Diferenças entre os vários mapas topográficos do Pentacam®
- Todos os mapas topográficos do Pentacam® são originalmente baseados em dados de elevação derivados de imagens de Scheimpflug e do modelo 3D do segmento anterior do olho que é calculado a partir dessas imagens.
- Os raios sagital e tangencial são calculados diretamente a partir dos dados de elevação.
- Vários fatores devem ser considerados na conversão dos raios de curvatura em valores de poder:
A. O efeito refrativo
Uma esfera tem o mesmo raio de curvatura em todas as posições, mas devido à aberração esférica, o poder de refração não é o mesmo em todos os lugares. Quando os raios são convertidos diretamente em valores de poder, de acordo com as leis da ótica gaussiana, o efeito refrativo não é considerado. Em um mapa topográfico, calculado sem considerar o efeito de refração, uma esfera com um raio de, por exemplo, 8 mm mostrará o mesmo poder de 42,2 D em todos os pontos de sua superfície.
B. Inclusão de anterior/posterior
Por convenção, a maioria dos ceratômetros utiliza o índice de calibração do ceratômetro de 1,3375 para calcular o poder somente a partir do raio anterior. Ao fazê-lo, eles assumem, em primeiro lugar, que a córnea possua uma única superfície de refração e, em segundo lugar, que a razão entre os raios das superfícies posterior e anterior seja constante (82,2%). Para olhos não tratados, este método de cálculo é geralmente suficientemente preciso. Após a cirurgia refrativa da córnea, no entanto, não é mais possível calcular o poder da córnea com base apenas na superfície anterior, pois a razão entre o raio de curvatura anterior e posterior da córnea muda consideravelmente. Nestes casos, os raios corneanos da superfície posterior devem ser incluídos na análise.
C. O índice refrativo
Por razões históricas, a maioria dos topógrafos e ceratômetros baseados em discos de Plácido usa um índice de refração de 1,3375 para calcular o poder da córnea. No entanto, esse índice de refração é incorreto, mesmo para o olho não tratado (n ≈ 1,332). A maioria das fórmulas de cálculo do poder das lentes intraoculares (LIO) usa n=1,3375 para calcular a leitura ceratométrica desejada, necessitando de correção empírica para se obter o poder correto da LIO, mesmo em casos normais.
Para pacientes pós-LASIK, essa correção empírica não pode mais ser usada porque agora torna-se necessário considerar os raios de curvatura de ambas as superfícies anterior e posterior (ver B). Quando os valores de curvatura são convertidos em valores de poder utilizando os índices de refração do ar, tecido corneano e fluido aquoso, os valores de poder resultantes não podem mais ser colocados diretamente nas fórmulas de LIOs. Como as fórmulas de LIOs já fornecem uma correção empírica, o resultado seria uma correção dupla. Por esse motivo, os valores de poder calculados por esse método devem ser convertidos em valores ceratométricos equivalentes antes de serem usados em fórmulas baseadas em um índice de refração de 1,3375.
No entanto, algumas fórmulas modernas são capazes de usar os dados reais de curvatura medidos nas superfícies anterior e posterior da córnea. Examplos são a fórmula BESSt II do Dr. Edmondo Borasio, PhacoOptics do Dr. Thomas Olson e Okulix do Dr. Paul-Rolf Preussner.
D. Localização dos planos principais
O cálculo do poder da córnea por traçado de raios envolve o envio de raios de luz paralelos através da córnea. Deve-se considerar que cada feixe de luz é refratado de acordo com os índices de refração para o ar (n1 = 1), tecido da córnea (n2 = 1,376) e tecido aquoso (n3 = 1,336), a inclinação das superfícies e o ponto exato de refração. Isso torna-se necessário devido aos planos principais das superfícies anterior e posterior diferirem ligeiramente um do outro (espessura da córnea).
O método convencional de cálculo do valor queratométrico total não considera a ligeira diferença na localização dos planos principais das superfícies anterior e posterior.
1. Mapa da curvatura sagital (sagital sendo sinônimo de axial)
Este mapa não considera o efeito refrativo (A), nem os raios da superfície posterior da córnea (B). Além disso, é baseado em um índice refrativo de 1,3375 (C). A conversão dos raios sagitais ou tangenciais em valores de poder é realizada de acordo com as leis da ótica gaussiana por meio da seguinte fórmula:
Gera os mesmos valores que os topógrafos de Plácido, já que ambos usam o mesmo índice de refração. Dentro da área da pupila, onde o efeito refrativo é relativamente pequeno, os valores do poder sagital não desviarão muito do verdadeiro poder refrativo da córnea. A maioria das fórmulas de LIOs também se baseia em um índice de refração de 1,3375. Significando que, ao lidar com olhos não tratados, geralmente é possível colocar valores de ceratômetro simulado (simK) derivados de um Mapa de Curvatura Sagital diretamente na fórmula de LIO apropriada. Se outros valores “novos” de ceratômetro forem usados em uma fórmula de LIO, primeiramente deve-se fazer uma comparação para determinar como os “novos” valores de ceratômetro influenciam o resultado.
