F A S C Í C U L O 2 Ficha catalográfica por Maria Nazaré Fabel, Bibliotecária, CRB-199, 14.Região 617.7523 C787 CORAL-GHANEM, Cleusa, STEIN, Harold A. & FREEMAN, Melvin I. Lentes de Contato; do básico ao avançado. Joinville: Soluções e Informática, 1999. 32p. 1. Lentes de contato. I. Stein, Harold II. Freeman, Melvin III. Título. Capa e Diagramação: Soluções e Informática Ltda. - Joinville - SC www.solucoes.com.br Redação/Apresentação: Dra. Cleusa Coral-Ghanem Supervisão: Dra. Cleusa Coral-Ghanem DIREITOS DE REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO:: TODOS OS DIREITOS RESERVADOS: Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, sem permissão expressa dos autores. A violação dos direitos é punível nos termos do art. 184 e parágrafos do Código Penal, conjuntamente com busca e apreensão e indenizações diversas (arts. 122, 123, 124 e 126 da Lei 5988, de 14.12 1976, Lei dos Direitos Autorais). Lentes de Contato do Básico ao Avançado Dra. Cleusa Coral-Ghanem Chefe do Departamento de Lentes de Contato do Hospital de Olhos Sadalla Amin Ghanem - Joinville - Santa Catarina Representante Internacional da Sociedade Brasileira de Lentes de Contato e Córnea SOBLEC - biênio 97/99 Finance Committee Chairperson for the ICLSO - International Contact Lens Society of Ophthalmologists SOBLECs Representative at ICLSO 1994 - 1998; 1998 - 2002 Ex-Presidente da Sociedade Catarinense de Oftalmologia Ex-Presidente da Sociedade Brasileira de Lentes de Contato e Córnea - SOBLEC biênio 93/95 Harold A. Stein, MD, FRCS (C) Professor of Ophthalmology, University of Toronto, Ontario, Canada Director, Bochner Eye Institute, Toronto, Canada Attending Ophthalmologist, Scarborough General Hospital, Scarborough, Ontario Attending Ophthalmologist, Mount Sinai Hospital, Toronto, Canada Past President, International Refractive Surgical Club Past President, International Contact Lens Council of Ophthalmology Past President, Joint Commission on Allied Health Personnel in Ophthalmology, St. Paul, Minnesota Past President, Contact Lens Association of Ophthalmologists, New Orleans, Louisiana Past President, Canadian Ophthalmological Society, Otawa, Canada Director, Professional Continuing Education, Centennial College of Applied Arts, Toronto, Ontario, Canada Melvin I. Freeman, MD, FACS Clinical Professor of Ophthalmology, Emeritus, University of Washington School of Medicine, Seattle, Washington Affliliate Clinical Investigator, Virginia Mason Research Center, Seattle, Washington Past Head, Section of Ophthalmology, Virginia Mason Clinicand Medical Center, Seattle, Washington Medical Director, Emeritus, Department of Continuing Medical Education, Virginia Mason Medical Center, Seattle, Washington President, Alliance for Continuing Medical Education, Birmingham, Alabama Past President, Contact Lens Association of Ophthalmologists, New Orleans, Louisiana Past President, Joint Commission on Allied Health Personnel in Ophthalmology, St. Paul, Minnesota Sumário Lista de Siglas ......................................................................................................................... VI Capítulo 4 ÓPTICA BÁSICA E TERMINOLOGIA ......................................................................... 01 Autores: Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman 4.1 - LUZ VISÍVEL ............................................................................................................ 01 4.2 - DISPERSÃO .............................................................................................................. 01 4.3 - DIFUSÃO .................................................................................................................. 02 4.4 - RAIOS LUMINOSOS ............................................................................................... 03 4.5 - REFRAÇÃO ............................................................................................................... 03 4.6 - ÍNDICE DE REFRAÇÃO ........................................................................................ 04 4.7 - PRISMAS ................................................................................................................... 05 4.8 - PONTO FOCAL ........................................................................................................ 05 4.9 - COMO ESSES SISTEMAS SE APLICAM NO OLHO ......................................... 06 4.10 - DIOPTRIA ............................................................................................................... 07 4.11 - ABERRAÇÕES DE LENTES ................................................................................ 07 4.12 - LENTES CILÍNDRICAS ....................................................................................... 08 4.13 - EQUIVALENTE ESFÉRICO ................................................................................ 09 4.14 - LENTE TÓRICA .................................................................................................... 09 4.15 - ERROS REFRATIVOS E SUAS CORREÇÕES .................................................. 09 4.16 - EFEITO DA CORREÇÃO ÓPTICA NO TAMANHO DAS IMAGENS .......... 10 4.17 - EFEITOS DA CORREÇÃO ÓPTICA SOBRE O CAMPO VISUAL ................ 11 4.18 - EFEITOS DA CORREÇÃO ÓPTICA SOBRE A PRESBIOPIA ....................... 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 11 Capítulo 5 TOPOGRAFIA CORNEANA - Instrumentos e Equipamentos ................................... 12 Autores: Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman 5.1 - CERATÔMETRO ...................................................................................................... 12 5.1.a - Uso do Ceratômetro ...................................................................................... 13 5.1.b - Leituras Ceratométricas ............................................................................... 14 5.1.c - Como aumentar o poder de leitura do ceratômetro ................................... 15 5.2 - TOPOGÔMETRO ..................................................................................................... 16 5.3 - CERATOSCÓPIO ..................................................................................................... 16 5.4 - FOTOCERATOSCÓPIO .......................................................................................... 16 5.5 - SISTEMAS COMPUTADORIZADOS DE MAPEAMENTO TOPOGRÁFICO DA CÓRNEA ............................................................................. 17 5.6 - OUTROS INSTRUMENTOS .................................................................................. 19 5.6.a - Esferômetro Óptico ....................................................................................... 19 5.6.b - Comparadores de LC .................................................................................... 19 5.6.c - Analisador de LC Hidrofílicas (LCH) ........................................................ 19 5.6.d - Espessímetro .................................................................................................. 20 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 20 Capítulo 6 ANATOMIA E FISIOLOGIA - Relacionadas ao uso de LC ......................................... 21 Autores: Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman 6.1 - PÁLPEBRAS ............................................................................................................. 21 6.2 - CONJUNTIVA ........................................................................................................... 22 6.3 - FILME LACRIMAL ................................................................................................. 22 6.3.a Principais funções do filme lacrimal .......................................................... 22 6.3.b Camadas do filme lacrimal .......................................................................... 23 6.3.c Drenagem das lágrimas ................................................................................ 