Correlación de la topografía corneal con la escleral en queratocono

Resumen

Propósito

Evaluar la correlación entre la forma escleral y los parámetros tomográficos corneales en queratocono.

Métodos

En este estudio se incluyeron 20 ojos de 15 pacientes con queratocono sin uso previo de lentes especiales ni cirugía ocular. Se obtuvieron las imágenes corneales con el Pentacam HR y se adquirieron mapas corneoesclerales tridimensionales (3D) con el Eye Surface Profiler, ESP. Se calculó la altura sagital en la córnea central (anillo de radio de 0-4 mm), córnea periférica (anillo de radio de 4-6 mm) y en la esclera (anillo de radio de 6-8 mm) utilizando mapas ESP y Pentacam HR (exclusivamente para la córnea central). La región más plana y la más curvada de cada anillo y la asimetría escleral se calcularon con software personalizado. Se utilizó el coeficiente de correlación de Pearson (r) para evaluar la correlación entre los parámetros corneales medidos por Pentacam HR y la asimetría escleral.

Resultados

Los parámetros de córnea anterior, como la queratometría más plana y la más curvada, se correlacionaron con la irregularidad escleral en queratocono (todos r>0.5, p<0.05). Sin embargo, el astigmatismo corneal mostró una correlación pobre con el nivel de irregularidad escleral (r=-0.11; p=0.32). Métricas específicas de la enfermedad relacionados con la curvatura de la córnea posterior y el grosor corneal (ej. BAD-D) no se correlacionaron con la asimetría escleral. Las regiones más curvadas de la córnea central, la córnea periférica y la esclera tendieron a compartir un ángulo común (r=0.92; p<0.001, para la córnea central en comparación con la esclera).

Conclusión

El meridiano más curvo de la córnea coincide con el meridiano más curvo de la esclera, no siendo así en el meridiano más plano. Los parámetros de córnea anterior pueden servir como orientación sobre cómo de irregular es la esclera, pero no se puede inferir en qué regiones están esas irregularidades.

Palabras clave: queratocono; topografía corneal; topografía corneoscleral; lentes esclerales.

Introducción

En la última década, la disponibilidad de lentes esclerales ha aumentado considerablemente en todo el mundo. La mayoría de los principales fabricantes de lentes corneales también fabrican lentes esclerales de varios diseños, incluidas las lentes con zonas de apoyo específicas por cuadrante1. Las lentes esclerales descansan sobre el tejido conjuntival que recubre la esclera, mientras abovedan completamente la córnea y el limbo. En general, se considera que la geometría de la zona de apoyo de una lente escleral debe alinearse lo más posible con los tejidos oculares subyacentes. La distribución desigual del peso de una lente escleral puede provocar una compresión excesiva de la conjuntiva, lo que limita el tiempo de uso y la comodidad.2 Comprender la forma de la esclera anterior es especialmente relevante para los ojos con queratocono, ya que son los principales usuarios de lentes esclerales en todo el mundo.1

El diseño y ajuste de lentes esclerales ha estado expandiéndose durante la última década en la clínica optométrica. Sin embargo, los dispositivos de imagen especializados para tal fin como los topógrafos corneoesclerales siguen siendo menos comunes que los topógrafos corneales.1 El ajuste de las lentes esclerales todavía depende principalmente de un enfoque de ajuste diagnóstico corneal. Por lo tanto, es útil estudiar cómo los parámetros corneales, medidos por dispositivos de imagen corneal como Pentacam HR, se relacionan con la forma escleral en el queratocono. El objetivo de este trabajo es estudiar si los parámetros corneales típicos extraídos de Pentacan HR están correlacionados con el nivel de irregularidad escleral.

Métodos

Participantes

Se llevó a cabo un estudio prospectivo y transversal en el departamento de Oftalmología del Hospital Universitario de Gante, Bélgica. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital Universitario de Gante y cumplió con los principios de la Declaración de Helsinki. Se invitó a participar en el estudio a pacientes con queratocono de 18 años de edad o más, que asistieron a la clínica de lentes de contacto entre septiembre de 2018 y agosto de 2019. Los criterios de exclusión incluyeron una longitud axial> 25 mm, antecedentes de crosslinking corneal, uso de lentes de contacto o cirugía refractiva o intraocular (como trasplante de córnea, cirugía de cataratas, vitrectomía pars plana, etc.) ya que estos procedimientos pueden afectar las características corneales y/o esclerales. Los pacientes que cumplían los criterios dieron su consentimiento informado por escrito para participar después de que se les explicara la naturaleza y las posibles consecuencias del estudio. Ambos ojos se consideraron elegibles, ya que el queratocono es una enfermedad asimétrica con una correlación intra-sujeto limitada.³ El tamaño de muestra necesario se calculó en base a datos previamente publicados de topografía escleral en ojos con queratocono.⁴

