Points de

vue INTERNATIONAL REVIEW OF OPHTHALMIC OPTICS REVISTA INTERCIONAL DE ÓPTICA OFTÁLMICA

THEME

Personalization TEMA

Personalizacíon

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AUTUMN / OTOÑO 2013 BI-ANNUAL / SEMESTRAL © 2013 ESSILOR INTERNATIONAL

SUMMARY / SUMARIO

69

AUTUMN / OTOÑO 2013 BI-ANNUAL / SEMESTRAL © 2013 ESSILOR INTERNATIONAL

SCIENTIFIC & MEDICAL

04 10 13 18

CIENTÍFICO & MÉDICO

36 42

__ El Plano Neuro Ocular ( PNO) - Emmanuel Alain Cabanis

__ Does the eye rotation center play a role in the choice of lens type? - Hans Bleshøy

45

__ ¿Juega el centro de rotación del ojo un papel en la selección de las lentes ? - Hans Bleshøy

__ Study of vergence movement dynamics

50

__ The Neuro Ocular Plane (NOP) - Emmanuel Alain Cabanis __ The role of the eye’s centre of rotation in lens design - Mo Jalie

Bérangère Granger, Tara Alvarez, John Semmlow

23

25

28

__ Personalization: increasing lens efficiency

__ El papel del centro de rotación de los ojos en el diseño de las lentes - Mo Jalie

__ Estudio de la dinámica de las vergencias Bérangère Granger, Tara Alvarez, John Semmlow

55

__ La personalización: un vector de eficacia de las lentes

Cécile Pétignaud

Cécile Pétignaud

BEST PRACTICE

PRÁCTICAS ÓPTIMAS

__ The ideal „in practice“ client journey

58

__ El recorrido ideal del cliente «en la tienda»

Andy Hepworth

Andy Hepworth

PRODUCT

PRODUCTO

__ Crizal® Prevencia™: the first preventive non-tinted lenses for everyday wear with protection from UV rays and harmful blue light

60

__ Crizal® Prevencia™: las primeras lentes preventivas de uso diario no tintadas, que protegen de los UV y de la luz azul perjudicial.

Coralie Barrau, Amélie Kudla, Eva Lazuka-Nicoulaud, Claire Le Covec

Coralie Barrau, Amélie Kudla, Eva Lazuka-Nicoulaud, Claire Le Covec

TO READ ON WWW.POINTSDEVUE.NET

PARA LEER EN WWW.POINTSDEVUE.NET

__ The reliability of eye-head coordination

__ La solidez de la coordinación cabeza-ojo

Guillaume Giraudet, Jocelyn Faubert

Guillaume Giraudet, Jocelyn Faubert

EDITO

JEAN-PIERRE CHAUVEAU Director of Publication

Dear Readers, In this issue 69, we address the theme of eyewear lens personalization. Although the production of corrective lenses has always been based on a prescription for the necessary power and prisms, which is itself personalized for each of our two eyes, the possibilities of personalizing eyewear lenses have evolved massively over the past 10 years or more.

It is also important to take account of the head’s posture, because people who move their head more than their eyes can generate a conflict of vision with the inner ear when wearing progressive lenses. Guillaume Giraudet, researcher at the Montreal School of Optometry, tells us about the study carried out on the individual strength of eye/head coordination strategy (to read on www.pointsdevue.net)

Lenses can be personalized to suit the position they will occupy in front of both eyes, thus giving additional freedom in the choice of frames and their adjustment to the customer’s face. Measurements of the precise position of the eyes in terms of the frames chosen and adjusted can therefore enable lens manufacturers to optimise compliance with the power and prism prescription for the corrective lenses mounted in the frames.

Bérangère Granger et al. sets out the recent discoveries made with the inter-individual study of the dynamic of eye vergence movements. This vergence and accommodation behaviour in transit mode translates the visual system’s ability to adapt to the object environment observed through corrective lenses. Two other ensuing articles will be available to consult on our website. Also available on the website is a video interview with Professor Mo Jalie on personalized lenses in general.

Research into the visual system as a whole, both static and dynamic, has resulted in the discovery of new and relevant personalization parameters to direct optimisation of corrective lens geometry. The visual cortex, associated with both eyes, interacts with our inner ear, our balance and then our posture, depending on the use we make of our vision. Professor Emmanuel Alain Cabanis presents the importance of the N.O.P. (Neuro Ocular Plane) for the position of the head, depending on the direction of the gaze. This is a reference article on the biometrics of the visual system, which passes through the two centres of the eyeballs and is, to a certain extent, our visual gyroscope in all the static visual tasks that we perform. Professor Mo Jalie reminds us of the key role played by the eyes’ centres of optical rotation in the optical engineering of corrective lenses. This article shows the importance of taking care with the parameters for mounting the lenses in their frames, and the adjustment of the frames on the customer’s face.

Cécile Pétignaud sets out the main types of personalization parameters already well known and used by the various ophthalmic lens manufacturers, and Andy Hepworth takes us over the various stages in a customer’s visit to a sales outlet, underlining the importance of taking their personalized profile into account. Coralie Barrau et al. presents the new Crizal Prevencia product which reduces the damaging and cumulative effects of harmful light (Blue-Violet and UV). And finally, ever loyal to our Art & Vision section, this time we offer you an article by Christophe Birades on the history of spectacles in Korea, based on objects taken from the Hanbit Museum of Old Spectacles, created in Seoul by Mr Lee Cheong Su. Happy reading

Director of Publication Control of the position of corrective lenses in terms of each of the centres of rotation of the eyes means better oculomotor comfort and maximised vision correction performance. A study in Denmark carried out by Dr Hans Bleshoy and comparing two types of lenses from the same family, one of which is calculated using actual rotation centre position measurements, shows the importance of this type of personalization.

SCIENTIFIC & MEDICAL

THE

NEURO

OCULAR (NOP)

PLANE

A double natural cephalic reference, that of the head posture in Homo sapiens, standing, looking straight ahead, it is the neuroanatomy of visual pathways, from the „cornea to the calcarine fissure“.