23 6.4 CÓRNEA ................................................................................................................... 23 6.4.a Camadas da Córnea ...................................................................................... 24 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 26 V Lista de Siglas CAB Acetato Butirato de Celulose CB Curva Base CCA Curva Central Anterior CCP Curva Central Posterior CIA Curva Intermediária Anterior CIP Curva Intermediária Posterior CPA Curva Periférica Anterior CPP Curva Periférica Posterior Ø Diâmetro da Lente de Contato HEMA 2-hidroxietil metacrilato LC Lente de Contato LCH Lente de Contato Hidrofílica ml Microlitros mm Milimicras mm Milímetro hm Namômetro O2 Oxigênio PEO Porcentagem Equivalente de Oxigênio PHEMA Poli(2-hidroxietil metacrilato) VI PMMA Polimetilmetacrilato PS Profundidade Sagital RGP Rígida Gás-Permeável ZO Zona Óptica ZOA Zona Óptica Anterior ZOP Zona Óptica Posterior Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia 4 Óptica Básica e Terminologia Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman Luz Visível A luz é um tipo de radiação eletromagnética que ocupa uma faixa estreita no meio do espectro eletromagnético (fig. 1). Essa região está compreendida entre um comprimento de onda de 400 a 800 namômetros. Um namômetro (nm) é um bilionésimo de um metro (m). Outras regiões do espectro eletromagnético incluem raios X, raios cósmicos e ondas de rádio. 4.1 Há dois modelos básicos para se compreender a luz. A teoria de Christian Huygens, do século XVII, defendia que uma fonte de luz enviava energia em ondas. Uma segunda teoria, a teoria da partícula ou teoria corpuscular, originada de Isaac Newton (1642-1727), descreve a luz como sendo composta por minúsculas partículas. O pensamento atual combina aspectos das duas teorias: a luz pode se comportar como uma onda ou como partículas, dependendo das circunstâncias. Toda a radiação eletromagnética, incluindo a luz, se movimenta na mesma velocidade no vácuo, aproximadamente 300.000 quilômetros (186.000 milhas) por segundo. No entanto, a velocidade da luz reduz quando passa através de qualquer meio; quanto mais denso o meio, mais lenta a velocidade. Por exemplo, a velocidade da luz na água é 225.000 quilômetros (140.000 milhas) por segundo. Figura 1 O espectro eletromagnético na ordem de comprimentos crescentes de onda. Dispersão I saac Newton recebe os créditos por ser o primeiro a dividir a luz branca em suas cores componentes. Ele demonstrou que um estreito raio de luz, passando através de um prisma de vidro, 4.2 separa-se em faixas coloridas que aparecem sempre na mesma ordem. Essa seqüência é denominada espectro e o processo de dividir luz branca em seu espectro é chamado de dispersão (fig. 2). 1 Óptica Básica e Terminologia Capítulo 4 Pode-se subdividir a variação do comprimento das ondas de luz visível em subvariações, conforme a nuança de cor: Vermelho 650-750 nm Laranja 592-649 nm Amarelo 560-591 nm Verde 500-559 nm Azul 446-499 nm Violeta 400-445 nm Figura 2 - Dispersão = luz branca dividida em seu espectro. Um objeto preto, quando iluminado com luz branca, absorve todos os comprimentos de onda. Um objeto cuja cor é uma das cores do espectro reflete somente os comprimentos de onda daquela cor específica e absorve todos os outros. Um objeto verde, por exemplo, reflete luz verde e absorve as cores remanescentes. Dispersão é a divisão da luz branca em seu espectro. 4.3 É a propagação de luz à medida que ela se afasta de sua fonte. Quanto mais distante a luz se encontra da fonte, mais ela se espalha em todas as direções. A quantia de luz recaindo sobre uma superfície é inversamente proporcional ao quadrado da distância da fonte de luz. Assim, se a distância entre uma fonte de luz e a superfície que ela ilumina for dobrada, por exemplo, de 1 m a 2 m, a intensidade de iluminação da superfície a 2 m é ¼ do que era a 1 m. Devido à difusão, a área da superfície que é iluminada pela fonte de luz é quatro vezes maior na distância de 2 m (fig. 3). A unidade de medição da intensidade da luz é a candela. Uma candela padrão, cuja intensidade é definida como 2 Difusão energia de 1 vela, pode ser comparada com qualquer fonte de luz. Diz-se que uma fonte de luz duas vezes mais intensa do que a candela padrão é uma energia de 2 velas. A medida mais atualizada da intensidade de uma fonte de luz é o lúmen. Figura 3 - Dispersão - a intensidade da luz é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia Raios Luminosos 4.4 R aio é uma fonte puntual de luz que emite corpúsculos de luz em todas as direções. Um corpúsculo individual segue um caminho que é descrito como um raio de luz. O raio de luz é um conceito que indica a direção da propagação da energia luminosa. Figura 4 - Um pincel de raios de luz formado através de uma abertura. Refração A Um grupo de raios passando através de uma abertura é um pincel de luz (fig. 4). Um feixe de luz é composto por um grupo de pincéis provenientes de uma fonte de luz extensa, isso é, aquela fonte que é composta de múltiplos pontos. Estrelas, vistas da Terra, podem ser consideradas como fontes de luz puntual, enquanto o sol é uma fonte de luz extensa. 4.5 luz, quando passa de um meio a outro de densidade diferente, tem seu caminho modificado, ou refratado, exceto se os raios incidirem na interface entre os meios a um ângulo de 90o. Se a interface no qual o ângulo de luz incide for menor do que 90o, a direção da luz irá se modificar. Luz entrando em um meio mais denso torna-se mais lenta e procura o caminho mais direto, aproxi- mando-se da linha normal (uma linha perpendicular à superfície do meio). Ao sair do meio mais denso, a luz retorna ao seu caminho original. Um raio de luz entrando em um meio é denominado raio incidente e, ao sair, raio emergente emergente. O ângulo formado pela interseção do raio incidente com a linha normal é o ângulo de incidência incidência. O ângulo formado pelo raio de luz no meio e a linha normal é o ângulo de refração (fig. 5). Figura 5 O ângulo de refração é formado pela trajetória de um raio luminoso num meio com a linha normal. Os ângulos do raio incidente e do raio emergente são iguais entre si. 3 Óptica Básica e Terminologia Capítulo 4 4.6 Q uanto mais denso o meio, mais lenta é a luz. Cada meio possui uma propriedade conhecida como índice de refração refração, que é definido como: a velocidade da luz no ar a velocidade da luz na substância específica Índice de Refração Cristalino n = 1,41 Córnea n = 1,376 Humor Aquoso n = 1,336 Vítreo n = 1,336 Quanto mais denso o meio, mais lenta a velocidade da luz e maior o índice de refração (fig. 6). Existe uma relação importante entre o ângulo de incidência e o ângulo de refração. Essa relação é conhecido como Lei de Snell e é expressa da seguinte maneira: índice de refração = Seno do ângulo de incidência (i) Seno do ângulo de refração (h) Figura 6 Índice de refração = n Cada meio transparente possui seu próprio índice de refração e velocidade de luz (Tabela 1). Relação de alguns meios transparentes comuns, juntamente com seus índices de refração e velocidade de luz. Substância Índice de Refração Velocidade da luz por segundo Milhas Quilômetros Gelo 1,31 142.000 229.000 Água 1,33 140.000 225.000 Vidro ótico 1,52 122.000 197.000 Cristal 1,70 110.000 176.000 Diamante 2,42 77.000 124.000 Tabela 1 Se a luz passar de um meio a outro meio de densidade diferente, e se o ângulo de incidência for menor do que 90o, a luz será refratada, ou seja, passará através da interface separando os meios. No entanto, se o ângulo de incidência for tal que o ângulo de refração seja maior do que 90o, então a luz será refletida ao invés de passar através da interface. O ângulo de incidência que não pode ser excedido para que a luz seja refratada é o ângulo crítico ou limite. Se o ângulo de incidência exceder o ângulo crítico, a luz será refletida, desde que esteja se propagando no meio mais denso. Para qualquer superfície de reflexão, o ângulo de incidência de um raio de luz é igual ao ângulo de reflexão de tal raio (fig. 7). 