2. Mapa do poder refrativo (superfície anterior)
Este mapa usa exclusivamente valores de curvatura da superfície anterior (B) e é baseado em um índice de refração de 1,3375 (C). Ao contrário do mapa do poder sagital, este mapa considera o efeito refrativo (A). O mapa usa a lei de refração de Snell para converter os valores da curvatura em valores de poder refrativo.
Por essa razão, o Mapa do Poder Refrativo de uma esfera de raio de 8,0 mm fornece valores de poder que aumentam em direção à periferia.
3. Mapa True Net Corneal Power
Este mapa mostra o poder da córnea calculado a partir dos valores da curvatura sagital das superfícies anterior e posterior. O poder sagital anterior é calculado usando índices de refração de n=1 para o ar e n=1,376 para o tecido da córnea, enquanto o poder sagital posterior é calculado usando índices de refração de n=1,376 para o tecido da córnea e n=1,336 para o aquoso, sendo os resultados então agregados. Desta forma, o MapaTrue Net Power também considera o efeito "B". O mapa baseado na seguinte equação (os valores queratométricos totais obviamente não podem ser inseridos em uma fórmula de LIO com base em um índice de refração de 1,3375, pois equivaleria a uma correção dupla.):
Para um invólucro esférico de rant = 8,0 mm e uma superfície interna de rpost = 6,58 (rpost/rant = 82%), o poder refrativo resultante é 40,92. Isso significa que, mesmo com uma razão ideal de raios, o poder de refração mostrado no Mapa True Net Power difere do Mapa do Poder Sagital (efeito C).
4. Mapa do poder da EKR (EKR = Leitura Ceratométrica Equivalente)
Esse mapa foi projetado para considerar o efeito refrativo, bem como o efeito da superfície posterior. Outra condição pede que sua saída (leituras ceratométricas equivalentes ou EKR) para olhos não tratados se aproxime dos valores SimK correspondentes, geralmente derivados do Mapa de Poder Sagital (n=1,3375). Os valores da EKR são calculados de acordo com as leis de Snell usando os índices de refração do tecido corneano e aquoso e agregando os valores de poder anteriores e posteriores resultantes. Em uma segunda etapa, o mapa é deslocado a fim de que, para um olho normal (raio posterior 82% do raio anterior), os valores da EKR resultantes correspondam aos valores SimK de um mapa do poder sagital.
Em outras palavras, o "erro" que n=1,3375 cria em um Mapa do Poder Sagital é agora adicionado aos valores queratométricos totais. Desta forma, os valores da EKR resultantes podem ser usados em fórmulas de LIO que corrigem para n=1,3375.
A Figura 6 mostra o EKR Power Map de um invólucro esférico de rant = 8,0 mm e rpost = 6,58 mm (rpost / rant = 82%). Para um invólucro esférico com esta razão ideal, o EKR Power Map é virtualmente idêntico ao Mapa de Poder Refrativo da superfície anterior.
Como o EKR Power Map considera os raios de curvatura de ambas as superfícies anterior e posterior, ao mesmo tempo em que busca corresponder o resultado que se obteria de uma córnea não tratada assumindo um índice de refração de 1,3375, seu resultado pode ser utilizado em fórmulas de LIO baseadas em um índice de refração de 1,3375, mesmo no tratamento de pacientes pós-refrativos. Evitando, assim, a dupla correção, ao mesmo tempo que considera a influência da superfície posterior. Se outros “novos” valores de ceratômetro forem usados em uma fórmula de LIO, deve-se inicialmente fazer uma comparação para determinar como os “novos” valores de ceratômetro influenciam o resultado. O estudo de validação do método da EKR foi conduzido usando-se a fórmula de Holladay 2. Aqui determinou-se que após o LASIK, a melhor correlação com o método tradicional, com um erro de predição médio de -0,06 D ± 0,56 D, foi obtida por meio de uma EKR zonal média para a zona de 4,5 mm*. Para pacientes pós-RK, o erro de predição médio é –0,04 D ± 0,94 D*.
5. Mapa do poder refrativo total da córnea
O Mapa do Poder Refrativo Total da Córnea usa o método do traçado de raios para calcular o poder. Em uma simulação, feixes de luz paralelos são transmitidos através da córnea e o comprimento focal resultante de sua refração nas superfícies anterior e posterior é calculado de acordo com a lei de refração de Snell. Essa refração depende dos índices de refração absolutos do ar, do tecido da córnea e fluido aquoso, da inclinação da córnea e do ponto exato de refração, que por sua vez depende da espessura da córnea. Desta forma, a simulação leva em conta o fato de que os planos principais das superfícies anterior e posterior diferem ligeiramente um do outro. A partir do comprimento focal, pode-se então calcular o poder em cada ponto da córnea em dioptrias. Desta forma, o mapa considera os efeitos "A" (efeito refrativo), "B" (superfície anterior/posterior) e "C" (índice de refração absoluto), fornecendo a representação mais fiel possível do poder da córnea.
