domingo, 15 de julio de 2018

Los ópticos siempre nos ponen a leer letras muy pequeñas

Una de las pruebas principales en los gabinetes optométricos es la medida de la Agudeza Visual (AV) de los pacientes; es decir, si son capaces de ver correctamente según los estándares determinados.

Ello es posible analizarlo gracias a los optotipos. Unos test en los que se presentan a los pacientes una sucesión de letras, cada vez más pequeñas, con el objeto de que nos las identifiquen correctamente.

Resulta muy habitual que los pacientes indiquen que no necesitan ver letras tan pequeñas. Piensan que para conducir, por ejemplo, con ver el coche que viene enfrente tienen suficiente. Pero se imaginan un coche con ellos al lado y no con la perspectiva de la distancia, ¿verdad?

Para resolver todas las dudas al respecto vamos a explicar hoy los optotipos de manera pormenorizada.


¿Qué es un optotipo?

Un Optotipo es un test optométrico que se utiliza para evaluar la agudeza visual.

De forma general se trata de un test que muestra figuras negras sobre fondo blanco (máximo contraste), las cuales el paciente debe verlas a una distancia determinada.

¿Existen diferentes tipos de optotipos?

De forma general podemos clasificarlos en letras, números o figuras.

Hoy día, el test más habitual en los gabinetes optométricos es el conocido como Test de Snellen. Se trata de un test en el cual se presentan filas de letras que van de tamaño más grande a más pequeño conforme bajamos la mirada. Cuanto más abajo logre ver nítido el paciente, mayor agudeza visual tendrá.

Para personas que no conocen el alfabeto latino (chinos) existe el Test E, en el cual se presenta la letra E en diferentes tamaños y posiciones. El paciente debe indicar hacia donde apuntan los brazos de la E. Un Test equivalente son los Anillos de Landolt (con trazos circulares discontinuos; el paciente indica la dirección de la discontinuidad).

Para medir la AV en los niños se utilizan test similares a los anteriores pero en los que aparecen números o dibujos (Test de Allen, Pigassou, Lea).

De izquierda a derecha: Test E, Anillos de Landolt y Test Pigassou.

¿Qué se considera una Agudeza Visual normal?

Se considera que una persona tiene una AV normal cuando es capaz de discernir contornos nítidos separados a una distancia mínima de 1,75 mm desde una distancia de 20 pies (aproximadamente 6 metros). Esto equivale aproximadamente a la capacidad de apreciar detalles con un diámetro angular de 1' (un minuto de grado sexagesimal).

Todos los test de optotipos siguen este principio.

¿Por qué tomar como norma un diámetro angular de 1'?

Las imágenes que capturan nuestros ojos se enfocan, tras atravesar córnea, cristalino y diversos humores, en nuestra retina. Concretamente, la zona en la que tenemos mayor resolución es la retina central, denominada mácula. Su nombre proviene del latín mancha, debido a que, al realizar un fondo de ojo, la reconocemos como una especie de mancha marrón que contrasta con el naranja brillante del resto de la retina.

En el centro de la mácula existe una especie de pozo denominado fóvea. Aquí se encuentran un gran número de fotorreceptores (exclusivamente conos), los cuales son los encargados de formar la imagen con nitidez. Cuantos más conos, mejor imagen formada (algo similar a los pixeles de una cámara, cuantos más en menor espacio, mayor resolución de imagen).

En toda la retina tenemos unos 200 millones de fotorreceptores, pero únicamente 150.000 son los encargados de formar la imagen nítida de la fóvea. El resto lo vemos borroso, aunque no somos conscientes de ello debido a los rápidos movimientos oculares que realizan nuestros ojos continuamente.

La agudeza visual queda determinada por el tamaño del detalle mínimo que nuestro ojo es capaz de visualizar. Algo que sea más pequeño que este umbral (que no sea reconocido como diferente por dos fotorreceptores anexos) no seremos capaz de verlo.

Y a la hora de enfocar objetos una variable fundamental es la distancia. A mayor distancia, menores detalles de un objeto podemos llegar a apreciar. A menor distancia, mayor resolución de imagen (hasta cierto límite físico de enfoque, claro).