4 Figura 7 Luz refletida de um espelho plano, ilustrando a lei de reflexão. Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia Prismas 4.7 U m prisma é uma peça triangular de meio transparente; possui um vértice e uma base. Um raio de luz que incide numa superfície a um ângulo de 90o não é desviado, mas se a superfície for inclinada, como a de um prisma, sofrerá desvio que é tanto maior quanto maior for a inclinação da superfície. O raio é sempre desviado em direção à base do prisma. Esse deslocamento é medido em dioptrias prismáticas (Dp ou D). A graduação de um prisma é determinada pelo deslocamento aparente do raio (em cm) a um metro. Se na distância de 1m de um prisma um objeto tiver um deslocamento aparente de 1 centímetro, diz-se que o prisma tem um poder de 1 D. A fórmula é: P= C D P = potência de prisma em D; C = deslocamento do objeto em cm; D = distância do objeto ao prisma em m. Ponto Focal É o ponto comum onde os raios se encontram. Se dois prismas são unidos em suas bases, um raio de luz que incide no prisma superior é desviado para baixo, enquanto um raio de luz que 4.8 incide no prisma inferior é desviado para cima. Considerando que esses raios sejam paralelos, vindos do infinito, eles irão cruzar em um ponto. O ponto comum onde os raios se encontram é o ponto focal (fig. 8). Quando se juntam 2 prismas pela base obtém-se uma lente convexa convexa, positiva, com poder convergente. Essa lente apresenta-se mais espessa no centro e mais fina nas bordas. Figura 8 Raios luminosos paralelos passando através de prismas desviam em direção à base e cruzam em um ponto denominado ponto focal. Figura 9 Raios luminosos paralelos divergem após passarem através de prismas unidos pelos vértices. Se, ao invés de juntar os dois prismas pelas bases, eles forem unidos pelos vértices, os raios não convergem em um ponto, mas divergem (fig. 9). Devido ao fato dos raios divergirem após passar através dos prismas, eles não se juntam em um ponto focal. No entanto, se os raios divergentes forem traçados de volta através da lente, eles parecerão originários de um ponto em frente à lente. Quando se unem dois prismas em seus vértices cria-se uma lente côncava, negativa, que fará com que os raios de luz resultantes sejam divergentes. Essas lentes são finas no centro e espessas nas bordas. Lentes denominadas menisco menisco, têm uma superfície convergente e uma divergente. O poder refrativo das duas superfícies é combinado para determinar o poder refrativo efetivo da lente. Lentes que não variam em espessura são lentes planas e não têm poder refrativo. 5 Óptica Básica e Terminologia Capítulo 4 4.9 O olho humano age como um sistema óptico. Funciona como uma lente de poder de aumento de, aproximadamente, 60,00 D. O olho é quase esférico em formato e tem em média 24 mm de diâmetro. O comprimento focal do olho tem cerca de 17 mm. A córnea, com um índice de refração de 1,37 e um raio médio de curvatura de 7,8 mm, tem um poder refrativo aproximado de 43,25 D. O cristalino é responsável pelo poder refrativo remanescente do olho. A definição de emetropia e de erros de refração baseia-se na entrada de luz no Figura 10.a Olho míope. Num olho hipermétrope, para focalizar a imagem na retina, utiliza-se uma lente positiva pois, ao contrário do míope, quanto mais próximo do olho for colocado o objeto, menos nítida será a visão. No hipermétrope, não acomodado, a luz diverge ao sair do olho e o ponto remoto é virtual, atrás da retina (fig. 11). Como esses sistemas se aplicam no olho olho. Um olho emétrope é aquele que focaliza na retina os raios paralelos vindos do infinito, sendo que a luz refletida pela retina também sai paralela. Nesse caso o ponto remoto é o infinito. Num olho míope (fig. 10. a), não acomodado, para focalizar a imagem na retina pode-se mover o objeto para perto do olho ou utilizar uma lente negativa que, também, trará a imagem mais próxima ou sobre a retina. No míope, a luz sofre uma convergência ao sair do olho, apresentando um ponto remoto real e situado na frente dele (fig10.b). Figura 10.b P. R. - Ponto Remoto num olho míope corrigido. Esses conceitos são usados na prescrição dos óculos. As lentes oftálmicas têm a função de alterar a posição das vergências dos raios que chegam aos olhos deslocando o ponto remoto para uma posição mais satisfatória, do ponto de vista da correção óptica. Figura 11 P. R. - Ponto Remoto num olho hipermétrope corrigido. 6 Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia Dioptria 4.10 D ioptria é a unidade refringente de um dióptro, ou de um conjunto de dióptros, que representa o inverso de uma distância medida em metros. D= O poder dióptrico (D) de uma lente é a recíproca do comprimento focal expresso em metros, conforme mostrado na seguinte fórmula: D = poder da lente em dioptrias F = comprimento focal em metro 1 F Exemplos: As distâncias a 10 metros, 1 m e 50 cm, ficarão expressas em dioptrias da seguinte forma: 1 10 1 = 0,10 D 1 1 = 1,00 D 0,50 1 = 2,00 D 0,05 = 20 D Como a unidade métrica utilizada em relação às LC é o milímetro, multiplicam-se as frações por 1.000, mas os resultados são idênticos. Por exemplo: 1000 10000 = 0,10 D 1000 10000 = 1,00 D 1000 500 = 2,00 D 1000 50 Conhecendo-se a distância de um objeto a uma lente e a distância da lente à imagem do objeto, pode-se determinar o comprimento focal e a potência da lente utilizando-se a fórmula ao lado. 1 U As distâncias entre os pontos cardeais de uma lente diminuem quando seu poder dióptrico aumenta e vice-versa. Os valores dióptricos podem ser negativos ou positivos, de acordo com o sentido vetorial da distância a eles relacionada. Aberrações de Lentes T = 20 D + 1 V = 1 F =D U = distância de um objeto à lente V = distância da imagem à lente F = comprimento focal da lente D = potência da lente. 4.11 odas as lentes estão sujeitas a vários defeitos ou aberrações. A aberração esférica é o borramento do foco causado por um maior desvio de raios passando mais próximos da periferia da lente do que do centro (fig. 12). A aberração esférica é um problema comum em lentes de alto poder. Pode ser parcialmente reduzida utili- zando-se faces asféricas ou a associação de vários e diferentes dióptros esféricos. A lente então assume um formato parabólico. As LC também podem apresentar aberrações ópticas, entretanto, suas curvas periféricas são mais planas do que sua curva central para seguir o contorno da córnea, não com a finalidade primária de corrigir aberrações. 7 Óptica Básica e Terminologia Capítulo 4 Aberração cromática. Outro problema com lentes de alto poder é a aberração cromática. A lente age como um prisma, dividindo luz branca em suas cores componentes. As diferentes cores do espectro focalizam em diferentes pontos e podem causar a aparência de halos coloridos. Figura 12 Aberração esférica Os raios de luz que passam através da periferia da lente são mais refratados do que os raios que passam próximos ao centro da lente. A imagem através da LC pode estar comprometida por descentração, superior ou inferior inferior,, e por diâmetro pequeno do centro óptico em relação ao diâmetro pupilar pupilar,, causando halos ao redor de luzes e aumento de reflexos. Figura 13 - Uma lente líquida de base prismática inferior causada por uma LC presa na pálpebra superior. 4.12 Lentes Cilíndricas U ma lente cilíndrica não tem uma superfície de curvatura uniforme. Ao invés de fazer com que raios de luz se unam em um ponto focal, uma lente cilíndrica focaliza a luz em uma linha focal. Para auxiliar no entendimento das lentes cilíndricas é necessário compreender o conceito da grade óptica (fig. 14). A grade é semi-circular e está numerada no sentido anti-horário. As linhas radiais do centro à periferia da grade são denominadas meridianos. Pode-se considerar que lentes cilíndricas têm o formato semelhante a um tubo. Se a grade óptica for colocada no topo da lente cilíndrica, vê-se que no meridiano a 90o há uma ausência de curvatura. A lente está num eixo de cilindro a 90o. Os meridianos em ambos os lados do eixo são marcados aumentando-se a curvatura até alcançar a curvatura máxima no meridiano de 180o. O meridiano de maior curvatura é o meridiano da lente. Um exemplo de uma lente cilíndrica seria +2,00 a um eixo 90o, que pode ser escrito: plano +2,00 x 90o, o que significa que essa lente tem 2,00 D de poder no meridiano a 180o. Em forma de cilindro negativo isto seria escrito: +2,00 -2,00 x 180o . 