EMMANUEL ALAIN CABANIS Member of the National Academy of Medicine, Univ. Paris 6, MD, PhD. France

The French Ophthalmology Society (SFO) elected as its annual reporter E. Hartmann on „Radiography in ophthalmology. A clinical atlas“ (1936), then H. Fischgold et coll. (1966) for „Neuroradiological exploration in ophthalmology“ and, for 1996, the author of this article, for „Imaging in ophthalmology,“ the 3rd phase in this 30 year cycle, due to chance and the need for the development of X-rays into digital neuroimaging (X-ray and magnetic scanner, MRI) [1, 2], Fig.1. Focussing on digital technology, which came into being in 1972 (X-ray scanner), this report summarises 40 years of progress to date, that of the new digital anatomy (2008, MRI, Fig. 1), both normal and pathological, of visual pathways in „Homo Sapiens“. An axial section (horizontal) of the head containing the optic nerve, from its papilla through to the optic canal, performed by my friend Professor Ugo Salvolini (Universita di Ancona, 1st X-ray scanner in Italy), „spreads out“ as far as possible the intra-orbital segment of the two optic nerves, in primary gaze position, excluding the „partial volume effect“ (Fig.2). The transversal diameter of the optic nerve „in vivo“ became measurable. The first „NOP“ section, thick axial (6 mm), 1 year after the presentation of the X-ray scanner invention by Godfrey Newbold Hounsfield (1972) in London (Nobel Prize for Medicine in 2003), provided the first maximum axial vision of the eyeball (increased in myopics). The „NOP“ was born. Five years later, as head of the neuroimaging department at the QuinzeVingts National Ophthalmology Hospital I confirmed this section on the new ND 8000 scanner (Thomson CGR) which had been evaluated for 4 years in the factory (Fig. 2).

After the first „NOP“ publication by the Société Anatomique de Paris (1978) Professor A. Delmas was kindly informed „Dear Friend, your work is reminiscent of Broca‘s visual plane, I‘ve checked“. Both delighted with this first scientific validation and furious at having missed his first centenary reference, before the author became professor of neuroimaging and radiology at the Pierre et Marie Curie Paris 6 University (and associate Anatomy Professor), he was to contribute actively to the book entitled „Paul Broca géant du 19e siècle“ (Paul Broca, giant of the 19th century) [3]. An anatomist and anthropologist, Broca wrote in 1873 „(…) The head is horizontal when a person is standing and looking towards the horizon. That is the natural direction of the gaze (…)“. The 1976 annual report of the French Ophthalmology Society (SFO), 762 p. and 257 co-authors, devotes 83 p. (324-407) to chapter 2 „The twelve anatomies of in vivo visual pathways“ for 4 reasons. 1. Anatomy is „plural“, from microscopic anatomy to surgical anatomy. 2. The power of digital tools (X-ray scanner then MRI, image processing and nuclear imaging), in terms of both sensitivity and spatial resolution, leads to a proliferation of in vivo results leading to chemistry and therefore molecular anatomy and genomics. 3. MRI has provided the fourth dimension, sagittal, frontal and oblique (3D) to horizontal bidimensional exploration (2D) of the head. 4. Logically ordered, normal results make their mark, validated by the perspective of half a century and hundreds of thousands of clinical observations. The notion of „space and „cephalic references“ in digital anatomy, in vivo, is therefore the first of the 12 approaches to the head, a spherical shape with two orthogonal diameters, one, horizontal, of the sensory relays containing

NEURO OCULAR PLANE + 1* 2* 3*

FIG. 1

The control panels in a 3Tesla MRI room, in front of the Faraday cage (dappled).

FIG. 2

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Initial observation of the NOP in an adult using an X-ray brain scanner (1973). In primary gaze position, the axial section and thick (6mm) cephalic transverse section contains, from front to back, the relative hyperdensities of the 2 crystalline lenses, of the heads of the two optic nerves and of the 2 optic canals.

SCIENTIFIC & MEDICAL

FIG. 3

FIG. 4

Top left the anatomical diagrams describing the human body, Homo sapiens standing, „looking towards the horizon“. Top middle, skull without a mandible (removed) placed on a board with 2 needles stuck into the 2 optic canals at the back and the 2 centres of the orbital surfaces at the front, virtual diagram of vision parallel to the horizontal board. Top right, Paul Broca. Bottom, model of the optic pathways, in white, orthogonal to the cervical spine and the arterial axes.

the neuronal vision pathway and the other perpendicular to the previous one, containing the oculomotor pathways, from the cortex to the cerebral trunk. Since the nineteen fifties, stereotactic neurosurgery teaches rigorous spatial identification for the cerebrum and the diencephalon. On his model of the optic pathways, Henry Hamard modelled in white the horizontal optic pathways, orthogonal to the arterial vascular and cervico-encephalic axes and to the direction of the cervical spine (Fig. 3). Added to this is the oculomotor organisation, orthogonal to the optical pathways, axial and transversal (like the horizontal section obtained by X-ray scanner, if the head is correctly placed in the machine). 1. Historically, orientation planes of the head were firstly those of its skeleton, the skull, at the origins of anthropology and human and compared animal palaeontology, from Daubenton (1764) to VirchowHoelder (1850), and then from A. Delmas and B. Pertuiset in orbitomeatal planes (1959) [3] or the bicommissural CA-CP planes of Talairach and Szikla (1949-1977) [4], to the vestibular plane of Dr Perez dissecting the semi-circular canals of the inner ear (1982) [5], and the various orientations of the dry skull (and then in vivo using standard X-ray and vascular and ventricular neuroradiology) (Fig. 4). 2. The axial plane of NOP visual pathways from the X-ray scanner (1973) to Paul Broca (1873), meets the orbital definition (X-Ray scanner, MRI, other axial photonic imaging of the head awaited): „Plane of horizontal section of the head, of millimetre thickness (5 to 1) which, in any position of the gaze, includes, symmetrically sectioned from front to back, the 2 crystalline lenses according to their longest axis, the 2 optic nerve heads and the 2 optic canals“ [1] (Fig. 2). The NOP therefore includes the 3h-9h horizontal meridian of the emmetropic eyeball, it is the horizontal meridian plane of the orbital pyramid whose apex is at the orbit orifice of the optic canal. This plane leads to axial exploration of the optic nerves using the X-ray scanner and MRI, avoiding the „partial volume effect“ which hinders exploration of the canalicular and intra-orbital segment of the 2 optic nerves. 120 years earlier P. Broca wrote „(…) The head in the direction it is during life, when it is balanced on the spine and the patient is looking straight ahead … on the dry skull (…) The direction of this horizontal visual axis (…) a line which, starting from the optic aperture, will pass through the orbital opening …“, a skull positioned on the craniostat is fitted with two orbital needles (Fig. 3,4) [2]. This „intuition on skeleton“ (the skull) confirmed, 113 years later, by X-ray scanner and MRI of the „head“ (the contents, brain), is therefore confirmed as the „new plane“ of vision and visual pathways, by multiple