La recolección de datos

El protocolo del estudio incluyó la tomografía corneal (Pentacam HR, Oculus, Wetzlar, Alemania) y posteriormente, la topografía corneoescleral (Eye Surface Profiler (ESP), Eaglet Eye BV, Houten, Países Bajos). Las mediciones con Pentacam HR se realizaron antes de la imagen ESP, ya que la instilación de fluoresceína es necesaria para el procedimiento de imagen con ESP. Se adquirió una buena medición de Pentacam HR por ojo. Cuando fue necesario, las mediciones se repitieron hasta obtener una buena puntuación de calidad (“OK” en el software Pentacam HR). El ESP es un sistema secuencial de proyección de doble franja basado en la profilometría de transformada de Fourier.⁵ Se humedeció una tira oftálmica BioGlo (HUB Pharmaceuticals, LLC, Plymouth, MI, EE. UU.) con una gota de lubricante ocular (Hylo-Comod, 1 mg / ml de hialuronato de sodio no conservado URSAPHARM Arzeimittel GmbH Saarbrücken, Alemania) y se utilizó posteriormente para tocar suavemente la superficie ocular superior temporal. Se abrieron manualmente los párpados, pero se tuvo especial cuidado de no comprimir el globo ocular. Se tomaron tres mediciones consecutivas de ESP y se incluyó para el análisis de datos la que tenía la mayor cobertura de área escleral.

Análisis de datos

La asimetría escleral se evaluó utilizando mapas corneoesclerales tridimensionales (3D) adquiridos con ESP, utilizando una metodología descrita en un artículo técnico anterior [6]. En resumen, se separaron la córnea y la esclera a nivel del limbo. Después se calculó el error cuadrático medio (RMSE) de la diferencia entre el anillo escleral en 3D y una superficie de referencia fija como una estimación de la asimetría corneoescleral. Este método automatizado clasifica el nivel de irregularidad escleral en micrómetros. Los valores bajos indican una superficie anterior escleral bastante regular, mientras que los valores altos corresponden a una superficie escleral más irregular.⁶

La altura sagital se calculó utilizando software personalizado a partir de mapas corneales (adquiridos con Pentacam HR) en todas las direcciones a nivel corneal central (0-4 mm de radio) y de mapas corneoesclerales (adquiridos con ESP) en todas las direcciones para la córnea central (0-4 mm de radio), córnea periférica (anillo de 4-6 mm de radio) y esclera (anillo de 6-8 mm de radio). Cada uno de estos anillos se dividió en sectores de 10 grados y se calculó la altura sagital media en cada sector. Los sectores con la altura sagital más alta y baja se consideraron la región más curva y la más plana, respectivamente. La posición angular correspondiente de la región más curva y plana con respecto al ápice corneal también se registró y se utilizó para calcular el ángulo relativo entre las regiones más curva y más plana de la esclera.

Análisis estadístico

El análisis estadístico se realizó utilizando Microsoft Office Excel (Microsoft Office Professional Plus 2016; Microsoft; Redmond, WA, EE. UU.). La normalidad de todos los conjuntos de datos no fue rechazada (prueba de Shapiro-Wilk, p>0,05). El nivel de significancia se estableció en 0,05. Para evaluar si el nivel de asimetría escleral se puede inferir a partir de datos de tomografía corneal, se calculó el coeficiente de correlación de Pearson (denotado por ‘r’), junto con el valor p correspondiente.

Resultados

En este estudio se incluyeron 20 ojos de 15 pacientes con queratocono que no habían utilizado ningún tipo de lente de contacto en los últimos tres meses. La edad media fue de 40,7 ± 15,6 años. La asimetría escleral fue, en promedio, de 72 ± 28 μm (rango de 37 a 129 μm).

Relación entre la asimetría escleral y los parámetros corneales de Pentacam HR

Se evaluaron los parámetros corneales relevantes para el diagnóstico y seguimiento del queratocono en términos de su correlación con la asimetría escleral. Se encontraron resultados estadísticamente significativos para varios parámetros, como se muestra en la Tabla 1.