8 Figura 14 A grade óptica e a lente cilíndrica. Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia Equivalente Esférico 4.13 É o poder da lente que coloca na retina o círculo de menor confusão, representado pela soma algébrica do grau esférico com a metade do grau cilíndrico. Equivalente poder 1/2 do = + Esférico esférico cilindro Lente Tórica Utiliza-se o equivalente esférico para compensar pequenos graus de astigmatismo principalmente quando se adapta LC centrifugadas. Exemplo: Refração = - 5,00 -1,00 x 5o Equivalente Esférico = (-5,00) + (-0,50) Poder da LC = -5,50 4.14 E m córnea astigmata existe um meridiano mais curvo e outro mais plano, distantes 90o graus um do outro. Cada um desses meridianos tem um ponto remoto distinto. Para neutralizar o astigmatismo, portanto, a lente deve apresentar 2 focos, um para cada ponto remoto. Esse tipo de lente é chamado de tórica. A lente tórica combina uma superfície esférica e uma cilíndrica, portanto, é uma lente esferocilíndrica. A lente tórica tem dois meridianos principais com diferentes raios de curvatura, localizados a 90o um do outro. Entre o meridiano mais plano e o mais curvo encontram-se graus de curvatura intermediária. Cada meridiano principal em uma lente esferocilíndrica tem seu próprio ponto focal. A luz focalizada pela lente assume uma forma conoidal entre os dois pontos focais. A lente tórica de um óculos dá uma magnificação diferente nos diferentes meridianos, produzindo distorção na imagem retiniana. Esse efeito é mais evidente quando o meridiano principal está no eixo oblíquo. Essa distorção da forma é minimizada com o uso de LC. Quando se adapta LC em córnea astigmata, pode-se corrigir totalmente o astigmatismo com uma LC rígida esférica, porque o defeito da superfície anterior da córnea é anulado pelo filme lacrimal. Com LCH, não se consegue o mesmo efeito, pois ela se amolda à curvatura corneana. LC tórica anterior apresenta superfície anterior com dois raios de curvatura diferentes e uma superfície posterior esférica; enquanto a LC tórica posterior tem o desenho inverso. A LC bitórica apresenta as superfícies anterior e posterior com diferentes raios de curvatura. Erros Refrativos e suas correções O 4.15 objetivo das lentes é deslocar o ponto remoto de uma posição desconhecida para uma conhecida e mais confortável para o paciente. Pode-se corri- gir o mesmo erro refrativo com lentes de diferentes poderes, de acordo com a distância que são colocadas do olho do usuário, isso é, conforme a distância focal. 9 Óptica Básica e Terminologia Capítulo 4 Devido à multiplicidade de opções, convencionou-se para a prescrição do grau de óculos uma distância aproximada de 12 mm. Distância ao vértice é a distância que vai do vértice da córnea até o vértice da lente oftálmica. Em LC essa distância praticamente não existe; por isso, para calcular o seu grau, a partir do grau prescrito para os óculos, acima de 4,00 D, deve-se corrigir a distância ao vértice. Para compensar a distância ao vértice utilizam-se tabelas prontas com equivalência de graduações. Tabela 2 - Tabela de distância ao vértice Óculos 12 mm 4,00 4,50 5,00 5,50 4.16 A s lentes dos óculos, dependendo do seu poder, podem causar modificações no tamanho das imagens. Em lentes negativas, empregadas para a correção da miopia, ocorre uma diminuição do tamanho real dos objetos, enquanto nas positivas, utilizadas para a correção da hipermetropia, as imagens aparecem com tamanho maior do que o real. Com o emprego de LC pode-se minimizar esses efeitos e fazer com que o tamanho das imagens permaneça mais próximo do normal. Devido a isso, quando pacientes com altos graus de miopia passam dos óculos para LC percebem uma melhora na sua acuidade visual, pois ocorre a ampliação da imagem em relação à que obtinham com óculos. 10 Efeito da correção óptica no tamanho das imagens O inverso acontece aos hipermétropes quando passam dos óculos para LC. Aniseicônia é a diferença percebida de tamanho das imagens retínicas entre os dois olhos da mesma pessoa. Conforme a causa, a aniseicônia pode ser fisiológica, funcional ou anatômica. A aniseicônia provocada pela anisometropia é uma indicação clássica para o uso de LC. Também já foi estabelecido que em anisometropias refrativas as LC provocam menos aniseicônia do que os óculos e que nas anisometropias axiais as imagens apresentam diferenças menores com os óculos. Embora SORSBY e col. (1962) tenham demonstrado que na anisometropia de origem axial o tamanho da imagem retínica, entre os dois olhos, é mais parecida Capítulo 4 Óptica Básica e Terminologia com óculos do que com LC, na prática muitos pacientes preferem o uso de LC. Em anisometropias refrativas as LC, de modo geral, fornecem uma qualidade óptica melhor do que os óculos. Entretanto, em altas Efeitos da correção óptica sobre o campo visual 4.17 U m usuário de óculos tem normalmente um campo visual em torno de 80°, devido à limitação da armação e das áreas de aberrações periféricas das lentes. O campo visual varia de acordo com o tipo de lente. Nos óculos com lentes negativas, o campo visual é discretamente aumentado pela divergência causada pelo efeito prismático das bordas da lente. No caso das positivas, o campo Efeitos da correção óptica sobre a presbiopia N anisometropias, quando o paciente usa a correção com óculos por muitos anos, o uso de LC pode fazer com que a aniseicônia ocorra mais facilmente. Por isso, as queixas do paciente devem ser levadas em conta. visual é um pouco menor. O usuário de LC apresenta uma amplitude de campo visual em torno de 100°, limitado apenas pelos movimentos oculares individuais. O efeito prismático dos óculos pode causar áreas cegas na periferia do campo visual nos hipermétropes e áreas de visão dupla nos míopes. Essas áreas cegas e de visão dupla são incômodas e podem ser aliviadas pelo uso de LC. 4.18 a visão de perto, o olho míope que está corrigido com óculos precisa acomodar um pouco menos do que o do emétrope. O olho hipermétrope, ao contrário, necessita de um maior esforço acomodativo. Por isso, os míopes, corrigidos com óculos, tendem a tornarse présbitas com uma idade um pouco mais avançada e os hipermétropes, com uma idade um pouco mais precoce. Com o uso de LC pode-se precipitar a presbiopia nos míopes e retardar nos hipermétropes. Referências Bibliográficas FORD, M.W.; STONE, J. Practical optics and computer design of contact lenses. In: PHILLIPS, A.J.; SPEEDWELL, L. Contact Lenses Fundamentals and Clinical Use, 4th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, Chapter 5, p. 154-173. MANNING, W.; MILLER, D. Increasing the range of keratometer. Suv. Ophthalmology. 1978; 22, 413-414. SORSBY, A.; LEARY, G. A.; RICHARDS, M. J. The optical components in anisometropia. Vision Res., 1962; 3, p.43-51. STEIN, H.A.; FREEMAN, M.I.; STEIN, R.M.; MAUND, L.D. Basics Optics and Terminology. In: ________. Contact Lenses - Fundamentals and Clinical Use . Thorofare: Slack Incorporated, 1997, Chapter 1, p. 1-29 11 Topografia Corneana Capítulo 5 5 Topografia Corneana - Instrumentos e Equipamentos Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman P O meridiano horizontal mede, normalmente, de 11 a 12 mm, e o vertical de 9 a 11 mm, o que lhe dá uma forma hiperbólica. Entretanto, a área central, de 3 a 4 mm, é normalmente esférica. ara adaptar LC, além do exame oftalmológico de rotina, deve-se conhecer a topografia corneana e, para isso, alguns instrumentos são necessários. A curvatura anterior da córnea tem 48,00 dioptrias e a posterior -4,00, em média, o que dá à córnea um poder dióptrico total em torno de 44,00 dioptrias positivas. Os parâmetros mais utilizados para a adaptação de LC são os obtidos através do ceratômetro ou do topógrafo computadorizado. 