Display of several cephalic orientation planes on a median cephalic section of the head (MRI), with the NOP defining the horizontal. Top left, NOP with CA-CP (white anterior and posterior commissure – mammillary body), CP-MB chiasmatic point-mammillary body), OM (orbitomeatal). Top right, bicommissural verticals (ACV and PCV). Bottom left, the NOP horizontal. Bottom right, Orbitomeatal plane (+ 20° over the previous one).

biometric, orbital and maxillofacial works, with 3 contributions made by MRI in 1984: 1. confirmation in vivo of axial and transversal layout of the visual pathways, 2. increased justification of a cephalic spatial reference within a poly-dimensional anatomic technique, 3. imagination of a new plane, vertical this time, the Transhemispheric Oblique NeuroOcular Plane, complementary since it is an oblique vertical of the head (see above). This Fig.3 shows on a sagittal MRI section of the head, strictly oriented in the NOP, the NOP, OM and AC-PC. This horizontal aspect of the visual pathways shows, like corporal anatomy overall, very slight individual variability due to age first (angulation of the chiasma in children) and the ethnicity (brachycephaly v. dolichocephaly). From „the cornea to the calcarine fissure“ the NOP therefore contains the sensorial pathways of vision. This axial and transversal layout of optical pathways, shown clearly in descriptive neuroanatomy and everyday in vivo MRI, as well as in functional MRI and neurotractography, is particularly well suited to exploration by X-ray scanner and MRI.

FIG. 5

In vivo and in morte, NOP of visual pathways 3D referencing of the head) (X-ray scan and MRI) shown here by a red line on the face of the bald headed man with a moustache. The so-called „Francfort“ planes (+ 7°, below, in black) OM (and AC-PC) used in traditional radiology and stereotactic neurosurgery (in red + 20° below). In MRI recognition of grey matter (cortex, nuclei) and white matter, left, right, confirms the anatomic correlation of the visual pathways, „from the cornea to the calcarine fissure“.

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SCIENTIFIC & MEDICAL

FIG. 6

In vivo, respecting the NOP means people can see one another and speak to each other. The horizontality defined by the black line placed on the door (behind the two people in profile) positions the NOP, fixed at 7° on the Frankfort and vestibular skeletal planes (6°5). When lifting their chins to 20°, the 2 men stand to attention, looking towards the horizon with an angular difference (+ 20°) compared to the OM.

As an illustration, Fig.6. shows the angular difference of functional postures (therefore anatomical sections) of the cephalic orientation of the two people. The angular difference on OM (+ 20°), is therefore compensated horizontally, i.e. if both subjects lift their chin by 20°. They are then standing to attention, looking straight forward towards the horizon. The black line on the door behind the two subjects in profile, shows this (NOP), fixedly angled at 7° on Francfort and vestibular skeletal planes (6°5). The NOP MRI (Fig. 5), with comparative anatomical control (in cadaver) checks that the NOP contains the visual pathways, from the cornea to the calcarine fissures, at the same heights as the optic canals, from the mesencephalon and even from the culmen of the vermis cerebellum, in the falcotentorial angle. Two points should be underlined here as they are essential: 1. The NOP is orthogonal in the direction of the cerebral trunk on the sagittal sections of the MRI, which contains the corticospinal or pyramidal tract. 2. The NOP is therefore perpendicular to the floor of the fourth ventricle. All this brings us back to the intuition for which Broca could have had no other proof than a skeleton and two knitting needles: „The head is horizontal when a man is standing, looking straight ahead towards the horizon. This is natural direction of the gaze“. The book mentioned at [1] refers to the practical application of installing the patient in the tunnel of the machine which, it would appear here, is quite unexpected for the reader. 3. The oblique trans-hemispheric neuro-ocular plane or OTNOP, the oblique vertical cephalic reference (Fig. 7). Beyond the horizontal plane of the X-ray scanner, MRI shows the 3 dimensions of the head and their digital reconstruction. The creation of oblique sections, in every spatial plane, was soon achieved. Now, this type of „oblique“ anatomy is without reference system in the classic anatomical books. These works are restricted to the usual 3 planes, OX, OY, OZ. A reference system would therefore appear to be even more important in this circumstance of oblique vertical exploration, using the NOP. The intra-orbital optic nerve is then the reference from its intra-ocular system through to the optic canal, whatever the position of the gaze. Another reference comes

FIG. 7

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Oblique trans-hemispheric neuro-ocular plane (OTNOP): left, trajectory of the sections used and the result, right, compare with the median sagittal plane of the head with MRI.