En la fóvea, sabemos que la distancia mínima de los fotorreceptores es de 4 micras (una micra es la milésima parte de un milímetro). Ese es el umbral mínimo de resolución; dos puntos que al proyectarse en la retina queden, por ejemplo, a 2 micras, no se pueden ver como separados.

A la hora de averiguar ese detalle mínimo que somos capaces de ver no debemos analizar el tamaño de los objetos, sino el ángulo que se forma entre los rayos luminosos que provienen de los bordes del objeto observado. Estos rayos se cruzan siempre antes de llegar a la retina, razón por la cual las imágenes se forman invertidas en nuestra retina (y el cerebro debe voltearlas para no ver todo al revés).

Cuanto más próximos estén los extremos del objeto, menor ángulo poseen los rayos. A mayor distancia del mismo tamaño del objeto, menores son también los ángulos. Es decir, vemos con peor resolución o detalle cosas muy pequeñas o muy lejanas.

Para averiguar la calidad visual debemos tener presente que lo que siempre se mantiene constante es el ángulo, no el tamaño del objeto. Como la distancia mínima entre 2 conos es de 4 micras y conocemos las medidas y la potencia de la lente del ojo, los investigadores han averiguado que el ojo humano es capaz de distinguir objetos con un ángulo de 1 minuto (la circunferencia tiene 360 grados, y cada grado tiene 60 minutos).

Los rayos que entren con un ángulo menor de 1 minuto no los veremos cómo diferenciados, con lo que es precisamente este ángulo el que define la agudeza visual.

¿Cómo sabemos la distancia en la que nuestra visión está correcta en los optotipos?

A la hora de confeccionar los optotipos únicamente se debe resolver un problema matemático bastante simple. Considerando un triángulo rectángulo, nosotros sabemos su cateto mayor (b = distancia entre objeto-ojo igual a 20 pies o 6 metros) y su ángulo más pequeño (alfa = 1 minuto). Simplemente debemos averiguar su cateto menor (a), que correspondería con el detalle mínimo capaz de ver.

 
El seno del ángulo es igual al cateto menor  partido por  el cateto mayor. Si despejamos el cateto menor, vemos que es igual al cateto mayor multiplicado por el seno del ángulo. 

Para una agudeza visual que se considera normal, el ángulo es igual a 1 minuto de arco. El seno de 1 minuto es aproximadamente 0.0002908882. Y con esto, podemos hacer una tabla con distancias al objeto y detalle mínimo que se puede observar:

Distancia            Detalle
30 cm                 87 micras
50 cm                 145 micras
70 cm                 204 micras
1 m                    290 micras
2 m                    582 micras
3 m                    873 micras
4 m                    1,16 milímetros
6 m                    1,75 milímetros
10 m                  2,91 milímetros
20 m                  5,82 milímetros
50 m                  1,45 centímetros
100 m                2,91 centímetros
1 Km                  29,09 centímetros

Muchos pensaréis que estos datos son erróneos y tenéis parte de razón. Estos datos matemáticos se corresponden con el umbral máximo de visión en las mejores circunstancias. Algo que, por lo general, nunca ocurre. Y mucho menos en cerca, en donde actúan otras variables como la acomodación.

Por ello, los optotipos tienen unas 5 veces el tamaño mínimo para diferenciar los contornos dentro de una figura. Y hay que tener también en cuenta que para una visión óptima una persona necesita una agudeza visual del doble de la necesaria para ver el detalle.


Por ejemplo, en el optotipo de la E de Snellen, cada pata y cada espacio entre patas de la “E” tienen un ángulo de grosor de minuto de arco, para un tamaño total del optotipo de 5 minutos de arco. 


¿Por qué los optotipos tienen caracteres negros y fondo blanco?

A la hora de analizar la capacidad visual real de nuestros ojos deberíamos centrarnos en diferentes valores que pueden modificarla sustancialmente, tales como el color, la iluminación ambiental…

Para minimizar todos esos otros factores en la medida y estandarizarla lo máximo posible, los test se realizan con el máximo contraste, optotipos negros sobre fondo blanco.

¿Cuáles son las anotaciones de las Agudezas Visuales?