Se encontró que la asimetría escleral está moderadamente correlacionada con el nivel de descentramiento del cono (r=0,42, p=0,03) (Figura 1), y bien correlacionada con la elevación media de la córnea central (radio central de 4 mm) calculada a partir de los mapas de Pentacam HR (r=0,71, p<0,001).

Relación entre los patronos de elevación corneal y escleral

La posición del área más curvada en el anillo corneal central y periférico están fuertemente correlacionadas (r=0,91; p<0,001). De manera similar, la posición del área más curvada en la esclera también está altamente correlacionada tanto con la córnea central (r=0,92; p<0,001) (Figura 2) como con la córnea periférica (r=0,93; p<0,001). Se encontraron correlaciones más débiles en cuanto a las regiones más planas en los tres anillos. Se encontró una baja correlación entre la posición (ángulo) del área más plana en la córnea central y periférica (r=0,41; p=0,03). Además, el área más plana en la esclera no se correlacionó con la córnea central (r=0,12; p=0,30), pero mostró una correlación moderada con la córnea periférica (r=0,57; p=0,004). El ángulo relativo entre las regiones más curvadas y planas en la esclera fue de 140 ± 35°, con un rango de 50° a 180°. La Figura 3 ilustra este fenómeno.

Discusión

Tanto las superficies corneales anterior como posterior se ven afectadas en el queratocono, pero los cambios detectados no siguen necesariamente el mismo curso.⁷ El presente estudio tuvo como objetivo investigar cómo los parámetros de tomografía corneal en el queratocono se correlacionan con la geometría escleral. Los parámetros corneales que reflejan la curvatura central/generalizado de la superficie corneal anterior (K1, K2 y BFS anterior) se asociaron con la irregularidad escleral, y en mayor medida que los parámetros centrados en el cono mismo (Kmax y ARC). Piñero et al. ya habían demostrado previamente una correlación significativa entre BFS del área corneal y escleral en ojos con queratocono, lo que indica que cuando la córnea se curva en el queratocono, la esclera también tiende a curvarse.8 El presente estudio demuestra adicionalmente que la esclera no solo tiende a curvarse, sino que también se vuelve más irregular cuando la superficie corneal anterior se curva. A pesar de la correlación significativa encontrada para K1 y K2, el astigmatismo corneal anterior no se correlacionó con la irregularidad escleral (p=0,32). Curiosamente, los marcadores específicos del estadio de la enfermedad como la paquimetría más delgada, el índice PRC y BAD-D no mostraron una correlación significativa con la asimetría escleral.

Las lentes esclerales son de particular beneficio tanto en el queratocono avanzado como en el más periférico, ya que los lentes gas permeable corneales típicamente sufren de descentramiento y desplazamiento en estos ojos.⁹ Hipotéticamente, se podría esperar una esclera más irregular (y, por lo tanto, una zona de apoyo más irregular para la lente) en los conos desplazados. En este estudio, se encontró una correlación moderada entre la asimetría escleral y el nivel de descentramiento del cono (Figura 1), en acuerdo con otros trabajos.¹⁰ Sin embargo, se requiere investigación adicional con grupos más numerosos de ojos con queratocono, emparejados por la gravedad de la enfermedad, para evaluar la influencia del descentramiento del cono como predictor de la asimetría escleral.

Basado en los mapas ESP corneoesclerales, la posición del área más elevada fue angularmente estable desde el centro de la córnea hacia la esclera, como se ve en la Figura 2. En el estudio actual, también se examinó la orientación de la región más plana, pero no se detectó un patrón consistente de la córnea central y periférica con la esclera, como se ilustra en la Figura 3. La región más plana es consistente en la córnea, pero esta orientación no suele coincidir con la zona más plana de la esclera. La naturaleza asimétrica y no tórica de la esclera en el queratocono también se refleja en la amplia gama de ángulos encontrados entre el área más empinada y el área más plana de la esclera (ángulo medio de 140°, que varía de 50 a 180°), como se ilustra en el ejemplo mostrado en la Figura 3. Kowalski ya demostró previamente que mayores niveles de irregularidad escleral se asocian con un mayor descentramiento de las lentes esclerales y, en particular, el descentramiento vertical de la lente se rige principalmente por el espacio inicial apical.¹¹

En el presente estudio, se incluyeron principalmente ojos con queratocono leve a moderado, principalmente debido a la exclusión de ojos con uso actual de lentes especiales. Los datos longitudinales de pacientes con progresión de la enfermedad corneal serían de particular valor para investigar cómo ocurren los cambios esclerales en la progresión del queratocono.