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in, the presence of the foramen magnum and of the atlanto-axial joint in the „OTNOP“ section, because it follows the vertical meridian of a globe, the optic nerve, the chiasmatic decussation and the contralateral strip, down to the contralateral occipital section of the globe observed. This is an „oblique vertical section plane of the head, of millimetre thickness (1 to 5) which, in any „indifferent“ position of the gaze, includes: the crystalline lens according to its large vertical axis, the head of the homolateral optic nerve, the homolateral optic canal and the foramen magnum above the odontoid apophysis of the axis(C2)“ (Fig. 7) [1]. The plane is limited by the angular geometry of the direction of the optic nerve and it is difficult to obtain both the crystalline lens and the head of the optic nerve in the same plane since the latter passes, in fact, through the macula. The skeletal fixedness of the OTNOP on the cervicooccipital hinge in MRI has been shown in 41 European patients of average age, 39 of whom had the same anatomical layout of the anterior visual pathways. In the NOP, the direction of the 2 optic nerves, from the head to the optic canal, is crossed through in the middle with the superior projection of the odontoid apophysis. Electronic superimposition of the references obtained in the NOP (odontoid apophysis at the front and foramen magnum at the back) leads one to observe that the vertical projection of the direction of the 2 optic nerves occurs exactly on the vertical up from the odontoid apophysis of the axis (C2). Reference must be made here to former, known correlations existing between cervicooccipital biomechanics and the constraints of the oculocephalogyric reflex. The functional fixedness of this projection is interesting. The OTNOP acts as an oblique functional and descriptive vertical anatomical reference of the head. __BIOMETRIC AND QUANTITATIVE OCULO-ORBITO-ENCEPHALIC ANATOMY „Bios (life) and metron (measurement) meet once the references have been fixed. Between 1974 and 1995, from the X-ray scan to MRI, work proceeded and was verified“ [1, 2]. This field alone is summarised here. 1. Angular biometry of the NOP of the Francfort skeletal plane (NOP/FR) = 7° (average m = 6°49’ and σ = 2°38’) (see details of the 4 groups of measurements 1977-1982). 2. Angulation of the NOP on the vestibular plane (Perez, Delattre and Fenart) and on the OM/CA-CP plane is measured on average at 28°35’ (σ = 5°13’) in 52 young adults. Added to this is a notion of parallel between the NOP and Broca‘s alveolar-condyl plane, found in a „bite“ (Fig.5, pencil bitten by the model). All the skeletal data confirms the fixedness of orientation of the visual plane on the skeleton of the head. The OM/CA-CP parallel agrees with the NOP/OM-CA-CP angulation of an average of 20° (and not of 15° or 10° as has been stated in literature). Visual cephalometry and its foremost practical application, oculo-orbital topometry, is therefore based on a certainty, that of the anatomical correlations established between the spatial orientation of the brain (visual pathways) and of its skeleton (the bony globe of the skull). Fig.3. resumes the fixedness of the NOP on Francfort, the vestibular plane, the ocular globe, topometric reference sphere (neuro-ocular index and dissociation of populations with papilledemas by HIC, in the middle, left and centre). The facial contour achieved based on the NOP by X-ray scan models the end appearance of the ocular vestibulography used on board the European space laboratory (Nov.-Dec. 1983). 3. Biometrics, oculo-orbital and facial topometry, exophtalmometry 3.1. Definitions of distances and indices, normal readings in an emmetropic patient, in the NOP by X-ray scan the letter „o“ indicating the standard gap per calculated average. Fig.5 shows the oculo-orbital contours and measurements established on the axial section of the NOP by X-ray scan in an emmetropic adult (1978-1983). The methods used are indicated in the book referred to [1]. The series are normal, adults and children, pathological in dysthyroid ophthalmopathy. The contour on the console or work station of the X-Ray

SCIENTIFIC & MEDICAL

scanner or MRI provides these detailed measurements (Fig. 7). First contour: line joining the anterior point of the 2 external orbital pillars in the NOP. Since this is a thick section (6mm) it is not a line but, by definition, a plane. The readings indicated below refer to figure 9. The External Bi-Canthal Distance (EBCD) measures the distance between the two external orbital pillars (m = 97.52 mm, σ = 4.43). The Inter-Ocular Distance (IOD) = distance between the central point of the 2 crystalline lenses (m = 63.73 mm, σ = 3.62). The Maximum Inter-Plane Distance (MIPD) measures the distance between the 2 external orbital walls in view of their possible temporal convexity (m = 28.7 mm, σ = 2.67). The External Ante-Bicanthal segment (EABC) measures the distance between the PEBC and the tangent at the anterior corneal hyperdensity (m = 15.89 mm, σ = 1.96). The Retro External Bi-Canthal Segment (REBC) of the ocular globe measures the distance between the PEBC and the tangent at the posterior coroid-scleral hyperdensity, close to the head of the optic nerve. The Maximum Axial Length (MAL) of the globe measures the distance between the tangent at the anterior corneal hyperdensity and the tangent at the posterior coroid-scleral hyperdensity, close to the head (centro-ocular perpendicular to the PEBC) (m = 24.19 mm, σ = 1.03). The transversal diameter of the optic nerve (DON) is measured at the mid-section of its intra-orbital segment (m = 3.5 mm, σ = 0.5). The transversal Diameter of the Right Internal Muscle (DRIM) measures the maximum interval separating its medial and lateral sides. The Cantho-Bicanthal Distance (CBCD) measures the interval separating the cutaneous surface of the internal canthus, at the front, from the external bicanthal plane at the back (measurement of the thickness of soft areas). The Apex Temporal Distance (ATD) measures the interval separating the tangency points of the Anterior Temporal Plane (ATP) with the temporal cavities. The External Bicanthal Plane – Temporal Apex (BPTA) measures the interval between the External Bicanthal Plane (EBCP) and the Anterior Temporal Plane (ATP). The establishment of biometric indices according to H.V. Valois (the shortest distance related to the longest multiplied by one hundred) establishes classifications around the average and variance limits at 2 σ. Thus, it may be recalled that Retzius‘ horizontal cranial index offers segmentation between the „mesocephalic skull“, the „doichocephalic skull“ and the „brachycephalic skull“. The first index established is still the most important because it is in everyday, systematic usage. This is the OcularOrbital Index (OOI) or exophtalmometry index, which relates the AEBC segment to the MAL (m = 65.44, i.e. 65% of the length of the globe, in adults, projecting out of the PEBC (Fig. 9). The figure of 68% in one of the first series corresponded to an error of including patients with ametropia. The Neuro-Ocular Index (NOI)

