¿cómo vemos? ¿cómo ven? soluciones ópticas avanzadas para ... · the cristalino compensa en...
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Pablo ArtalLABORATORIO DEOPTICAUNIVERSIDAD DE MURCIA
Fundación de Estudios Médicos de Molina
Noviembre de 2010
¿Cómo vemos? ¿Cómo ven?
Soluciones ópticas avanzadas para ver mejor
LABORATORIO DEOPTICAUNIVERSIDAD DE MURCIA
Financiación de la investigación del LO·UM
Cerca de Fortuna, Murcia
Sistema visual
Optica del ojo
Imagen retinianaescena
Retina
Cortex
Imagen “percibida”
Sistema visual
Resolución en el
sistema visual:AGUDEZA VISUAL
ángulo visual (a)
a=arctan (s/d)
~ 30´ letra ~ 1´
~ 0.01
~ 1
~ 0.1 ~ 0.1
~ 2.5+
-
AGUDEZA VISUAL
La óptica del ojoNO es perfecta
Miopía…
La óptica del ojoNO es perfecta
Hipermetropía…
La óptica del ojoNO es perfecta
Astigmatismo…
Aberraciones:
límite físico a la
visión!
La óptica del ojoNO es perfecta
perfect wavefront
actual
wavefront
WAVE
ABERRATION
Point spread function
In promedio, para pupilas de 5 mm;
la cantidad de aberraciones es
0.25 mm (lo que equivale
aproximadamente a 0.25 D de
desenfoque)
¿Qué produce las aberraciones?
cristalino
ojo
cornea
?
Desentrañando las propiedades
ópticas del ojo(Artal and Guirao, Opt.Lett., 1998; Artal et al., JOV, 2001)
-=
= -?
anterior
cornea
complete
eye
internal
surfaces
(lens )
The cristalino compensa
en parte las aberraciones
de la cornea(Artal, Guirao, Berrio & Williams, Journal of Vision, 1, 2001)
Corrección del coma y la aberraciónesférica con los valores adecuadosde formas y asfericidades de lacornea y el cristalino…
El ojo es una solución aplanática!
Artal & Tabernero, “The eye’s aplanatic answer”, Nature Photon, 2, 2008http://lo.um.es/publications/nphoton%202008%20187.pdf
El ojo es una solución óptica SIMPLE y ROBUSTA!
Optica adaptiva
De los telescopios...
“Camberra Times”
Optica adaptiva
…al ojo
Ojo
+
Elemento activo
+
=
Ojo modificado
=
Simulador Visual AO
wavefront
sensor
(H-S)
stimulus
generator IR
laserDM
control
LOUM AO visual simulator
¿Supervisión?
¿La correción de
aberraciones traerá la
“supervision”?
?
Incluso si las correciones
ópticas perfectas fueran
posibles… la visión estaría
limitada por:
- Difusión intraocular
- Aberración cromática
Límites retinianos y neuronales
VA : 1 (20/20)
VA : 2 (20/10)
VA > 2.5
¿Cómo vemos? ¿Cómo ven?
… con simuladores visuales
de Optica Adaptativa
(El futuro ya esta aqui!)
…y sobre todo, ¿cómo
podríamos ver mejor?
Imágenes desenfocadas
(Miopía…)
10 minutes of arc
20/40
(0.5)Letra de aprox… 1.5 cm a 5 m)
(3D)
(1 D, 1 D)
(0 D)
5 D(5D)
20/120
(0.15)
30 minutes of arc
(3D)
(0 D)
(5D)
30 minutes of arc
3 D
5 D
10’
30’
3 D
10’
30’
10’
5 D
30’
Astigmatismo…
+3.00 0°
Miopía… ¿genes y/o
entorno?
¿Control/Prevención?
TEAM 1: Frank Schaeffel
University Eye Hospital Tübingen, Germany
TEAM 2: Pablo Artal,
University of Murcia, Spain
TEAM 3: Rodenstock GmbH,
Munich, Germany
TEAM 4: Jeremy Guggenheim,
University of Cardiff, UK
TEAM 5: François Malecaze
Toulouse, France
TEAM 6: Chris Hammond,
London, UK
TEAM 7: Andreas Reichenbach,
University Leipzig, Germany
1
2
3
4
5
67
environment:perhaps one of the most convincing examples of near work-induced myopia in humans
Zylberman et al (1993) J Pediatr Ophthalmol Strabismus 30, 319-322
n = 870
n = 193
induction of refractive errors in chicks
induced r
efr
active e
rror
[D]
age [D]
negative lenses
myopic
positive lenses
hyperopic
Schaeffel, Glasser & Howland, Vision Res. 1988
Pero… ¿que es diferente en
los ojos miopes?
…miremos en la periferia
Rapid measurements of peripheral aberrations
with a scanning HS sensor
0°30° temporal 30° nasal
Refracción en funcion del ángulo
Temporal retina Nasal retina Myopes
.
Emmetropes
Los emetropes son más
miopes en la periferia de
la retina que los miopes!
La corrección de los errores
refractivos en la periferia podria
controlar el desarrollo de la
miopía???
Cataratas…
Solución TOTAL!
IOLs
Desarrollo de la primera lente
intraocular asferica (Tecnis, AMO)
que “copia” la óptica del
cristalino del ojo joven
Lentes intraoculares “ajustables”
con luz!
Spatially resolved
irradiation
hn"lock-in"
hn
…the Murcia-Calhoun (LALs) study (2007-present)
A CAREFULLY controlled study with wave-front
technology to improve the performance of the lenses
Surgeries and treatments: Hospital “Virgen de la Arrixaca”, Murcia
(Dr. José María Marín)
Surgery
Corneal stabilization
Two weeks
adjustment
+ lock-ins
+
Presbicia
(“vista cansada”)…
Solución (“in progress”)!
Présbita
lejos
Présbita
30 cm
sXIII defocus
How adaptive optics technologies
can help to find improved solutions
for presbyopia?
?
Defocus (D)
-2 -1 0 1 2
1/le
tter
siz
e
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
Defocus (D)
-2 -1 0 1 2
1 / lett
er
siz
e
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
-0.5D 0D +0.5D +1.0D +1.5D +2.0D +2.5D
FAR NEAR
Near vision solutions providing presbyopes
spectacle independence by ADDING aberrations
and BINOCULAR combinations!
2020
…y el futuro?
2020
Agudeza visual 1
(al menos) sin gafas,
para todos…
y a todas las distancias?
2020
¿Cómo?
- Cirugías guiadas/robotizadas
-Tratamientos con laseres de
femtosegundos
- Simuladores visuales para
tratamientos personalizados
2020
Femtosecond pulses for combined
non-linear imaging and treatment
1 femtosecond 1 second
1 second 100 millions years
LOUM multiphoton microscope
Optics Letters, 34, 2328, 2009
Binocular interactions play a fundamental
role to improve near vision solutions!
Vopticaopticssmart
visual
BINOCULAR ADAPTIVE OPTICS SIMULATOR
Testing & simulating real VISION
Surgery (or devices)(inducing the desired optics)
Toward really customized procedures…
Vopticaopticssmart
visual
AO binocular simulator Find the best optical solution!
Happy patient
with optimized
(& customized)
vision for both
near & far!
Surgery (or devices)(inducing the desired optics)
Toward really customized procedures…
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AO binocular simulator Find the best optical solution!
Bienvenidos a mi blog:
Optics Confidential http://pabloartal.blogspot.com/