5.1 O ceratômetro ceratômetro, também conhecido como oftalmômetro, é o instrumento mais utilizado para a adaptação de LC. Ele projeta um círculo luminoso sobre a superfície anterior da córnea, a uma distância conhecida e, de acordo com o tamanho do círculo refletido calcula a curvatura corneana. Com o ceratômetro, mede-se a curvatura anterior da córnea num determinado meridiano, entre dois pontos extremos do reflexo das miras, alcançando de 2 a 4 mm da área central (média de 3,2 mm). Áreas maiores do que 3 mm podem ser medidas acoplando-se um topogômetro ao ceratômetro. O diâmetro da parte central da córnea, que inclui a ZO, tem em média 6 mm. Ao redor da ZO encontra-se a zona paracentral. Ceratômetro Unidade de iluminação Os raios de uma fonte luminosa atravessam as aberturas de um alvo e passam a formar o objeto iluminado, a mira, que tem a configuração de um círculo central com dois sinais negativos, um superior e outro inferior, e dois sinais positivos laterais. Os raios de luz da mira irão se refletir na córnea formando uma imagem virtual, ereta, direita e menor. Unidade de observação As miras duplicadas por dois prismas interpostos, que criam o efeito duplicador, fazem com que o observador, através de um telescópio astronômico, observe não apenas uma mira, porém três miras refletidas (fig. 1). O ceratômetro avalia o astigmatismo fornecendo medidas corretas em córneas normais e pouco exatas em córneas irregulares, como, em ceratocones e cicatrizes corneanas. O ceratômetro consiste de uma unidade de iluminação e uma unidade observadora: 12 Figura 1 O círculo central, à direita e embaixo, é a imagem da mira refletida; acima dele e à sua esquerda encontram-se os círculos que representam a duplicação prismática da mira original refletida. Capítulo 5 Topografia Corneana Ceratômetro é um dispositivo óptico que mede a curvatura central anterior da córnea. Ceratometria é a medida da curvatura central anterior da córnea, em dois meridianos primários, um vertical e outro horizontal, distantes 90 graus um do outro. Para calcular o tamanho da imagem, o ceratômetro mede a distância entre os dois sinais positivos e os dois sinais negativos, que são os pontos extremos da imagem refletida. Os positivos representam a extremidade da posição horizontal da imagem virtual, enquanto os negativos, as extremidades da posição vertical da imagem virtual. A distância entre os pon- Leitura K significa a medida ceratométrica do meridiano mais plano da córnea. É expressa em dioptrias ou milímetros de raio. tos refletidos é o tamanho linear da imagem naquele meridiano. O tamanho da imagem é proporcional ao raio de curvatura da córnea. Quanto menor o raio, mais curva é a córnea e menor será a imagem; ou quanto maior o raio, mais plana é a córnea e maior será o tamanho da mira refletida. Quanto mais uniforme for a superfície da córnea, mais precisas serão as medidas obtidas. Em casos de irregularidades da superfície, por exemplo no ceratocone, as miras podem se apresentar deformadas e de contorno irregular. As medidas não são exatas porque não se consegue desfazer a duplicidade das miras. 5.1.a Uso do Ceratômetro Os seguintes passos delineiam o procedimento básico para o uso correto do ceratômetro: 1º - Ajustar a ocular, colocando uma folha de papel branca em frente à mesma e girando-a, totalmente, no sentido antihorário. Olhando através da ocular, vêse uma cruz embaçada. Coloca-se a cruz em foco, girando a ocular lentamente no sentido horário. Esse ajuste da ocular é essencial para cada operador que utiliza o instrumento. 2º - Conferir o aparelho, com o lensco-meter, (fig. 2) medindo as esferas de aço de curvaturas conhecidas. 3º - Posicionar a pessoa de modo que a sua testa fique contra o encosto de cabeça. 4º - Ocluir o olho que não está sendo medido. 5º - Posicionar o instrumento em frente ao olho e fazer com que o paciente olhe dentro da luz. Deve-se observar a imagem circular do próprio ceratômetro, projetada na córnea para auxiliar a centragem, atitude indispensável para se obter medidas corretas. Enquanto isso, o paciente estará vendo um reflexo do seu próprio olho. 6o - Focalizar o instrumento no olho e ajustálo para alinhar a marca no círculo inferior direito. 7º - Controlar o foco com uma mão e com a outra girar o tambor horizontal (esquerdo) para sobrepor os sinais positivos. 8º - Girar, a seguir, o tambor vertical (direito) e sobrepor os sinais negativos. É importante notar que o primeiro foco (horizontal) irá embaçar à medida que se tenta sobrepor o meridiano vertical. 9º - Registrar as leituras dos dois tambores. Por exemplo: 43,00 D a 90o com 45,00 D a 180o ou 43,00/45,00 a 180o. Nesse exemplo, a córnea apresenta 2,00 D de astigmatismo contra-a-regra. 13 Topografia Corneana Capítulo 5 5.1.b Leituras Ceratométricas A topografia corneana pode ser medida em milímetros e/ou em dioptrias, conforme o instrumento utilizado. Os ceratômetros, de modo geral, fornecem medidas limitadas entre 36,00 D (9,38 mm) e 52,00 D (6,49 mm). Quanto menor o tamanho da imagem, mais curva é a córnea e vice-versa. Leituras ceratométricas podem ser fornecidas de duas maneiras. Uma é dar, em primeiro lugar, o meridiano mais plano e a seguir o mais curvo, com o eixo. Por exemplo: C = 43,00/45,00 a 180o. Nesse caso, o meridiano mais plano, vertical, chamado K, mede 43,00 D, e o meridiano mais curvo, 45,00 D, com o eixo a 180o. Outra forma é mostrar o meridiano horizontal primeiro. A Tabela 1 mostra raios de curvatura equivalentes a dioptrias para as leituras K mais freqüentes. Dioptrias 53,00 52,75 52,50 52,25 52,00 51,75 51,50 51 25 Tabela 1 - Tabela de conversão que relaciona poder refrativo da córnea, em dioptrias, com o raio de curvatura, em milímetros 14 Capítulo 5 Topografia Corneana O astigmatismo da córnea é igual à diferença entre os meridianos mais plano e mais curvo. Em astigmatismo com-a-regra com-a-regra,, o poder no meridiano horizontal, em dioptrias, é menor do que o vertical. P or exemplo: 43,00/45,00 a 90º. Por LC podem ser adaptadas em K, mais planas do que K ou mais curvas do que K. Ao adaptar LC, um parâmetro importante é a leitura K, que representa o meridiano mais plano da córnea. Adaptar em K refere-se à seleção de uma LC, cujo raio da curvatura posterior (CB) seja igual ao meridiano mais plano da superfície anterior da córnea. A LC também pode ser adaptada mais curva ou mais plana do que K K. 5.1.c Como aumentar o poder de leitura do ceratômetro O s ceratômetros, como já mencionado, fornecem medidas limitadas entre 36,00 D (9,38 mm) e 52,00 D (6,49 mm). Com freqüência, encontram-se córneas mais curvas do que 52,00 D, em ceratocones avançados, ou mais planos do que 36,00 D, após cirurgia refrativa. Para aumentar o poder de leitura, coloca-se uma lente oftálmica planoconvexa de +1,25 D sobre a abertura do ceratômetro com sua superfície plana (lado gravado) voltada para a abertura. Esse artifício adiciona 9,00 D à medida realizada aumentando o limite do ceratômetro para 61,00 D, ou, pode-se estender a variação para baixo até 30,00 D, utilizando-se uma lente esférica de 1,00 D. A ceratometria automática, que dá resultados semelhantes à da manual, é Figura 2 - Lensco-meter aparelho que se acopla ao ceratômetro para conferir a curvatura da LC RGP fornecida pelos refratores automáticos. Esses aparelhos, através de luz infravermelha, invisível para o paciente, utilizam microcomputadores para analisar e processar os dados do exame. Os raios infravermelhos chegam ao fundo do olho do paciente e, após sua reflexão, são detectados e analisados por um microcomputador que determina a refração objetiva, esférica e cilíndrica, com o respectivo eixo. Na realização da ceratometria automatizada, usa-se uma fonte luminosa circular como fonte de medida. A imagem da córnea é refletida no detector, localizado de forma radial em torno do eixo óptico. Essa imagem refletida é circular ou oval e o raio da córnea pode ser determinado pelo tamanho da reflexão. Pode-se medir a CB de uma LC rígida colocando -a sobre a colocando-a esfera de um dispositivo chamado lensco lensco-meter meter,, que se acopla ao ceratômetro. 