N

90

relates the diameter of the intra-orbital optic nerve at its mid section to that of the ocular globe (m = 14.8 mm, σ = 0.74) [6]. The histogram in figure 8 isolates the significant difference of the 2 populations, with and without papilledemae [7]. The External Bicanthal Ocular Index (EBCOI) relates the External Ante-Bicanthal segment to the External RetroBicanthal segment (m = 1.91). The Inter-Ocular Distance Index (IODI) relates the Inter-Ocular Distance (IOD) to the External Bicanthal Distance (EBCD) (m = 65.35). The Inter-Pupil Distance would therefore appear to correspond, on average, to two thirds of the External Inter-Canthal Distance. The Teleorbitism Index (TOI) relates the Maximum Inter-Plane Distance (MIPD) to the External Bicanthal Distance (EBCD) (m = 29.42). Synthesis work in ocular-orbital biometry [8] relates the thousands of measurements, tables and numerous inter-correlations of the characters seen earlier. Only some of these are related here. The right/left symmetry of measurements, which presents a high correlation coefficient, a reflection of binocular vision (for MAL R/L r = 0.9512, for EABC R/L, r = 0.9619). Orbital Depth (Depth R/L, r = 0.9489), will be looked at later. The position of the ocular globe explains the high index correlation (for IOD/EBCD, r = 0.8753, for IOD/MIPD, r = 0.7572, for IOD/MIPD, r = 0.7805). These are transversal indices. In the sagittal plane a negative correlation is observed between the Ante-Bicanthal segment of the ocular globe and the Orbital Depth (r = -0.5027). The Orbital Depth related to its aperture angle shows high correlation (r = 0.6110). The nature (matching, anatomical closeness…) of significant correlations, like their multi-factor analysis completes the statistical work referred to earlier [8]. Correlation with Hertel‘s exophtalmometry is established [9]. 3.2. Maxillofacial biometry in the NOP, by X-ray scan and embedded ocular facial contouring [10]. The quality of the previous statistical correlations resulted in a request to use NOP references for the acquisition of facial contouring by X-Ray scanner as from 1980. This contouring produces a large scale ocular globe, a key factor in an ocular stimulator-recorder used on board the space shuttle (Space Lab European Research, 1983). The practical creation of the equipment was entirely satisfactory. A horizontal dento-maxillofacial biometric application for the X-Ray scan in the NOP was quickly sought [11]. A population of 76 patients was therefore studied, presumed healthy for the anatomical region under consideration, and aged between 19 and 82 years, with an average cephalic index = 78 (74/84). 7 measurements were established, 4 linear and 3 angular, on the cranial base. The InterPterygoid distance (IPD) measures the gap between the anterior extremity of the 2 pterygoid apophyses (m = 36 mm (31/48). The Inter-Styloid Distance measures the gap between the base of the 2 styloid apophyses (m = 76 mm (89/63). The Inter-Condylar Distance (ICD) measures the gap between the central point of the two mandibular condyles on

MODIFICATION PAPILLAIRE Modification of the papilla

82

15

PAPILLE NORMALE Normal Papilla

80 72 91

10

5

92

69 88

86

62 85

81

58 83

68

67 70 52 78

66

93

54 61 50 75

59

64

53 49 48 63

40

45 89

51 41 33 60 87 31

43 65

39 36 28 47 84 29

30 57

9 46 79 26

27 32

34 35 73 77 18 15 55 76 12 3 21 71 8

FIG. 8

9

6

2

10 11 12

8 38 74 11 56 25 17 7 20 42 5

44 24 13

16

1

22 23 10

14

19 37 4

13 14 15 16

17

18

22

I.N.O.

FIG. 9

Exophtalmometry by axial section (MRI or X-Ray scan), anterior visual pathways, from crystalline lens – optic canal.

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SCIENTIFIC & MEDICAL

the temporal articular facet (m = 103 mm (93/116)). The Extreme InterZygomatic Distance (EIZD) measures the longest transversal zygomatic diameter (m = 117 mm (110/120)). 3 angle measurements complete the series. The Sagittal Plane Condyle Angle (SPCA) measures the orientation of the condyle on the median sagittal plane (m = 63°5’ (R), 66°8’ (L)). The Sagittal Plane – Ramus of the Mandible Angle (SPRMA) measures the orientation of the mandible ramus angle (m = 14°5’ (R), 12° (L)). The Angle of the Posterior Wall of the Maxillary Sinus (APWMS) measures the orientation of the posterior-external wall of the maxillary sinus on the sagittal plane (m = 38°9’ (R), 43°3’ (L)). 3.3. Exophthalmometry and dysthyroid ophthalmopathy: from I-III grading to the De Saint-Yves syndrome [12]. Dysthyroid ophthalmopathy was the first practical field of application of ophthalmometry in the NOP (Fig.10). In 1978, it was shown that the cephalic fixedness of the visual pathways plane enables quantification of ocular-orbital topographical normality in adults. The Ocular-Orbital Index (OOI) is used to establish 4 topometric classes. Beyond normality (60 < IOO < 70), a grade I axile exophthalmia is confirmed in the value: 70 100, that is to say by the projection of the posterior pole of the globe out of the External Bicanthal Plane. This is therefore, strictly speaking, an „exorbitism“. Figure 10 reminds us that, although exophthalmia can be stated „absolutely“ (increase in the value of the OOI), in one of the 2 eyes, and in a „relative“ way from one eye to the other (difference of the OOI and millimetre difference in the EABC segment), the inversion of the OOI index in newborns and the very old must be remembered (maximum enophthalmia with OOI of 30 %). An ocular dystopia moves the horizontal ocular meridian of the NOP vertically. This situation does not prevent recognition of the plane itself, with the approximation becoming firstly clinical-cutaneous (lateral markers) and then anatomical on the X-Ray or MRI scan image. The symmetry of the external orbital pillars, optic canals and lateral masses of the ethmoid enable recognition of the visual plane. Shifting of the globe is then easily measured on the

O.O.I.