Existen dos tipos de anotaciones. En Europa usamos el sistema decimal, mientras que en el mundo anglosajón utilizan un sistema de fracciones.

En el sistema anglosajón la anotación se realiza de la siguiente manera: en el numerador (el número por encima) está la distancia a la que está el optotipo, y en el denominador está la distancia a la que una persona con visión normal vería el optotipo que ve el paciente. La explicación para el uso del sistema anglosajón se basa en la forma que tenemos de averiguar la AV de personas que no son capaces de ver el valor estándar.

Tenemos una persona que no es capaz de ver a 20 pies (6 metros) el optotipo presentado. Vamos colocando diferentes optotipos, cada vez mayores, hasta descubrir cuál es capaz de ver. Ese mismo optotipo se lo presentamos a una persona con una buena AV y la alejamos del optotipo hasta que deja de verlo. El valor obtenido (por ejemplo 40 pies/12 metros), es el denominador de nuestra anotación. En el sistema anglosajón se indicaría como 20/40.

Lógicamente, no vamos alejando y acercando a las personas en el gabinete a la pantalla en la que aparecen los optotipos, sino que variamos el tamaño de la letra.


En cambio, en Europa, utilizamos el sistema decimal, por ser más fácil de entender con un simple golpe de vista. Las AV van desde el 0.05 al 1.0, siendo el primer valor el más bajo y el último el correspondiente con una AV del 100%. En el ejemplo anterior se indicaría como AV 0.5 (50%).

El inconveniente de utilizar este sistema es asumir una escala visual de porcentajes que no es real. La miopía es capaz de reducir drásticamente los valores de AV. Un miope de, por ejemplo, -2.00 D puede tener una AV sin gafas de un 0.2 (20%). Pero ello no significa que tenga una pérdida del 80% respecto a una persona con una AV normal, pues puede manejarse sin gafas en muchas tareas.

La escala queda muy espaciada en el rango de las bajas visiones y muy próxima en las altas visiones. Es decir, entre un 0.05 y un 0.1 hay más espacio que entre el 0.9 y el 1.

¿Existen personas con AV mayores a la norma?

Los test de optotipos suelen tener caracteres mayores que la unidad. Ello se debe a que existen personas que son capaces de distinguir detalles de objetos que tienen un ángulo menor de 1 minuto. En el gabinete he llegado a ver casos de AV hasta 1.5.

En general se trata de personas hipermétropes capaces de enfocar los objetos con su acomodación de manera muy precisa. Más tarde, cuando aparece la presbicia y la capacidad acomodativa desaparece, son los típicos pacientes que añoran la “buena vista” que siempre han tenido.

¿Cuándo se inventaron los optotipos?

Los que me conocéis sabéis mi afición por la historia. Y no me he podido resistir a la hora de incluir en este artículo una referencia a la historia de los optotipos.

En los libros de física y de óptica que tratan este tema siempre vais a ver reflejado que los optotipos se inventaron en la época de la Ilustración, gracias a los avances de la razón. Con el ánimo de estandarizar lo máximo posible el mundo que nos rodeaba, el ser humano se propuso medirlo todo, razón por la cual se inventó, entre otras cosas, el sistema métrico decimal. Por primera vez existía un ánimo internacional por conectar todo el mundo con sistemas entendibles por todos. Tal vez, sin enterarse, se estaban dando los primeros pasos de la globalización mundial.

Ese movimiento, iniciado en Francia, explica la razón por la que se considera a este país el inventor de los optotipos. Fue Jaegger el primer científico que intentó normalizar la visión. Para ello publicó unas tablas basadas en una serie de barras blancas y negras alternas, pues entendía la visión como una frecuencia espacial.

No obstante, quién se llevó el gato al agua fue el holandés Hermann Snellen, quién en 1862 realizó un test mucho más práctico y utilizable con caracteres alfanuméricos (Test de Snellen). Este test fue el utilizado por todo el mundo, como una especie de patrón oro internacional, hasta los años setenta del siglo pasado, momento en el cual se estandarizó el Test ETDRS, en el cual se presentaban letras (mismo número en cada fila) en una escala logarítmica fácilmente reproducible.