15 Topografia Corneana Capítulo 5 Figura 4 Soft Lens Power Check para conferir o grau de LCH. Usa-se acoplado ao lensômetro Figura 3 - Lensômetro com o porta LC acoplado para conferir o grau de LC rígidas 5.2 O Com o olho do paciente fixando o ponto luminoso móvel, o eixo visual pode ser descentrado do eixo óptico do ceratômetro. A quantidade de descentralização sobre a curvatura de um determinado meridiano é medida e seu diâmetro é determinado. A avaliação é feita através de uma escala graduada no aparelho, indicando a descentralização a cada 0,1 mm. topogômetro é um instrumento que pode ser acoplado ao ceratômetro Bausch&Lomb ou similar, utilizado para identificar um ápice fora do centro geométrico da córnea e irregularidades da sua superfície. Possui um ponto de fixação luminoso móvel que permite medir, entre outras áreas, a zona apical da córnea. 5.3 O ceratoscópio é um aparelho desenvolvido por Plácido, em 1880, que reflete um conjunto de anéis circulares concêntricos na superfície anterior da córnea, possibilitando avaliar uma área um pouco maior do que a do ceratômetro. Esse conjunto de anéis é chamado disco de Plácido. fotoceratoscópio é um instrumento composto por uma câmara fotográfica acoplada a um cone, que projeta 9 a 12 anéis sobre a superfície 16 Ceratoscópio No ceratoscópio, quanto mais próximas as miras, mais curva é a córnea. Essas miras apresentam-se deformadas nos casos de ceratocone ou astigmatismos irregulares. Quando essas miras podem ser fotografadas o aparelho utilizado chama-se fotoceratoscópio. 5.4 O Topogômetro Fotoceratoscópio corneana. Ele tem a vantagem de avaliar a área central e a meia periferia da córnea, pois os anéis refletidos cobrem, aproximadamente, 55% da sua área total. Capítulo 5 Topografia Corneana Sistemas computadorizados de mapeamento topográfico da córnea 5.5 D iferente da ceratometria, que mede apenas a área central da córnea, a videoceratografia computadorizada mede toda a superfície corneana. Os topógrafos computadorizados, na sua maioria, baseiam-se nos princípios do disco de Plácido. Consistem de um fotoceratoscópio, um monitor de vídeo e um computador equipado com um programa para a análise da imagem ceratoscópica. Registram, através de uma câmara de vídeo, anéis de luz que são refletidos a partir da córnea, cuja quantidade varia conforme o aparelho, determinando o raio de curvatura ou o poder dióptrico da córnea. Nesses sistemas de vídeos computadorizados (EyeSys, TMS-1, CMS, EyeMap -Alcon), o software analisa os dados e cria imagens topográficas codificadas coloridas da córnea. Essas imagens podem ser mostradas em uma tela de vídeo ou impressas em papel. Alguns aparelhos existentes no mercado apresentam tecnologia não baseada no disco de Plácido, por exemplo, o sistema de topografia corneana PAR e o sistema ORBTEK. A interpretação mais utilizada dos resultados obtidos com a topografia corneana computadorizada é o mapa das cores. As cores quentes, como o vermelho, o laranja e o amarelo representam as áreas mais curvas; o verde, as áreas intermediárias; e as áreas mais planas são representadas pelas cores frias, azul claro e escuro. O resultado da interpretação pode ser afetado pela descentralização das miras em relação à pupila, problemas de focalização e pela variação na graduação da escala das cores, que pode se dar a cada 0,50 D, 1,00 D ou 1,50 D. Em variações menores (0,50 D), algumas irregularidades da superfície corneana, sem importância clínica, podem parecer maiores, causadas por erro de interpretação do topógrafo. Por outro lado, em variações maiores, as alterações patológicas da curvatura da córnea, em sua fase inicial, podem passar despercebidas ao se observar o mapa dióptrico. Algumas escalas apresentam graduações fixas, abrangendo um valor dióptrico definido. A de Klyce/Wilson, por exemplo, mede de 28,00 D a 65,5 D, com graduação de 1,5 D; a de Maguire/Waring, mede de 32,00 D a 57,00 D, com graduação de 1,00 D; e a escala absoluta, de 9,00 D a 101,5 D, com graduação especial. Na escala absoluta, desenvolvida pelo Prof. Stephen Klyce, um determinado valor dióptrico está sempre representado pela mesma cor, diferente de outras escalas nas quais as cores são ajustadas automaticamente pelo computador, dependendo dos valores dióptricos encontrados no exame de cada paciente. Nessa escala, que varia de 9,00 D a 101,5 D, o valor médio de 43,00 D é representado pela cor verde clara, e a zona central que compreende 11 graduações varia 1,5 D. Acima e abaixo desse limite, a graduação varia 5,00 D. Dessa forma, tem-se a mesma cor para cada valor dióptrico, permitindo que todos os exames feitos com essa escala possam ser comparados. No astigmatismo simétrico, (fig. 5 e fig. 6) os dois semi-meridianos apresentam a mesma curvatura, o que não acontece no assimétrico (fig. 7). No astigmatismo regular, o meridiano mais curvo fica a 90o do meridiano mais plano, enquanto no irregular, esses meridianos não são ortogonais. Na figura 8 vê-se um exemplo de astigmatismo de eixo oblíquo. A videoceratografia é útil em córneas de difícil avaliação, como nos casos de ceratocone (fig. 9), pós-ceratoplastia (fig. 10) e pós-cirurgia refrativa. Com a videoceratografia a detecção de alterações topográficas da córnea tornou-se mais precisa, facilitando o diagnóstico do ceratocone incipiente, tipo que apresenta pouca irregularidade à ceratometria e não é percebido à lâmpada de fenda. Além disso, tem sido essencial para o desenvolvimento de um esquema de classificação do ceratocone e para o estabelecimento de um critério de diagnóstico. Maiores detalhes no capítulo de Ceratocone. 17 Topografia Corneana Capítulo 5 Programas de software também estão disponíveis para a adaptação de LC RGP.. Esses programas sugerem os parâmetros iniciais tais como CB, Ø total RGP da LC , Ø da ZO ZO,, elevação da borda e o grau, além de simularem os padrões de fluoresceína com as LC programadas. O software também permite que o médico escolha seus próprios parâmetros e analise o comportamento da LC antes de colocá-la no olho do paciente. Figura 5 - Astigmatismo simétrico com-a-regra Figura 6 - Astigmatismo simétrico contra-a-regra Figura 7 - Astigmatismo assimétrico com maior curvatura corneana inferior Figura 8 - Astigmatismo oblíquo Figura 9 - Ceratocone periférico temporal inferior Figura 10 - Pós-ceratoplastia 18 Capítulo 5 Topografia Corneana Outros Instrumentos 5.6 5.6.a Esferômetro Óptico O propósito do esferômetro óptico é medir o raio de curvatura de uma LC rígida. O Contacto Gauge (Neitz Instrument Co.) e o Radioscópio (fig. 11) (MARCO Jacksonville - USA) são exemplos de esferômetros ópticos. O instrumento possui um microscópio através do qual se analisa a LC. O raio de curvatura é lido numa escala de medição embutida. Dependendo de como a LC estiver posicionada, pode-se medir o raio de curvatura côncavo ou convexo. O esferômetro óptico também mostra se a LC está empenada. Figura 11 - Radioscópio (MARCO) Mede a CB e a espessura das LC RGP 5.6.b Comparadores de LC O comparador é um dispositivo utilizado para averiguar as condições da LC, determinar seu Ø e a largura das curvas secundárias e periféricas. marcada em incrementos de 0,1 mm. Isso permite medir o Ø da LC, largura da curva periférica, do blend e da curva intermediária. Comparadores de LC projetam uma imagem de uma LC em uma tela de vidro esmerilhado, que pode ser magnificada em até 20 vezes. A tela tem uma escala Pode-se determinar a espessura da borda analisando a LC num corte transversal. Riscos de superfície e lascas de borda também aparecem na tela. 5.6.b 5.6.c Analisador de LC Hidrofílicas (LCH) O analisador de LCH (HydroVue, Inc.) projeta uma imagem da LC numa tela com uma magnificação de 15 vezes. A imagem é comparada com uma série de padrões hemisféricos marcados em incrementos de 0,2 mm (variando de 7,6 mm a 9,8 mm). Analisador de LCH é um instrumento com o qual se pode conferir os parâmetros das LCH torneadas. O analisador de LCH é utilizado para medir a CB de LCH torneadas; não é confiável para LC fundidas (spin cast). A LC é colocada em uma célula cheia de solução salina, através da qual um facho de luz é projetado. Isso permite medir seu Ø, espessura central, bem como inspecionar a superfície e a borda, em seu estado totalmente hidratado, o que fornece uma leitura mais precisa do que a que seria obtida de uma LC parcialmente desidratada. Com esse instrumento pode-se conferir, também, as LC rígidas. 