succession of section planes. For the past 30 years (1983), MRI has undertaken vertical and oblique exophthalmometry, that of the OTNOP (Fig. 11). Results quantified as normal and variants are the object of research work (unfortunately now halted) that was to give an answer, by the vertical plane of the MRI, to ocular-orbit biometry in case of vertical movement of the globe (process occupying the space adjacent to a horizontal wall or a malformation syndrome, for example). Evolutive monitoring under medical treatment or after surgery requires precise biometry in a strict NOP only. Whence the obligation of using MRI for therapeutic monitoring, the repetition of the examination, in circumstances of cephalic tilting and acquisition parameters permitting anatomical comparisons. It is necessary to carry out an initial pre-therapeutic examination to act as an undisputed anatomical reference, which will become a medico-legal obligation. This truth of ophthalmometry by X-Ray or MRI scan represents the fulfilment of the following observations: reality and fixedness of the NOP, reality, fixedness and symmetry of ocular-orbit biometry in normal adults (conditions of emmetropia and binocular vision). Between 1980 and 1982, 432 observations of dysthyroid ophthalmopathy (amongst 11 000 measured by X-Ray scan) were brought together after the publication of a preliminary series of 60 cases [12]. In collaboration with N. Newman, B. Illic, T. Laroche and S. Liotet, various series permitted the definite validation of exophthalmometry and a better knowledge of the mechanisms of endocrine ophthalmopathy. It was biometric and anatomic comparisons in patients followed and treated for Basedow‘s disease and in patients consulting primarily for isolated exophthalmia or inaugural oculomotor disorder that resulted in further knowledge. The name of „De Saint Yves syndrome“ was suggested in view of the anatomic and biometric observation of axial, unilateral or bilateral exophthalmia, still unrecognised initially and clinically, before any biological verification. It is still awaiting a nosology framework, based on the biometric observations made by X-Ray or MRI scan. It is an isolated exophthalmia, often barely visible clinically (1 to 2mm), with a normal

Grades of exophthalmia

FIG. 11 FIG. 10

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Grades of exophthalmia (dysthyroid ophthalmopathy).

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Clinical application of the OTNOP: the direct view of the 4 segments of the optic nerve (intra-ocular, intra-orbital, intra-canal and intra-cranial intracisternal), offers varied semiological diagrams, showing the diameter and nerve signal: atrophia, SEP plaque, vascular accident, intrinsic and extrinsic tumour pathology, dilation of spaces by HIC.

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muscular volume and increased volume of the intra- and extraconic fatty compartments. Mr de Saint-Yves, the first ophthalmologist surgeon, describes in his treaty published in 1773, i.e. 67 years before Basedow and 64 years before Graves, the existence of a fatty issue when an inferior palpebral incision is made in an exophthalic and tachycardic patient. This was the object of a presentation made to the National Academy of Medicine, for which a prize was awarded [12] . It will be remembered that physiological enophthalmia observed at the extreme ages of life is caused by the low relative volume of intraorbital, retrobulbar intraconic and extraconic fatty compartments. The close hormonal dependency of the intra-orbital lipocyte explains the frequency of dysthyroid exophthalmy, as well as the first application of quantitative orbital-ocular biometry by X-Ray scan in exophthalmometry. This biometric data is used by E. Modigliani in MRI, with correlation of endocrinological therapeutic monitoring. 4. Ocular-orbital growth, strabology: orbit angles and depths by X-Ray scan Our ophthalmologist colleagues have shown that a significant ocular-orbital biometric difference can be explained by the occurrence of an acquired organic unilateral amblyopia (traumatic cataract), with converging strabism before puberty and divergent afterwards. Details of the results of this work are not included here. [1]. The growth of the normal globe is shown by ultrasound scan, as indicated in the book referred to [1]. This anterior-posterior axial measurement of the ocular globe, in utero, reproduces the exponential shape of the growth graphs of the foetus exactly, from the age of 3 months to birth and then from birth up to the age of 9 years [1]. Today these direct linear measurements are accessible by MRI of the foetus in utero with high anatomic resolution enabling on its own the recognition of the existence of a congenital malformation syndrome. The FO report by H. Mondon and P. Metge already mentioned [9] provides a table of the average of the linear, angular and index measurements in myopia. Observation of a dominant posterior expansion of the ocular globe is the main result of the study. Measurements of the orbital volume by X-Ray scan, from living to fossil skull, provide useful data on the growth of the orbital volume, from birth to the age of 20, of a factor 4 approximately, along with a constancy in orbital volume in recent paleanthropians („Ferrassie I“, „Cro-Magnon“, „La Chapelle aux Saints I“). Dynamic muscular biometry (IRMOD) in NOP and OTNOP, in adults, is revealed in muscular and angular detail, with calculation of the globe‘s centre of rotation, in the aforementioned book. Reference must also be made to the work done by A. Roth and C. Speeg-Schatz in oculomotor surgery and strabology [15]. 5. Direct recognition of an optical neuropathy (tumour, vascular accident, genetic congenital atrophy of the optic nerve, …), either directly or by intracranial hypertension, is another major application of this work. In the 3 planes which they themselves therefore define, the 2 intra-orbital segments of the optic nerves become the „key“ to encephalic exploration, to its inflammatory effects (S.E.P.), tumours, and degenerative effects (glaucoma and rarefaction of neuro-optical neuro-tractography.

REFERENCES 1. L’imagerie en ophtalmologie. Cabanis EA, Bourgeois H., Iba-Zizen M-Th et 257 collaborateurs, rapport de la Société Française d’Ophtalmologie, Masson, Paris, 1996 (762 p.) 2. Imagerie de l’encéphale, de la cellule à l’organe. La neuro-imagerie aujourd’hui. Une introduction. Cabanis EA., Iba-Zizen M-Th., Habas C., Istoc A., Stievenart J-L., Yoshida M., Nguyen TH., Goepel R., Séance commune Académie nationale de Médecine et Académie des Sciences, ANM, Paris, 02-12-2008, Bull. Acad. Natle Méd., 2009, 193, n°4, 837-847 3. Sur le plan horizontal de la tête et sur la méthode trigonométrique. Broca P. Bull. Soc. Anthropol., Paris, 1873

