Sistema de cámara de fondo de ojo

Fecha: 31 de Diciembre de 2021

La cámara de fondo de ojo no es cosa nueva, tiene sus principios en 1851 cuando el alemán Hermann von Helmholtz introdujo el oftalmoscopio. Pero no fue hasta 1861 cuando Frederick Scott Archer descubrió el proceso de tomar una fotografía del fondo de ojo. El problema que más tenían para fotografiar el fondo de ojo era el encontrar una fuente de luz lo suficientemente potente y además adecuada para iluminar la retina del ojo del paciente sin que le llegue luz a la retina del ojo del médico observador.

El observar la retina del ojo humano en un ser humano vivo es una herramienta maravillosa para detectar una gran cantidad de enfermedades, que con el tiempo pueden ser muy graves e incluso ocasionar la muerte, pero que cuando comienzan no presentan un síntoma molesto que permita detectarlas. Un ejemplo de este tipo de enfermedades es la diabetes, la cual desgraciadamente es sumamente común en México y ocasiona muchas muertes cada año. Cuando apenas comienza produce unos pequeños derrames en algunas venas que cubren la retina del ojo. La persona que lo sufre se da cuenta de ello hasta varios años después de que comienzan, cuando ya han causado un gran daño que generalmente desemboca en la ceguera. Con un oftalmoscopio o cámara de fondo de ojo se pueden ver estas anomalías en la retina, evitando la ceguera y hasta la muerte del paciente. Una imagen de la retina sana y con retinopatía diabética es la mostrada en la figura 1.

Figura 1. Fotografía de una retina de un paciente no diabético (izquierda) y de una retina de un paciente diabétrico (derecha).

Se han hecho en el mundo infinidad de mejoras a las cámaras de fondo del ojo, entre las más importantes son las descritas a continuación:

1. Visión directa tipo Helmholtz. Este es el más simple de todos y por consiguiente el relativamente más barato. Su desventaja es que proporciona un campo muy pequeño e inestable, además de que la observación requiere un buen entrenamiento previo por parte del médico observador.

2. El de visión indirecta tiene asociado un sistema óptico telescópico afocal para iluminar de manera más adecuada y estable, haciendo el instrumento mucho más poderoso, estable y sobre todo de campo más ancho, que permite la fotografía. Quizá este es el más popular de los oftalmoscopios.

3. El confocal de barrido es una modificación del de visión indirecta, en el que se examina la retina con un punto luminoso que la recorre moviéndose rápidamente sobre ella. El sistema óptico es muy similar al que se usa en los microscopios confocales, dando así, más resolución y más contraste a la imagen obtenida de la retina. Estos oftalmoscopios son más elaborados en su diseño óptico-mecánico y construcción, por lo que su precio es también mucho más alto que el de visión indirecta.

La cámara de fondo de ojo se ha modificado, preservando el sistema confocal y de barrido para incluir la óptica adaptativa usada por los astrónomos, para corregir el efecto de las vibraciones, y de los movimientos indeseados en las superficies de los elementos del ojo. Esto se logra mediante un espejo flexible que se deforma de manera adecuada para compensar el efecto de las aberraciones (deformaciones de la imagen) y de las vibraciones. Las imágenes obtenidas son de tal calidad y resolución que se pueden observar los conos de la retina en una persona viva.

El Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO), no ha sido la excepción en las investigaciones y estudio sobre las cámaras de fondo de ojo. En 1999 Gabriela Violante Gavira bajo la dirección de Daniel Malacara Doblado realizó la tesis de maestría “Diseño y Construcción de un Oftalmoscopio de Visión Indirecta”. La característica de este oftalmoscopio es que era de visión estereoscópica. En este oftalmoscopio se diseñó la lente asférica, la cual se hizo el intento de fabricarla en el CIO. Al no tener la tecnología en ese momento para fabricar lentes asféricas, se decidió por comprarla. El problema de este oftalmoscopio era que había que dilatar la pupila del paciente, es decir, era un sistema midriático.

Más adelante se siguió trabajando en las mejoras para la cámara de fondo de ojo. Uno de ellos fue el trabajo doctoral realizado por Armando Gómez Vieyra en el 2010 bajo la tesis “Metodologías para el Diseño Óptico de Instrumentos de Imaginología Retiniana con Óptica Adaptativa”.

En el año de 2017 se empezó a construir un prototipo de una cámara de fondo de ojo. Esta cámara de fondo de ojo ya se encuentra en proceso de patente. La innovación de esta cámara es que va a permitir la obtención de imágenes del fondo del ojo de manera no invasiva, mediante el uso de un sistema de iluminación LED. Además es sistema óptico está optimizado para iluminar y observar al mismo tiempo el fondo del ojo. El dispositivo es controlado mediante una computadora donde el oftalmólogo o especialista puede utilizar las imágenes para registro, diagnóstico y seguimiento.

En esta cámara, el sistema óptico está simplificado utilizando iluminación sobre el mismo eje. Su diseño cumple con los estándares internacionales. El prototipo de cámara de fondo de ojo actual es seguro, integral, con capacidad para adquirir, editar, reportar y compartir por internet imágenes del fondo del ojo. Gracias a su diseño compacto, el costo de esta cámara será de apenas el 10% de los equipos comerciales actuales. El diseño de esta cámara es el mostrado en la figura 2. En la figura 3 se muestra una fotografía de la retina tomada con esta cámara.

Figura 2. Diseño actual de la cámara de fondo de ojo diseñada en el CIO.

Figura 3. Fotografía del fondo de ojo tomada con la cámara diseñada en el CIO.

Años más tarde se siguió trabajando con mejoras a esta cámara. Esto llevó a que en 2019 Arturo Navarro Saucedo bajo la dirección de Daniel Malacara Hernández realizará la tesis “Desarrollo de un prototipo de cámara de fondo de ojo no midriática”.

Los trabajos continúan en el CIO con respecto a este interesante y muy útil equipo oftalmológico. Hay muchas investigaciones por hacer y se espera que en un futuro se obtengan más patentes.