Conclusión

Los parámetros de curvatura corneal anterior estuvieron moderadamente asociados con el nivel de asimetría escleral en ojos con queratocono: cuanto más pronunciada es la curvatura corneal anterior, más asimétrica es la esclera. El astigmatismo corneal, la paquimetría y la curvatura posterior no se correlacionaron con la forma escleral en el queratocono. El semimeridiano más elevado de la esclera se alineó con el punto corneal más delgado (ubicación del cono).

AGRADECIMIENTOS

La autora da las gracias a la Dr Elke O Kreps, del Hospital Universitario de Gante (Bélgica) por facilitar los datos de pacientes para este estudio y por sus consejos.

REFERENCIAS

1. Nau CB, Harthan J, Shorter E, Barr J, Nau A, Chimato NT, et al. Demographic characteristics and prescribing patterns of scleral lens fitters: The SCOPE Study. Eye Contact Lens 2018;44(Suppl. 1):S265–72. https://doi.org/10.1097/ ICL.0000000000000399.
2. Walker MK, Bergmanson JP, Miller WL, Marsack JD, Johnson LA. Complications and fitting challenges associated with scleral contact lenses: a review. Cont. Lens Anterior Eye 2016;39(2):88–96. https://doi.org/10.1016/j.clae.2015.08.003.
3. McAlinden C, Khadka J, Pesudovs K. Statistical methods for conducting agreement (comparison of clinical tests) and precision (repeatability or reproducibility) studies in optometry and ophthalmology. Ophthalmic Physiol. Opt. 2011;31(4): 330–8. https://doi.org/10.1111/j.1475-1313.2011.00851.
4. Van Nuffel S, Consejo A, Koppen C, Kreps EO. The corneoscleral shape in keratoconus patients with and without specialty lens wear. Cont. Lens Anterior Eye 2020;S1367-0484(20):30113. https://doi.org/10.1016/j.clae.2020.06.001.
5. Iskander DR, Wachel P, Simpson PN, Consejo A, Jesus DA. Principles of operation, accuracy and precision of an eye surface profiler. Ophthalmic Physiol. Opt. 2016; 36(3):266–78. https://doi.org/10.1111/opo.12292.
6. Consejo A, Behaegel J, van Hoey M, Iskander DR, Rozema JJ. Scleral asymmetry as a potential predictor for scleral lens compression. Ophthalmic Physiol. Opt. 2018; 38(6):609–16. https://doi.org/10.1111/opo.12587.
7. Pinero DP, Alio JL, Aleson A, Escaf Vergara M, Miranda M. Corneal volume, pachymetry, and correlation of anterior and posterior corneal shape in subclinical and different stages of clinical keratoconus. J. Cataract Refract Surg. 2010;36(5): 814–25. https://doi.org/10.1016/j.jcrs.2009.11.012.
8. Pinero DP, Martinez-Abad A, Soto-Negro R, Ruiz-Fortes P, Perez-Cambrodi RJ, Ariza-Cracia MA, et al. Differences in corneo-scleral topographic profile between heathy and Keratoconus Corneas. Cont. Lens Anterior Eye 2019;42(1):75–84. https://doi.org/18.05.005.
9. Downie LE, Lindsay RG. Contact lens management of Keratoconus. Clin. Exp. Optom. 2015;98(4):299–311. https://doi.org/10.1111/cxo.12300.
10. DeNaeyer G, Sanders DR, Michaud L, Morrison S, Walker M, Jedlicka J, Farajian TS, van der Worp E. Correlation of corneal and scleral topography in cases with ectasias and normal corneas. Journal of Contact lens Research and Science. 2019 May 9;3(1):e10-20.
11. Kowalski LP, Collins MJ, Vincent SJ. Scleral lens centration: The influence of centre thickness, scleral topography, and apical clearance [published online ahead of print, 2019 Dec 10]. Cont. Lens Anterior Eye 2019;S1367-0484(19). https://doi. org/10.1016/j.clae.2019.11.013. 30325-X.

Este artículo se publicó en febrero de 2024 en la revista Optometristes.cat número 32.