4. Paul Broca. Un géant du XIXe siècle. Monod-Broca P., Vuibert, Paris, 2005 (310 p.) 5. Topométrie crânio-encéphalique chez l’homme. Delmas A., Pertuiset B., Masson et Cie, CC Thomas, Paris, Springfield, 1959 (515 p.) 6. Referentially oriented cerebral MRI anatomy. Talairach J., Szikla G., Tournoux P. George Thieme Verlag, Stuttgart, 1993 7. Le plan orbitaire chez l’adulte jeune, sa position relative à d’autres éléments architecturaux de la tête. Etude vestibulaire. Fenart R., Vincent H., Cabanis EA., Bull. Mém. Soc. Anthropol., Paris, 1982, 9, 13, 29-40 les coupes orbitaires axiales dans le plan OM avec erreur diagnostique consécutive puisque, derrière le globe oculaire gauche, on croit voir une tumeur qui n’en est pas une ;

6. Biometry of intracranial and encephalic visual pathways, sectional and vascular descriptive anatomy by X-Ray scan and MRI, anatomy of development (embryology) and of growth, velocimetric, then molecular and genetic circulatory anatomy are the chapter headings that conclude the study of these twelve anatomies. The density of illustrations, from sectional anatomy to 3D anatomy, explains why it is not possible to report on this material here, nor even to condense it within the space available. The reader is invited to refer to the work mentioned on numerous occasions [1], another document is in the course of • preparation. vue Points de

8. Computed tomography of the optic nerve, part 2. Size and shape modifications in papilledema. Cabanis EA., Salvolini U., Rodallec A., Menichelli F., Pasquini U., Bonin P., J Comput. Assisted Tomogr., 1978, 2, 150-155 9. Tomodensitométrie et œdème papillaire dans l’hypertension intracrânienne, Rodallec A., Thèse Méd., Paris, 1978 10. Contribution de la tomodensitométrie au diagnostic des ophtalmopathies dysthyroïdiennes. De Hounsfield (1972) à De Saint-Yves (1722). Cabanis EA., Mémoire pour l’obtention de la médaille de la Ville de Paris, Académie nationale de Médecine, Paris, 1982 (150 p., biblio) 11. Biométrie oculo-orbitaire axiale in vivo, par tomodensitométrie orientée selon le plan neuro-

oculaire. Iba-Zizen Cabanis M-Th., Mémoire pour le DERBH mention anatomie, université Paris 5 René Descartes, 1983 (160 p.) 12. La myopie forte. Metge P., Maurin JM., rapport de la Société Française d’Ophtalmologie, Masson, Paris, 1994 13. Stimulateur-enregistreur des mouvements oculaires. Olivier S., Pohl D., Mémoire, Ecole nationale supérieure des Arts et Métiers, Paris, 1982 (110 p.) 14. Radiologia maxillo-facciale et odontostomatologia. SIRMN, A. Chiesa, Monduzzi, Bologna, 1983, 133-154 15. Compte rendu du SKERI Symposium des 7 et 8 novembre 2012. Roth A. et coll. Proceedings 41e semaine strabologique internationale, Société suisse d’ophtalmologie, Zermatt 2012

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THE ROLE OF THE EYE’S CENTRE OF ROTATION IN LE NS DESI GN

MO JALIE University of Ulster, UK

Rotation of the eyes in their sockets is brought about by the action of the extrinsic ocular muscles. The muscles enable the eyes to scan the field of vision and in the case of the spectacle wearer, to view through extra-axial points of the spectacle lenses. This statement sums up, in a nutshell, the problem facing the designer of spectacle lenses; how to produce a lens which has the same effects when viewing off-axis, as it does when the subject views through the optical centre? When the eyes rotate behind a spectacle lens to view off-axis objects, it is assumed that they rotate about a fixed point near the middle of the eyeball. To the lens designer tracing meridional rays into the eye, the fact that the real pupil of the eye, which of course, rotates with the eyeball, can be totally ignored and an assumption made that there is a small fixed stop located at the eye’s centre of rotation through which the chief ray of the oblique pencil passes on its way to the fovea (Fig. 1). Even when real rays (skew rays) are traced through the actual pupil of the eye, it is the pupil size which becomes important, rather than its position, and the chief ray of the oblique pencil is still assumed to pass through the eye’s centre of rotation.

The vertex sphere is an imaginary spherical surface centred at the eye’s centre of rotation, the radius of which is called the centre of rotation distance, CRD, and the off-axis powers of the lens are measured at the vertex sphere. These powers are known as the oblique vertex sphere powers since they are measured along the oblique ray path from the vertex sphere. Figure 2 illustrates how the lens designer might show the variation in the oblique vertex sphere powers for a +4.00 D spectacle lens made first with a +5.50 D front spherical curve (Fig. 2a) and secondly with a +5.50 D convex hyperboloidal front curve (Fig. 2b) whose asphericity has been chosen to eliminate the difference between the tangential and sagittal oblique vertex sphere powers to produce a point focal lens. It is seen from these field diagrams that in the case of the lens with spherical surfaces, as the eye rotates away from the optical axis, the tangential oblique vertex sphere power, F ′T , increases at a faster rate than the sagittal oblique vertex sphere power, F ′S. When the eye has rotated through 35º from the optical axis, the sagittal power, F ′S, whose value is +4.06 D, has hardly changed from the back vertex power of +4.00 D,

It will be realised that when designing a spectacle lens to have a particular off-axis effect, for example, to be free from aberrational astigmatism (point focal lens), it is the position of the eye’s centre of rotation with respect to the lens which must be known, rather than the vertex distance, which is simply the distance from the back vertex of the lens to the cornea. Of course, the vertex distance determines the correct back vertex power of the lens but, otherwise, is of no real interest to the lens designer. It can also be seen in Figure 1 that when the eye rotates behind the lens, away from the optical axis, the distance from the apex of the cornea to the back surface of the lens increases. Thus, in order to be able to compare the off-axis effects of different forms of lenses it is necessary to set up a reference surface at which the off-axis powers can be measured. This reference surface, which is concentric with the eye’s centre of rotation, is called the vertex sphere and is shown by the dashed circular trace in figure 1 which just touches the back vertex of the lens.

FIG. 2

FIG. 1

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The significance of the eye’s centre of rotation. Note the imaginary stop placed at the position of the eye’s centre of rotation. The dashed line which passes through the back vertex of the lens is the vertex sphere from which the oblique vertex sphere powers are computed in oblique gaze.

