Caracterització dels paràmetres corneals per a l'adaptació de lents de contacte en casos de queratocon

Introduction: The characterization of the corneal surface and the classification of keratoconus into diverse severity stages is a field of research in constant evolution, not only because of technology advances, but also with the definition of new parameters that allow a better understanding of the geometry, status and evolution of affected eyes, as compared with healthy eyes. Within the evolution of our knowledge about keratoconus, it is increasingly relevant to analyze the changes caused by this pathology to the morphology of the peripheral cornea with the purpose of successfully developing large diameter corneal contact lenses (CL) for these patients, to improve visual quality and comfort, with minimum interference with ocular physiology. Current Investigations: The objective of this series of studies was to improve our knowledge of corneal geometry as a whole and, in particular, to determine if corneal changes occurring in keratoconus are mainly corneal, limbal / scleral, or a combination of both. This information is key to design and fit large diameter corneal CL in patients with different stages of the condition, as a complementary or alternative solution to current fitting strategies. With this purpose in mind, Scheimpflug images at different corneal meridians were used to analyse several corneal and anterior segment parameters of eyes of patients with keratoconus at different stages of the condition. As such, one of the novel aspects of the present study consisted in a complete analysis of the anterior segment, not limited to parameters provided by the software of the Pentacam HR®, but also defining new parameters, not available in the current version of the software. These parameters, manually measured on Scheimpflug images, included a newly defined parameter (DL, or distance to the lens, distance from the end point of the corneal sagittal line to the anterior surface of the lens) which proved very useful for the required corneal-limbal characterization. The following step was to analyse the corneal periphery by measuring the corresponding peripheral corneal angles (at a chord length between 8.6 and 12.6 mm) and the degree of peripheral revolution symmetry (defined as the difference between the smallest and largest peripheral corneal angle for a particular eye). This was accomplished with a newly developed methodology, as the areas under study had not been previously explored with Scheimpflug images. Finally, a new design for a large diameter corneal CL was developed for keratoconus and a new mathematical model was implemented to calculate the parameters of these CLs from the previously obtained Scheimpflug images measurements. In order to conduct a practical validation of the viability of this new CL design and mathematical methodology in keratoconus, a preliminary clinical study on 20 eyes (10 patients) with different stages of the condition was conducted. Conclusions: Keratoconus was found to be associated with an increase in anterior chamber depth which, in turn, leads to increased values both in corneal internal sagittal length (as measured from the endothelium) and in the DL distance. Indeed, the increase in DL may be evidence of an anterior displacement of the corneal-limbal transition zone of the eye, with reference to the plane of the iris. Therefore, changes occurring in keratoconus would not only affect the cornea, but the whole of the anterior segment of the eye, including the limbal structures. A significant increase in corneal peripheral angle in the early stages of keratoconus that does not seem to progress in later stages of the condition was observed. The degree of peripheral revolution symmetry was not found to differ between healthy and keratoconus eyes. Therefore, CL with peripheral support and symmetry of revolution in this area may be fitted as successfully in keratoconus as in healthy eyes.Introducció: Tant la caracterització de la superfície corneal com la classificació del queratocon en diferents estadis de gravetat es troben en contínua evolució, fruit no només de l’avenç tecnològic, sinó també de la definició de nous paràmetres amb els quals es fan aportacions que ajuden a comprendre millor la geometria, l’estat i l’evolució dels ulls afectats, en comparació amb els ulls sans. És en aquesta evolució del coneixement del queratocon que pren importància l’anàlisi de l’afectació que aquesta patologia produeix en la morfologia corneal perifèrica amb l’objectiu de fer una proposta satisfactòria de disseny de lents de contacte (LC) corneals de gran diàmetre per adaptar a pacients amb queratocon, amb l’objectiu de millorar la seva qualitat de visió amb la màxima comoditat possible i la mínima interferència en al fisiologia ocular. Estudis realitzats: L’objectiu d’aquesta sèrie d’estudis és aportar un millor coneixement de la geometria corneal en tota la seva extensió i, en particular, esbrinar si els canvis corneals produïts en el queratocon són predominantment corneals, limbals/esclerals o una combinació d’ambdós; una informació rellevant a l’hora d’adaptar LC corneals de gran diàmetre en pacients amb diferents estadis d’evolució de la patologia, com a complement o, fins i tot, alternativa a les opcions actuals d’adaptació. Així, s’han analitzat, a través de les imatges de Scheimpflug en diferents meridians oculars, una sèrie de paràmetres corneals i del segment anterior de l’ull a pacients afectats de queratocon en diferents estadis d’evolució. Un dels fets destacables d’aquest estudi suposa l’anàlisi, no només de paràmetres provinents del software propi del Pentacam HR®, sinó de paràmetres mesurats manualment sobre les imatges de Scheimpflug que el propi software no determina, incloent-hi la definició d’un nou paràmetre (distance to the lens, DL, o distància des del punt final de mesurament de la sagita al cristal·lí) que s’ha demostrat prou útil per a la caracterització corneolimbal desitjada. El següent pas ha estat analitzar la perifèria corneal a través del mesurament dels angles corneals perifèrics (corresponents a una longitud de corda d’entre 8,6 i 12,6 mm) i el grau de simetria de revolució perifèrica (diferència entre l’angle corneal perifèric més petit i més gran per a cada ull en particular) amb una metodologia creada sense altre referent anterior, donat que no es tenia constància que les zones estudiades en aquesta investigació haguessin estat mai investigades amb les imatges de Scheimpflug. Finalment, s’ha fet una proposta d’un nou disseny de LC corneal de gran diàmetre per a l’adaptació en casos de queratocon i s’ha desenvolupat un nou mètode de càlcul dels paràmetres d’aquestes lents a partir dels mesuraments fets prèviament sobre les imatges de Scheimpflug. Per tal de fer una comprovació pràctica que pogués aportar uns primers resultats en relació a la viabilitat de l’adaptació d’aquestes LC i del nou mètode de càlcul, s’han realitzat unes primeres experiències clíniques en 20 ulls afectats de queratocon (10 pacients) en diferents estadis d’evolució. Conclusions: El queratocon es troba associat a un increment de la profunditat de la cambra anterior que, al seu torn, implica valors més elevats, tant de la sagita interna (mesurada des de l’endoteli), com de la distància DL. L’increment de la DL seria indicatiu d’un desplaçament cap a la part anterior de l’ull de l’àrea de transició entre còrnia i esclera, amb referència al pla de l’iris. Per tant, els canvis produïts pel queratocon no només afecten la còrnia, sinó tot el segment anterior de l’ull, incloses les estructures límbiques. Existeix un increment significatiu de l’angle corneal perifèric en els estadis inicials del queratocon, el qual no sembla continuar a mesura que avança la patologia. L’angle perifèric mitjà en ulls amb queratocon és, de mitjana, 0,69° més gran que el dels ulls sans. El grau de simetria de revolució perifèrica no presenta diferències entre els grups d’ulls sans i ulls amb queratocon. Per tant, l’adaptació de LC que es recolzen sobre la perifèria corneal i tenen simetria de revolució en aquesta zona serà tan satisfactòria en ulls amb queratocon com ho és en ulls sans. Aquesta conclusió ha estat corroborada amb els resultats obtinguts en l’estudi clínic preliminar, amb uns bons resultats pel que fa a la millora de l’agudesa visual, a la satisfacció de l’usuari, en termes de qualitat visual i comoditat d’ús, i sense alteracions rellevants en la fisiologia ocular detectables en les visites de seguiment.Postprint (published version