19 Topografia Corneana Capítulo 5 5.6.b 5.6.d Espessímetro A bitola de espessura é utilizada para medir a espessura central das LC. Coloca-se a LC sobre um suporte com a superfície côncava para baixo. Através de um medidor de relógio pode-se averiguar a espessura registrada quando o êmbolo da mola toca a superfície anterior da LC. Referências Bibliográficas MOREIRA, S.M.B. & MOREIRA, H. Topografia Corneana. In: ________. Lentes de Contato, 2 ed. Rio de Janeiro: Ed. Cultura Médica, 1998, p. 16-30. PECEGO, J.G. Ceratometria e Topografia Corneana. In: CORAL-GHANEM,C.; KARAJOSÉ, N. Lentes de Contato na Clínica Oftalmológica, 2 ed. Rio de Janeiro: Ed. Cultura Médica, 1998, p. 21-26. PECEGO, J.G. Ceratometria. In: PENA, A.S. Clínica de Lentes de Contato. Rio de Janeiro: Cultura Médica, 1989. p. 21-24. SAMPSON, W.G; SOPER, J.W. Keratometry. In: GIRARD, L.J. Corneal Contact Lenses, 2nd ed. Saint Louis: The C.V. Mosby Company, 1970, Chapter 6, p. 80-81. STEIN, H.A.; FREEMAN, M.I.; STEIN, R.M.; MAUND, L.D. Overview of Contact Lenses and Lens Equipment. In: ________. Contact Lenses - Fundamentals and Clinical Use. Thorofare: Slack Incorporated, 1997, Chapter 3, p. 39-58. WILSON, S.E.; LIN, D.T.C.; KLYCE, S.D. Corneal topography of keratoconus. Cornea. 10:2-8, 1991. 20 Capítulo 6 Anatomia e Fisiologia Anatomia e Fisiologia Relacionadas ao uso de LC 6 Cleusa Coral-Ghanem, Harold A. Stein e Melvin I. Freeman P ode-se pensar no olho como duas esferas superpostas. A menor e mais curva das duas, a córnea, é a esfera anterior. É transparente e responsável pela maio- Pálpebras ria do poder refrativo do olho. A córnea está fixada na esfera posterior, a esclera. A esclera é uma estrutura opaca que forma a cobertura protetora externa do olho. 6.1 A s pálpebras constituem um dos elementos mais importantes do sistema de proteção ocular. A ação protetora é exercida: pelos cílios, através dos movimentos sensitivos palpebrais; pela secreção das glândulas sebáceas de Meibômio, das glândulas de Moll, da glândula lacrimal principal e das glândulas lacrimais acessórias de Krause e Wolfring; pela rápida abertura e fechamento da rima palpebral, que evita a entrada de corpos estranhos e o excesso de luz. A abertura entre as pálpebras superior e inferior é a rima palpebral que, num adulto normal, mede em torno de 27 a 30 mm no seu diâmetro horizontal e, quando os olhos estão abertos, em posição primária, de 8 a 15 mm no seu diâmetro vertical. Ao piscar, a pálpebra superior move-se mais do que a inferior. A pálpebra superior, normalmente, se estende 1 mm acima da córnea quando os olhos estão abertos, enquanto a pálpebra inferior alcança somente a margem inferior da córnea. Cada pálpebra tem uma margem aproximada de 2 mm de largura. Os cílios se originam das superfícies anteriores das margens palpebrais. O piscar serve para distribuir o filme lacrimal sobre a córnea, evitando o ressecamento da superfície ocular e permitindo que o filme lacrimal cumpra as suas funções. O indivíduo normal pisca 12 a 15 vezes por minuto. O intervalo entre as piscadas leva de 2,8 segundos nos homens e um pouco menos de 4 segundos nas mulheres. A duração de um piscar completo é de 0,3 a 0,4 segundos. Figura 1 O limbo, estruturas das pálpebras e as glândulas que produzem lágrimas. Atrás dos cílios, na lamela posterior da pálpebra, encontram-se os orifícios das glândulas de Meibômio. Essas são glândulas produtoras de secreção sebácea. Seu número varia em torno de 25 na pálpebra superior e 20 na pálpebra inferior. (fig. 1). 21 Anatomia e Fisiologia Capítulo 6 6.2 A conjuntiva é a membrana mucosa que recobre a frente do globo ocular (conjuntiva bulbar) e a superfície interna das pálpebras (conjuntiva palpebral). Conjuntiva As dobras formadas pela junção da conjuntiva bulbar e palpebral são o fórnice superior (posterior à pálpebra superior) e o fórnice inferior (posterior à pálpebra inferior). 6.3 O filme lacrimal tem, aproximadamente, 7 µm de espessura e está constituído por uma fina camada lipídica (0,5 µm) produzida pelas glândulas de Meibômio e por uma camada aquosa mais espessa (6 µm ou mais), secretada pelas glândulas lacrimais. Até recentemente, considerava-se que o filme lacrimal tivesse uma terceira camada, a mucosa. NICHOLS e col. (1985) demonstraram que a mucina, secretada por 1.5 milhões de células caliciformes da conjuntiva bulbar, associa-se com o glicocálice da superfície epitelial e forma uma espessa cobertura hidrofílica. Filme Lacrimal Por ser hidrofílica, tem a qualidade de permitir a boa distribuição da camada aquosa sobre o epitélio corneano. Quando a produção de mucina é deficiente, como acontece após uma forte queimadura química ou na síndrome de Stevens-Johnson, ocorre um ressecamento e alteração epitelial, mesmo que haja uma produção aquosa normal. A camada mucosa é distribuída sobre a superfície anterior da córnea e conjuntiva através do piscar. A pessoa que pisca pouco, ou de forma inadequada, pode apresentar áreas de ressecamento corneano e ter complicações com o uso de LC. 5.6.b 6.3.a Principais funções do filme lacrimal Óptica mantendo a superfície da córnea uniforme. Mecânica agindo como barreira a corpos estranhos e lubrificando a superfície ocular. Nutritiva da córnea pela captação de O2 do ar atmosférico. Antibacteriana pela diluição do número de microorganismos. O filme lacrimal é de importância vital para o uso de LC. Problemas com o fluxo ou composição das lágrimas não somente dificultam o seu uso como podem provocar danos à córnea. 22 Capítulo 6 Anatomia e Fisiologia 5.6.b 6.3.b Camadas do filme lacrimal 1a CAMADA LIPÍDICA É a mais externa, secretada pelas glândulas de Meibômio. Sua principal função é evitar a evaporação da camada aquosa, mantendo o menisco lacrimal. Essa camada pode reduzir a evaporação em até 90%. Do total de lágrimas segregadas pode-se perder em torno de 20 a 25% pela evaporação. Na ausência da camada lipídica, a velocidade de evaporação aumenta 10 a 20 vezes (MISHIMA 1965). A secreção das glândulas de Meibômio pode ser alterada por colônias de bactérias nas bordas palpebrais e por hormônios. Os andrógenos, como a testosterona, aumentam a produção de lipídios, enquanto os estrógenos e antiandrógenos provocam efeito contrário. A disfunção das glândulas de Meibômio pode conduzir à instabilidade do filme lacrimal e provocar distúrbios na superfície ocular. 2 a CAMADA AQUOSA É a mais espessa, secretada pelas glândulas lacrimais principais, localizadas na região orbitária temporal superior, e pelas glândulas acessórias de Krause e Wolfring. Protege a córnea, fornece nutrientes para o seu metabolismo e auxilia na remoção de produtos metabólicos residuais. Conforme MISHIMA (1966), a camada aquosa é produzida num fluxo de, aproximadamente, 1.2 µl/min. O fluido aquoso é composto por 98,2% de água, alguns sais dissolvidos, gases (O2 e CO2), proteínas, uréia e lisozima. A deficiência da camada aquosa é a causa mais comum de olho seco. 5.6.b 6.3.c Drenagem das lágrimas D á-se através do sistema excretor naso-lacrimal. As lágrimas, secretadas dentro do fórnice temporal superior,são conduzidas até os pontos lacrimais de 3 modos: lículos ao saco naso-lacrimal que drena para o meato nasal inferior, via ducto naso-lacrimal. A drenagem é facilitada pelo movimento contínuo do fluido lacrimal e é afetada pelo fechamento palpebral. pela ação da gravidade, no canto lateral, formando o fluxo lacrimal inferior; As lágrimas também saem do olho pela evaporação e pela absorção conjuntival. pela capilaridade que auxilia a drenagem no ponto lacrimal e na porção vertical do canalículo; A película lacrimal não é perceptível a olho nu, entretanto, pode ser vista ao biomicroscópio como um menisco de 1 mm, na borda da pálpebra superior e inferior. pelos movimentos das pálpebras, através da ação do piscar. Normalmente, o canalículo inferior recolhe um fluxo lacrimal 4 vezes maior que o superior. As lágrimas vão dos cana- Córnea A Observação - A avaliação do filme lacrimal para adaptar LC será comentada noutro capítulo. 