Ahora bien, ¿acaso antes de la Ilustración no existían formas de averiguar la visión que tenía cada persona?

Como hijos de la ilustración que somos, y al igual que ocurrió en el Renacimiento, pensamos que todo lo que disfrutamos en la modernidad no existía en el pasado medieval o antiguo. Craso error, en muchos casos, que minimiza el progreso científico realizado por nuestros antepasados.

Antes de la ilustración, en España, Daza de Valdés fue un pionero a la hora de intentar medir la AV de un paciente. En la primera mitad del siglo XVII publicó una obra fundamental para la optometría. Su rimbombante título original era Uso de los anteojos para todo género de vistas en que se enseña a conocer los grados que a cada uno le faltan de su vista, y los que tienen cualesquier anteojos y así mismo a que tiempo se han de usar, y como se pedirán en ausencia, con otros avisos importantes, a la utilidad y conservación de la vista (1623). Habitualmente se le conoce como El uso de anteojos y en él aparece una práctica manera de descubrir la potencia de lentes necesaria para recetar a cada paciente. No deja de ser un método práctico de descubrir la pérdida visual de cada paciente y otorgarle la compensación más adecuada.

Daza de Valdés distinguía dos formas según la ametropía a tratar: describe un método basado en comparar el tamaño aparente de dos círculos de diferentes diámetros colocando lentes hasta verlos iguales (en casos de hipermetropía) y en la capacidad para resolver semillas de mostaza a los lados de una estrella (en casos de miopía).
 
                                           Escalas mostradas por Daza de Valdés para medir los grados de los lentes cóncavos

Anteriormente, en la Edad Media, los vendedores de gafas utilizaban el método de ensayo y error para vender sus gafas con lentes para poder ver de cerca una vez que las personas se veían afectadas por la presbicia. El método de probar diferentes lentes y elegir con la que mejor se ve era tremendamente subjetivo e inexacto.



Y en la Antigüedad tenemos una prueba bastante original para medir la Agudeza Visual de los soldados. Se aplicaba a todos aquellos soldados que deseaban formarse como arqueros en el ejército persa (luego pasó a los árabes). La prueba consistía en mostrar diferentes estrellas a los candidatos e indicar si eran capaces de distinguir si había una u dos. El cribado se realizaba con dos estrellas muy próximas entre sí, Alcor y Mizar, situadas en la constelación Osa Mayor.



Estas estrellas están separadas, visualmente, por una distancia angular de 11 min de arco. Puesto que 1 min de arco corresponde con la AV igual al 100% podríamos pensar que ver las estrellas separadas correspondería con una AV de 0,1.

Pero ya hemos indicado arriba que la AV se ve afectada por múltiples condicionantes, siendo muy influyentes el brillo y el contraste. Puesto que el contraste por la noche es notablemente inferior a los test de optotipos (negro sobre blanco) y entre el observador y las estrellas se interponen diferentes capas de atmósfera (turbulencias, diferentes temperaturas…), en esas condiciones era necesario tener una AV próxima a la unidad para poder ver las dos estrellas separadas y no confundirlas con un solo astro.



La confirmación científica de que este era un test válido para discriminar personas con bajas AV la logró el estudio de George Bohigian (An Ancient Eye Test—Using the Stars. George M. Bohigian. Survey of Ophthalmology. September 2008, Vol. 53, Issue 5, Pages 536-539).

Este científico realizó un experimento con diez voluntarios, los cuales ya comprobó que tenían AV 1.0, y le colocó lentes esféricas positivas incrementando su valor hasta no poder diferenciar dos optotipos de Snellen (tipo E). Después fue con los sujetos a una zona con baja contaminación lumínica comprobando que todos veían separadas las dos estrellas. Luego hizo lo mismo que antes emborronándoles la visión con lentes positivas hasta que no distinguieran las dos estrellas. En ambos casos, la media estuvo entre +0.5 y +0.75, lo que demostraba que el test árabe tiene una correspondencia buena con el 1.0 Snellen de la actualidad.

Bibliografía:

Midiendo la agudeza visual en la antigüedad. En la red: https://ocularis.es/midiendo-la-agudeza-visual-en-la-antiguedad/





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