Un nuevo método permite obtener un mapa topográfico de la córnea en menos de un segundo

Investigadores del CSIC han desarrollado y patentado un método que permite obtener un mapa topográfico de la córnea en menos de un segundo. La tecnología supone un avance notable frente a las tecnologías actualmente disponibles por su rapidez, elevada resolución y exactitud. El método, además, puede aplicarse a la obtención de mapas de elevación o perfiles de superficies en otros ámbitos, desde la biomedicina a la microelectrónica. Entre sus ventajas añadidas frente a otros sistemas: puede obtener el perfil de la superficie a una distancia de trabajo mayor que la habitual, sin tocar el objeto (lo que evita posibles daños) e incluso si el objeto está inmerso en un fluido.

Imagen tridimensional de la córnea.

Ver el interior del ojo con buena resolución es posible mediante la tomografía de coherencia óptica (también conocida por las siglas OCT), que obtiene imágenes tridimensionales de la córnea.

El uso de la OCT, de hecho, está muy extendido entre los especialistas de córnea y optometría, porque permite ver la cornea en su totalidad rápidamente y con buena resolución.

Sin embargo, lo que hasta ahora no puede hacer esta técnica es obtener un mapa cuantitativo de elevación de la córnea (un mapa topográfico) con los diferentes grosores e irregularidades. Esto es así porque, a pesar de su resolución, la OCT presenta una pequeña distorsión en la captura de imágenes (denominada distorsión de barrido), que se traduciría en unas medidas erróneas.

Conseguir esas medidas es esencial para planificar tratamientos como la cirugía refractiva o implantes, o para ajustar lentes de contacto. Por ello, a pesar de las ventajas de la OCT en la visualización de las estructuras oculares, los especialistas deben recurrir a otras técnicas e instrumentales, de menor resolución o más lentas, para medir las irregularidades en la córnea (como los topógrafos corneales basados en anillos de Plácido o en imagen de Scheimpflug).

Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Óptica “Daza de Valdes” del CSIC ha desarrollado y patentado un nuevo método que corrige la distorsión de barrido de la OCT, y para cuya explotación industrial se están buscando empresas interesadas en licenciar la patente.

Liderados por Susana Marcos, investigadora del Laboratorio de Óptica Visual y Biofotónica, los investigadores han obtenido una serie de algoritmos que permiten calibrar el sistema, corregir la citada distorsión y obtener un mapa topográfico de la córnea. La gran ventaja del desarrollo es que puede aplicarse directamente a cualquier sistema de OCT, sin tener que modificar el equipo.

Tal como explica Susana Marcos, “permite obtener en menos de 1 segundo un mapa completo de la irregularidades de la superficie de la córnea en toda su extensión”. En una sola captura se obtiene el mapa de elevación de la córnea anterior, la posterior y un mapa de espesor con una alta exactitud, gracias al nuevo sistema de calibración, y manteniendo la precisión de los equipos OCT (a escala de micras). La velocidad en la adquisición evita, además, errores asociados al movimiento del paciente.

Experimentado con éxito

De forma experimental, los investigadores han aplicado el sistema, con éxito, en pacientes normales (sin ninguna afección ocular especial) y en pacientes con queratocono (un tipo de deformación progresiva de la cornea) a los cuales se les ha implantado anillos intraestomales para su corrección.

La implementación y validación de esta nueva técnica, los resultados en pacientes y comparaciones con otros topógrafos del mercado, han sido publicados en la revista Biomedical Optics Express.

El interés que despierta la tecnología es alto, a juzgar por las veces que se ha consultado el artículo: es uno de los más descargados diariamente, y ha sobrepasado con creces el promedio de descargas.

Las aplicaciones no se limitan a la exploración del ojo. Susana Marcos, añade que se puede aplicar en general a la obtención del perfil de superficies (profilometría), para obtener “el mapa de elevación de cualquier estructura en la cual la luz tenga capacidad de penetración”. Marcos añade que “el ojo, por su naturaleza, es perfecto para esta tecnología, pero también se puede usar para la evaluación de la superficie de lentes o, usado en combinación con la endoscopia, con aplicaciones en cardiología, dermatología u oncología entre otros.

“Esta es una técnica de no contacto”, enfatiza Susana Marcos, “no toca la superficie que mide [es la luz la que lo hace], lo que es una gran ventaja si se trata de materiales o tejidos delicados”. Esto supone, además, que se puede tener trabajar a mayor distancia que otras técnicas, e incluso medir superficies que están inmersas en un fluido, con una velocidad muy alta de adquisición (hasta 100.000 puntos por segundo). Por comparación, una de las técnicas habituales, la microscopia, obliga a ubicar la lente muy cerca del microscopio y a ir barriendo y variando el enfoque progresivamente, para ver toda la muestra.

Enrique Bustos
Gestor de Transferencia de Conocimiento Instituto Química Física Rocasolano
Dpto. Comercialización
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