6.4 córnea é a superfície convexa externa transparente do olho que se une à esclera em uma junção circular denominada limbo. Mede 11 a 12 mm no meridiano horizontal e 9 a 11 mm no vertical. Sua superfície anterior é mais curva na parte central e um pouco aplanada na periferia, o que lhe dá uma forma hiperbólica. A superfície posterior é mais esférica do que a anterior. A córnea, na sua 23 Anatomia e Fisiologia parte central, tem uma área quase esférica, de 3 a 4 mm, também chamada ZO, e um raio de curvatura médio de 7,8 mm. Seu índice de refração é 1,376 e contribui, aproximadamente, com 74% do poder refracional do olho humano, ou 43,25 dioptrias de um total de 58,50 dioptrias, sendo a maior fonte de astigmatismo. Sua espessura média é de 0,52 mm (520 µm) no centro e 0,65 mm (650 µm) na periferia. A córnea contém uma das mais altas densidades de terminações nervosas do corpo e sua sensibilidade é 100 vezes maior do que a da conjuntiva. A inervação é proveniente da primeira divisão do nervo trigêmio, o nervo oftálmico, através dos nervos ciliares longos. A nutrição da córnea é dependente da difusão de glicose, proveniente do Capítulo 6 humor aquoso e da difusão do O2 através do filme lacrimal. A periferia corneana tem sua nutrição suplementada pelo O2 da circulação límbica. O O2 é um componente essencial para a respiração, nutrição e metabolismo celular da córnea. Na ausência de um fornecimento adequado, a córnea perde a capacidade de sustentar a glicólise aeróbica, o que provoca um acúmulo de ácido láctico e outros distúrbios metabólicos que provocam o edema corneal. A principal fonte de O2, com o olho aberto, é o ar atmosférico. Ao nível do mar, 21% do ar é O2, 78% é nitrogênio e 1% representa outros gases. Com o olho fechado, a oxigenação passa a ser obtida através dos vasos palpebrais, límbicos e do humor aquoso. A oxigenação da córnea na presença da LC, além da qualidade e quantidade do filme lacrimal, depende da transmissibilidade através do seu material. 5.6.b 6.4.a Camadas da córnea C onsidera-se a córnea composta por cinco camadas (fig. 2), embora seja reconhecida a existência de uma membrana basal delgada, debaixo do epitélio. Figura 2 Camadas da córnea 1a EPITÉLIO É a camada mais externa, com espessura de cinco ou seis células, unidas por uma substância cimentante. As superfícies das células formam prolongamentos que se encaixam dentro das indentações correspondentes das células vizinhas e se aderem por corpúsculos de união, os desmossomas. Pe24 quenas projeções similares a cabelo se estendem para fora das células, na superfície epitelial, ajudando a manter o muco na superfície. O epitélio funciona como um regulador do fluxo de água e nutrientes, provenientes do filme lacrimal para as cama- Capítulo 6 Anatomia e Fisiologia das mais internas da córnea; e removedor de produtos residuais das camadas inferiores. Além disso, serve como uma barreira protetora contra corpos estranhos. O estroma é bem abastecido de nervos, o que torna o trauma corneal extremamente doloroso e a córnea sensível a corpos estranhos. Apesar de ser relativamente susceptível a danos, o epitélio tem um período de renovação rápido, em torno de 7 dias. Abrasões relacionadas ao epitélio costumam não deixar cicatrizes, o que não acontece com ferimentos mais profundos. 4a MEMBRANA DE DESCEMET Situa-se abaixo do estroma e está constituída por um material semelhante ao colágeno. É considerada como um produto da secreção das células endoteliais, tornando-se mais espessa com a idade. A reparação se inicia pela migração lateral das células adjacentes. A membrana de Descemet é muito elástica e representa uma barreira contra a perfuração em úlceras profundas da córnea. 2a MEMBRANA DE BOWMAN É uma camada acelular de tecido estromal condensado que separa o epitélio do estroma propriamente dito. Constitui-se de uma lâmina de tecido transparente com espessura aproximada de 12 micras, formada por fibrilas uniformes, de material colágeno, que correm paralelas à superfície. A membrana de Bowmann é perfurada por fibras nervosas não mielinizadas, provenientes do estroma, que inervam o epitélio. 3a ESTROMA É composto por camadas densas de fibras paralelas de colágeno. Representa 90% da espessura corneana e é, também, denominado de substância própria. A disposição regular das células estromais e macromoléculas é necessária para uma córnea transparente. Quando há edema de córnea, essas camadas se separam devido ao excesso de fluido, resultando em perda da transparência. A transparência depende da manutenção do conteúdo aquoso, em torno de 78%, controlado pelas barreiras de um epitélio intacto e, principalmente, pelo funcionamento da bomba endotelial. Certos tipos de danos à córnea podem interferir nesse mecanismo de bombeamento, ocasionando o acúmulo de líquido, o que provoca o edema com conseqüente redução da transparência. 5a ENDOTÉLIO É constituído por 400.000 a 500.000 células, predominantemente hexagonais, dispostas em uma única camada. Sua superfície interna é banhada pelo humor aquoso. Ao nascimento, a densidade celular varia de 3.500 a 4.000 células/mm2 e na idade adulta, de 1.400 a 2.500 células/mm2. Com densidades inferiores a 400-700 células/mm2 iniciam-se alterações nas funções endoteliais. A perda dessas células resulta num alargamento das células vizinhas para cobrir a área defeituosa. As células endoteliais humanas não se proliferam in vivo. Por esse motivo, em casos de lesão do endotélio pode haver o vazamento de fluido proveniente da câmara anterior para o estroma. Isso é conhecido como exaustão da córnea ou descompensação. A função do endotélio, portanto, é controlar a hidratação do estroma, agindo como uma barreira à permeabilidade de líquido proveniente da câmara anterior. O rompimento dessa barreira ocasiona edema de córnea e perda de transparência. A fonte primária de oxigenação do endotélio é a difusão do O2 atmosférico através das outras camadas da córnea. Além disso, recebe também alguns nutrientes do humor aquoso. O uso de LC pode provocar uma série de complicações na córnea, por isso, para a proteção da saúde ocular ocular,, é necessário que a adaptação tenha supervisão médica. 25 Anatomia e Fisiologia Capítulo 6 Efeitos da Hipóxia O uso de LC não permeável aos gases reduz o abastecimento de O2 ao endotélio e pode modificar sua estrutura celular. O epitélio sob o fluxo reduzido de O2 sofre hipoestesia, afilamento, redução da taxa mitótica; desenvolve microcistos e facilita a ceratite infecciosa. O estroma sofre acidose, edema, estrias, vascularização e exaustão. Referências Bibliográficas KLYCE, S. D; BEUERMAN, R. W. Structure and Function of the Cornea. In: KAUFMAN, H. E.; BARRON, B. A ; MCDONALD, M. B. The Cornea , 2nd ed. Boston: ButterworthHeinemann, 1998. Chapter 1, p. 3-26. MISHIMA, S.. Some physiological aspects of the precorneal tear film. Arch. Ophthalmol. 73:233, 1965. MISHIMA, S.; GASSET, A.; KLYSS, S.D.; et al. Determination of tear volume and tear flow. Invest Ophthalmol 5:264, 1966. NICHOLS, B. A, Chiappino, M. L., Dawson, C, B.: Demonstration of the mucous layer of the tear film by electron microscopy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 26:464,1985. STEIN, H.A.; FREEMAN, M.I.; STEIN, R.M.; MAUND, L.D. Anatomy and Physiology. In: ________. Contact Lenses Fundamentals and Clinical Use. 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