Desarrollo de un modelo multicapa de la córnea con herramientas de diseño óptico y su aplicación en miopía

Abstract

Durante el crecimiento del ojo existe un acople entre las potencias de la córnea y cristalino y la longitud axial, es decir, la distancia focal se va ajustando para proporcionar la mejor calidad óptica. Sin embargo, hay ocasiones en las que este mecanismo de acople falla y se desarrolla un error refractivo, siendo la miopía uno de los errores de refracción más comunes. A pesar de su alta prevalencia, todavía desconocemos las razones de la miopía. Estudios recientes han asociado los cambios axiales en pacientes miopes con cambios estructurales en la zona anterior de la esclera y en la córnea periférica; pero los resultados descritos no se han mostrado concluyentes y a día de hoy desconocemos el papel que desempeña la córnea, principal elemento refractivo del ojo, en la progresión de la miopía. En el presente Trabajo de Fin de Grado se ha desarrollado un modelo multicapa de córnea, utilizando herramientas matemáticas y de diseño óptico, con el fin último de estudiar el impacto de la córnea en el desarrollo de la miopía. Los modelos se generaron con los datos morfológicos de la córnea y epitelio en la zona central y periférica utilizando los datos experimentales de distintas publicaciones científicas y de dos pacientes con miopía magna. Los resultados obtenidos muestran que el impacto de los cambios geométricos y estructurales de la córnea sobre el error refractivo son mínimos (menor de 0.1 dioptría) y su contribución se considera residual en desarrollo de la miopía.

During ocular growth the eye balances optical changes with its increasing axial length to ultimately achieve emmetropia. However, in the presence of degraded image quality this tuning mechanism fails and the eye continuous to grow in the axial dimension, resulting in myopia. Despite high prevalence and much research, the mechanisms underlying the development of myopia are unknown. Recent studies indicate that the changes in the anterior sclera and corneal periphery are associated with an axial modification in increasing levels of myopia; but these changes were not conclusive and, to date, the potential role of the cornea in myopia development is not fully understood. In this study, a multilayer corneal model based on morphological data from the literature was develop to study the impact of the cornea in the development of myopia. The models were also generated with real data measured in two high-myope patients. The results show that the impact of the geometrical and structural changes of the cornea on the refractive error are minimal (less than 0.1 diopters) and their contribution could be considered residual in the development of myopia.