%) 7,68 0 12,99 1128,00 0


CZ(astig. x) (%)

72,47 -74,37 -16,04 122,54 6800

DP (%) 158,60 0 13,48 278,62 0

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-12,89 -35,42 -20,90 8,09 -3,94

DP (%) 7,83 0 10,10 46,57 0


CZ(coma y) (%)

21,49 36,70 180,28 -11,01 -93,33

DP (%) 46,43 0 250,12 54,38 0


CZ(coma x) (%)

306,67 -60,61 49,95 121,83 -70,13

DP (%) 480,83 0 55,06 129,63 0



(%)

-23,77 233,33 -7,55 106,68 -32,42

DP (%) 14,77 0 43,72 187,36 0


médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para


115

Intervalos das


pupilares (%)

-10 <-> -2 -2 <-> 0 0 <-> 2 2 <-> 10 10 <-> 20


Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

10,97 -96,72 30,73 12,09 25,12

DP (%) 52,80 0 46,69 17,63 0

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-5,05 -10,26 24,58 7,88 26,20

DP (%) 39,36 0 46,27 23,10 0


médias aritméticas das variações referentes aos CZ e dos valores dos desvios padrão (DP) associados, para

os casos pertencentes ao Grupo 2 – continuação.

Intervalos entre

medições (meses) 0 1 2

N.º de casos 4 4 2


CZ(desfoc.) (%)

24,14 -21,78 27,93

DP (%) 122,81 39,52 23,91


CZ(astig. y) (%)

10,76 -26,66 1107,72

DP (%) 85,49 22,91 1619,59


CZ(astig. x) (%)

1817,27 19,54 -9,30

DP (%) 3332,83 113,70 34,58



associados, para os casos do Grupo 2.

116

Intervalos entre

medições (meses)

0 1 2

N.º de casos 4 4 2

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem inferior) (%)

-7,32 -21,14 19,64

DP (%) 32,57 12,86 54,37


CZ(coma y) (%)

-25,09 112,90 6,27

DP (%) 51,29 164,19 6,94


CZ(coma x) (%)

19,00 171,49 142,32

DP (%) 133,37 322,61 155,82



(%)

43,00 51,23 75,18

DP 213,43 124,03 39,46

Média da soma dos


CZ(aberrações de

ordem superior) (%)

-3,56 25,47 18,50

DP (%) 18,68 12,86 20,78

Média da soma dos

valores absolutos

CZ(aberrações de

ordem superior,

excepto comas e ab.

esférica) (%)

-0,27 12,14 11,29

DP (%) 23,84 35,72 38,63



associados, para os casos do Grupo 2 – continuação.

117

Anexo III

No terceiro Anexo apresentam-se os gráficos das correlações lineares entre os valores das áreas

das MTF’s, para os casos pertencentes ao Grupo 1 e ao Grupo 2:

Figura 42. Pormenor da representação gráfica da correlação entre os valores das variações das áreas das

MTF’s (segundo y – mtf_y – e segundo x – mtf_x), para os casos pertencentes ao Grupo 1.

Figura 43. Pormenor da representação gráfica da correlação entre os valores das variações das áreas das

MTF’s (segundo y – mtf_y – e segundo x – mtf_x), para os casos pertencentes ao Grupo 2.

y = 0,625x + 0,018R² = 0,328

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-1 -0,5 0 0,5 1

vari

açõ

es

da

áre

a d

a m

tf_x

(%

)

variações da área da mtf_y (%)

Linear (correlação entre os valores das variações das áreas da mtf_y e da mtf_x)

y = 0,919x + 0,096R² = 0,489

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

-1 -0,5 0 0,5 1 1,5

vari

açõ

es

da

áre

a d

a m

tf_x

(%

)

variações da área da mtf_y (%)

Linear (correlação entre os valores das variações das áreas da mtf_y e da mtf_x)

118

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ABERRAÇÕES OCULARES ASSOCIADAS AO USO DE … · 3 Resumo Objectivos: Este estudo clínico teve como objectivo determinar quais as alterações nas qualidades do mapa da frente de