Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Cómo ver el ojo y la retina

  • Pablo Artal
    Catedrático de Optica. Universidad de Murcia

El sistema óptico del ojo humano y la retina han atraído, desde antiguo, la atención de investigadores que fueron desarrollando instrumentos para estudiar y corregir los defectos de la óptica ocular y ver el fondo del ojo (la retina). Una razón importante de este interés es que, gran parte de los problemas visuales que afectan a la población, suelen estar relacionados con defectos de la óptica o con problemas en la retina.

El sistema óptico del ojo forma la imagen de la escena observada en la retina y constituye el primer paso en el sistema visual. Si la calidad de la imagen retiniana es baja, es decir, si las imágenes están emborronadas, la visión será deficiente, aunque el resto del sistema visual funcione correctamente.

En la retina las imágenes son digitalizadas por los fotorreceptores, convirtiendo la luz incidente en señales eléctricas. La óptica del ojo y la detección retiniana establecen un límite fundamental a las capacidades del sistema visual. Además, por ser las partes más externas del sistema visual, son las únicas accesibles por métodos no invasivos. Por estas razones de Investigación fundamental y clínica, es muy importante desarrollar nuevos instrumentos para saber cómo es la óptica del ojo y para ver la retina en vivo. Durante los últimos años, la aplicación de nuevos avances en la tecnología óptica, fundamentalmente con el uso de láseres y sistemas de registro de imágenes más sensibles, como cámaras intensificadas, ha permitido disponer de herramientas para explorar las partes más externas del sistema visual, como nunca anteriormente había sido posible.

CURSO. Los nuevos métodos ópticos para explorar el ojo constituyen el tema del curso de postgrado internacional titulado "Métodos ópticos no invasivos en visión y Oftalmología", que tendrá lugar el próximo mes en Madrid, patrocinado por la Fundación Ramón Areces y coorganizado científicamente por el laboratorio de Óptica de la Universidad de Murcia. Profesores e investigadores de varios países de Europa y EE.UU. presentarán los últimos avances en la Investigación fundamental de nuevos sistemas experimentales.

Algunos de estos nuevos instrumentos ya son actualmente de uso cínico en oftalmología, mientras que otros se encuentran todavía en fase de desarrollo. Estas técnicas e instrumentos se basan en la aplicación de tecnologías de frontera en Óptica y permiten obtener información fundamental sobre el funcionamiento del sistema visual, además de ser el origen de futuras aplicaciones clínicas. Uno de los objetivos del curso es contribuir a potenciar en España las actividades de Investigación, desarrollo y aplicaciones clínicas en este campo, en el que ya cuenta con grupos de Investigación que han realizado interesantes contribuciones. Entre estos grupos se encuentra el Laboratorio de Óptica de la Universidad de Murcia que, aunque se ha creado recientemente y se encuentra en la fase inicial de crecimiento y consolidación, trabaja en el desarrollo de sistemas de registro y análisis de la imagen retiniana de un punto luminoso. Ello comprende tanto el ojo normal como otros casos, por ejemplo, en ojos implantados con lentes intraoculares en operaciones de cataratas. Otra línea de trabajo es el desarrollo de sistemas de visualización de la retina, con alta resolución, dentro del estudio de las primeras etapas del sistema visual.

OFTALMOSCOPIOS. En una parte del curso se presentarán nuevos oftalmoscopios, los instrumentos que se usan para ver el fondo de ojo, en los que se han aplicado muchas de las nuevas ideas y técnicas ópticas para mejorar los oftalmoscopios convencionales. La capacidad de ver pequeños detalles en la retina se ve a través de los medios oculares, Utilizando oftalmoscopios convencionales no pueden verse los fotorreceptores porque son muy pequeños (alrededor de 3 milésimas de milímetro). Curiosamente, el problema de ver los fotorreceptores en la retina, a través del ojo, es físicamente similar al de distinguir estrellas, con telescopio, en Astronomía. Debido a esta similitud conceptual, recientemente se han realizado algunas propuestas de oftalmoscopios inspirados en técnicas ya utilizadas en campos aparentemente tan alejados como la Astronomía y la Astrofísica, cuya aplicación en Óptica Fisiológica abre la puerta a la obtención de imágenes de alta resolución de la retina. Si estos métodos evolucionan tal como es de esperar será posible, en breve, ver fotorreceptores individuales en el ojo humano.

Esto supondría un enorme avance para el estudio y diagnóstico precoz de patologías retiniana permitiendo, por ejemplo, al oftalmólogo, seguir la evolución de la densidad y la distribución de fotorreceptores durante el proceso clínico. Desde un punto de vista de Ciencia básica, podría pensarse en hacer anatomía de la retina en vivo, de forma no invasivo. Otra posibilidad de hacer imágenes del fondo consiste en barrer muy rápidamente un punto luminoso por la retina y reconstruir las imágenes completas de fondo de ojo de una forma electrónica, En este principio se basa el oftalmoscopio de barrido láser del que ya existen versiones comerciales. Utilizando luz infrarroja en este tipo de sistemas es posible hacer imágenes de estructuras retinianas que normalmente no son visibles en las imágenes oftalmoscópicas convencionales. Otra técnica es la tomografía óptica coherente, que opera como un escáner con luz que hace secciones (imágenes) en vivo de la retina humana, Su utilización clínica tiene un gran potencial en el diagnóstico precoz de enfermedades de la retina y de la cabeza del nervio óptico.

Además de nuevas generaciones de oftalmoscopios, también se presentarán en el curso aplicaciones del procesado digital de imágenes y otros métodos ópticos en Visión y Oftalmología. Por ejemplo, los sistemas de topografía corneal, que dan información sobre la forma de la córnea. Aunque ya son de uso clínico extendido se encuentran en permanente proceso de mejora. La introducción de estas nuevas tecnologías ópticas en instrumentos no invasivos para uso en Oftalmología facilitará la detección precoz de enfermedades oculares y el estudio preciso de las primeras etapas del procesado visual.