A Figura 8, a seguir, mostra o Mapa do Poder Refrativo Corneal Total de um invólucro esférico de rant = 8,0 mm e rpost = 6,58 mm.
Embora o mapa forneça a representação mais verdadeira possível do poder da córnea, seus resultados não podem ser usados em fórmulas de LIO baseadas em um índice de refração de 1,3375, pois causaria uma correção dupla. Além do cálculo da LIO, o mapa oferece outra aplicação importante para cirurgiões de catarata. Por considerar as superfícies anterior e posterior, bem como a aberração esférica, ele fornece um meio de determinar a orientação do eixo necessária para o posicionamento correto da LIO. A seção a seguir mostrará as diferenças que resultam da determinação da orientação do eixo de acordo com o Mapa da Curvatura Sagital (que considera apenas a superfície anterior) ou o Mapa do Poder Refrativo Total da Córnea.
6. Exemplo clínico: Diferentes orientações do eixo dos principais meridianos das superfícies anterior e posterior da córnea.
O exemplo clínico a seguir mostra o efeito das diferenças na topografia entre as superfícies anterior e posterior na orientação dos meridianos principais. A seguinte Tela de Quatro Mapas Selecionáveis do Pentacam® mostra os mapas de curvatura sagital das superfícies anterior e posterior, o Mapa de True Net Power e o Mapa do Poder Refrativo Total da Córnea. As linhas vermelha e azul mostram os pontos de poder mínimo e máximo em cada um dos anéis. As linhas são orientadas de encontro ao ápice. Desta forma, os valores extremos permitem determinar tanto o valor do astigmatismo quanto os ângulos relevantes.
Pode-se ver claramente que os eixos inclinado e plano do astigmatismo estão localizados em ângulos diferentes nos mapas da curvatura sagital das superfícies anterior e posterior. As posições do eixo também podem ser exibidas numericamente com base nos valores simK derivados dos mapas de curvatura sagital das superfícies anterior e posterior a um ângulo sagital de 15°. Por definição, os valores SimK baseiam-se na suposição de que os meridianos planos e inclinados sejam perpendiculares entre si.
Na superfície anterior, o meridiano plano forma um ângulo de 177° e na posterior, um ângulo de 18,1°. Isso significa que, quando ambas as superfícies anterior e posterior são consideradas, há um efeito na magnitude e nos eixos do astigmatismo (ver Figura 9). Para que se possa determinar a magnitude resultante do astigmatismo, bem como os ângulos dos meridianos planos e inclinados para as diferentes zonas de diâmetro (ou nos anéis), uma nova tela, conhecida como Tela de Distribuição de Poder, foi desenvolvida. Essa tela mostra ao cirurgião de catarata o nível de uniformidade na distribuição do poder refrativo na córnea. Ela indica também os valores de poder e ângulo relevantes, úteis no alinhamento de LIOs tóricas.
7. Tela de Distribuição de Poder (nova)
A nova Tela de Distribuição de Poder fornece os valores ceratométricos para o meridiano inclinado e plano, juntamente com seus valores de ângulo para cada uma das zonas de diâmetro. Os anéis concêntricos que definem as zonas de diâmetro podem ser centrados tanto no ápice quanto no centro da pupila. A tela pode ser configurada para mostrar os valores do Mapa da Curvatura Sagital, do Mapa True Net Power ou do Mapa do Valor Queratométrico Total. No canto inferior direito, um mapa topográfico pode ser selecionado para exibir a distribuição do poder refrativo por toda a córnea. O histograma no canto inferior esquerdo mostra a distribuição do poder de refração para uma determinada zona de diâmetro.
No exemplo mencionado na seção anterior, pode-se ver que o ângulo do meridiano plano na zona de 3 mm do Mapa de Poder Sagital (175,4°) se desvia do ângulo correspondente na mesma zona no Mapa de Poder Refrativo Total da Córnea (162,8°) por 12,6°. Isso deve-se principalmente à diferente topografia da superfície posterior em comparação com a superfície anterior. No entanto, como se pode ver em uma comparação dos valores de poder no Mapa True Net Power, isso também se deve em parte à aberração esférica. Aqui, o meridiano plano da zona de 3 mm está em um ângulo de 167,3°. Este exemplo demonstra a importância de se considerar o astigmatismo da superfície posterior, bem como o efeito da aberração esférica na determinação da orientação de uma LIO tórica. As informações fornecidas na distribuição de poder também fornecem uma visão geral da homogeneidade do poder de refração em toda a córnea. Desta forma, a Tela de Distribuição de Poder fornece aos cirurgiões de catarata informações vitais para o planejamento de um implante de uma LIO.