Diseño, caracterización y aplicaciones clínicas de lentes de contacto multifocales aperiódicas

Abstract

Myopia is the most prevalent refractive error from the age of 20 and impairs clear vision at far distance. Presbyopia, on the other hand, is an anomaly of the visual function that appears from the age of 45, impairs clear vision at near distance, and affects all people for being a natural age associated defect. Multifocal contact lenses represent a solution by which presbyopic patients can see simultaneously at multiple distances. Furthermore, they can be used, according to the last theories about optical signals that modulate the ocular growth, to slow down myopia progression in growing children.

This Thesis proposes two new aperiodic contact lens designs for slowing down myopia progression or for presbyopia compensation. The first design has the main advantage of inducing greater relative peripheral refractive error with less impairment of central vision in comparison with the first lens commercialized in order to slow down myopia progression. This design has been manufactured, characterized, and the real efficiency has been measured in a sample of myopic subjects, offering a good agreement with its theoretical basis. The second design, for compensating presbyopia, has been also manufactured, characterized and tested in a sample of presbyopic subjects for measuring the visual performance achieved with the prototypes. Moreover, to accomplish this task, it was required to have a wide amount of different tests for testing vision at multiple distances. Therefore, another aim of this Thesis was to analyze the capabilities of the iPad for the reproduction of apps for measuring visual performance. New apps for measuring visual acuity, contrast sensitivity and stereopsis have been designed and validated for this purpose. With these new apps available, the visual performance was measured in the presbyopic subjects wearing the aperiodic contact lenses. Visual performance at near distance was significantly improved and the main advantage of the lens was the low pupil-dependence and good decentration tolerance despite of being a multizonal design.

La miopía es el error refractivo de mayor prevalencia a partir de los 20 años de edad e impide la visión nítida a distancia lejana. La presbicia, por otra parte, es una anomalía de la función visual que aparece a partir de los 45 años, que impide la visión nítida a distancia próxima, y que afecta a toda la población por ser un defecto natural asociado a la edad. Las lentes de contacto multifocales representan una solución para facilitar que los pacientes présbitas puedan ver de forma simultánea a múltiples distancias. Además, podrían ser utilizadas, según recientes teorías sobre las señales ópticas que modulan el crecimiento ocular, para ralentizar la progresión de la miopía en niños en etapas de desarrollo.

En esta Tesis se proponen dos nuevos diseños de lentes de contacto aperiódicas para ralentizar el desarrollo miópico o compensar la presbicia. El primero de ellos posee como principal ventaja inducir un mayor error relativo periférico con una menor afectación de la visión central en comparativa con la primera lente comercializada con el fin de ralentizar la progresión de la miopía. Este diseño ha sido fabricado, caracterizado y medida su eficiencia real en una muestra de sujetos miopes demostrando un buen acuerdo con su base teórica. El segundo de los diseños, enfocado a la compensación de la presbicia, también ha sido fabricado, caracterizado y adaptado en una serie de sujetos présbitas con el fin de evaluar el rendimiento visual alcanzado con los prototipos. No obstante, para cumplir esta tarea era necesario disponer de una amplia batería de test visuales para medir el rendimiento visual a múltiples distancias. Es por ello que otro de los objetivos dentro de esta Tesis fue analizar la capacidad de los iPad para ser utilizados como sistemas de reproducción de aplicaciones para la medida del rendimiento visual. Se han desarrollado y validado nuevas aplicaciones de medida de agudeza visual, sensibilidad al contraste y estereopsis. Con las nuevas aplicaciones disponibles, se midió el rendimiento visual en los sujetos présbitas adaptados con la lente aperiódica, mejorando significativamente el rendimiento visual a distancia próxima y mostrando como ventaja principal la baja pupilo-dependencia y buena tolerancia al descentramiento pese a tratarse de un diseño zonal.

La miopia és l'error refractiu amb major prevalença a partir dels 20 anys d'edat i impedeix la visió nítida a distància llunyana. La presbícia, d'altra banda, és una anomalia de la funció visual que apareix a partir dels 45 anys, que impedeix la visió nítida a distancia pròxima, i que afecta a tota la població per ser un defecte natural associat a l'edat. Les lents de contacte multifocals representen una solució per facilitar que els pacients prèsbites puguen veure de forma simultània a múltiples distancies. A més, podrien ser utilitzades, segons recents teories sobre les senyals òptiques que modulen el creixement ocular, per a ralentitzar la progressió de la miopia en xiquets en etapes de desenvolupament. En aquesta Tesis es proposen dos nous dissenys de lents de contacte aperiòdiques per a ralentitzar el desenvolupament miòpic o compensar la presbícia. El primer d'ells té com a principal avantatje induir un major error relatiu perifèric amb una menor afectació de la visió central en comparació amb la primera lent comercialitzada amb la finalitat de ralentitzar la progressió de la miopia. Aquest disseny ha sigut fabricat, caracteritzat y s'ha mesurat la seua eficiència real en una mostra de subjectes miops demostrant un bon acord amb la seua base teòrica.

El segon dels dissenys enfocat a la compensació de la presbícia, també ha sigut fabricat, caracteritzat y adaptat en una sèrie de subjectes prèsbites amb la finalitat d'avaluar el rendiment visual obtingut amb els prototips. No obstant, per complir aquesta feina era necessari disposar d'una àmplia bateria de test visuals per mesurar el rendiment visual a múltiples distàncies. És per açò que un altre dels objectius dins d'aquesta Tesis fou analitzar la capacitat dels iPad per a ser utilitzats com sistemes de reproducció d'aplicacions per a la mesura del rendiment visual. Han sigut dissenyades y validades noves aplicacions de mesura de l'agudesa visual, sensibilitat al contrast y estereòpsis. Amb les noves aplicacions disponibles, es va medir el rendiment visual en els subjectes prèsbites adaptats amb la lent aperiòdica, millorant significativament el rendiment visual a distancia pròxima i mostrant com avantatje principal la baixa pupilo-dependència i bona tolerància al descentrament a pesar de tractar-se d'un disseny zonal.