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Field diagrams comparing the off-axis performance of spectacle lenses of power +4.00 D. a) +4.00 D lens (CR 39) of poor form, made with spherical surfaces. Front curve, +5.50, axial thickness 4.0mm, CRD 27 mm. b) +4.00 D lens made with convex hyperboloidal surface, p = -1.75, Front curve +5.50, axial thickness 4.0mm, CRD 27 mm. When the eye is looking along the axis, through the optical centre of the lens (0º) the effect of the lens is +4.00 D. When the eye rotates upwards (+ sign on the rotation angle) or downwards (- sign on the rotation angle) the tangential and sagittal oblique vertex sphere powers differ from the axial value.The variation in power is plotted horizontally.

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but the tangential power, F ′T has become +4.92 D. The difference between these two values, given by F ′T - F ′S is the oblique astigmatic error, OAE, which amounts to +0.86 D. This degree of aberrational astigmatism would, of course, cause a significant amount of blur when the subject viewed through this zone of the lens. In order to eliminate this astigmatism for the 35º zone of the lens, when just spherical surfaces are employed, the lens must be bent into a more steeply curved form with a +9.50 D front curve. Naturally this more steeply curved form will be thicker and heavier and more bulbous in appearance, not to mention that, from an observer’s point of view, the subjects eyes appear larger when viewed through the lenses. Figure 2b illustrates the improvement in the optical performance when an aspheric design is used for this lens. The front surface is a convex hyperboloid with an asphericity, p = -1.75, whose inherent surface astigmatism neutralizes the aberrational astigmatism of oblique pencils. For the 35º zone of the lens, the tangential and sagittal oblique vertex sphere powers are each +3.73 D and the OAE for this zone has been completely eliminated. Note, however that the off-axis performance is not perfect, there is a power error of -0.27 D for the 35º zone. The lens designer refers to this error as mean oblique error, MOE. One of the major advantages of digital surfacing is that the software enables individual fitting characteristics to be entered upon receipt of the order by the laboratory to ensure that the original design criteria is still fulfilled by the lens. A typical situation is demonstrated by the field diagrams shown in figure 3. In figure 3a, the point focal aspheric +4.00 D design whose off-axis performance is illustrated in figure 2b has now been mounted 4mm closer to the eye than the designer intended, the CRD being only 23 mm. The field diagram shows quite clearly that the lens is now afflicted with aberrational astigmatism amounting to some 0.25 D for the 35º zone of the lens. Although this is only a small amount of astigmatism, it will be appreciated that we can no longer honestly describe the lens as being point focal! However, if the input software is told that the CRD which is required for this wearer is 23 mm, it can be incorporated into the design steps, with the result that the asphericity of the convex hyperboloidal surface will change to the necessary value (p = -3.02) in order to restore the point focal property of the lens for the prescribed fitting parameter (Fig. 3b).

It is important for comfortable binocular vision that any differential prismatic effect which is encountered when the eyes rotate to view extra-axial objects in the field is not excessive. This is particularly so when considering vertical differential prism because the eyes should not be called upon to exert supravergence movements. When single vision lenses are worn, it is usually only in cases of anisometropia that differential prism might present a problem. However in the case of progressive power lenses, it is important when the eyes execute version movements to ensure that both Minkwitz astigmatism and the mean power in different zones are similar to ensure that vertical differential prism is kept to a minimum. Needless to say, since the eyes rotate about their centres of rotation, accurate knowledge of its position is necessary to ensure comfortable vision. This requirement of ensuring that the vertical differential prismatic effect remains within tolerable limits is but one of the important features of the new Varilux® 4D S-series progressive lenses (“Synchroneyes”). It is obvious from this discussion that when the position of the lens in front of the eye is incorporated into the design, the essential piece of information which is required is not the vertex distance but the centre of rotation distance. How can we measure the CRD in practice? The difficulties are not just practicaI ones, in that we do not have access to the eye’s centre of rotation! It is now understood that there is not a single point about which the eye rotates but that the position varies not only from eye to eye but also with the direction of gaze. In the past, it was usual for the designer to choose an arbitrary value based upon the best measurements available. For example, Donders (1864) [1] described a practical method which he used to investigate the position of the centre of rotation (which he referred to as the “centre of motion”) and concluded that its mean distance from the pole of the cornea is about 13.5mm. Assuming an average value for the vertex distance to be about 12mm this would give an average CRD of 25.5 mm. M. von Rohr (1908) [2] when designing the original series of Punktal lenses assumed a value of 25 mm for the CRD, but recognised that in degrees of moderate to high myopia the centre of rotation was likely to move backwards with increasing axial length. One should bear in mind that the spectacle lenses of 100 years ago were of quite small diameter and that the vertex distance will increase, and therefore the CRD, not only as the power of the concave surface of a meniscus lens becomes more steeply curved, but that the sag of the back surface will also increase with diameter. These points were taken into account by Everitt [3] in the design of the Ultor series of best form lenses marketed by Stigmat Ltd. of London. Everitt chose the values: CRD = 25mm for plus lenses and CRD = 25 - F′V / 6 for minus lenses where F ′V is the back vertex power of the lens. This rule recognised the increasing backward shift of the centre of rotation in axially myopic eyes. For example, in the design of a -6.00 D lens, the CRD would have been taken to be 26mm, which was probably a reasonable value for the small lens diameters which were in use at the time. Fry and Hill (1962) [4] found that in a group of 28 of their subjects, the mean position of the eye’s centre of rotation was 0.79 mm nasalwards from the visual axis and 14.8 mm behind the corneal pole. A typical mean value today which is frequently used in English speaking countries for the CRD is 27 mm (made up from a vertex distance of 12 mm, with the centre of rotation assumed to lie 15 mm behind the corneal pole).

FIG. 3

Field diagrams comparing the off-axis performance of an aspheric +4.00 D lens fitted at a shorter CRD (23 mm) than the designer intended. a) +4.00 D aspheric lens made with convex hyperboloidal surface, p = -1.75, Front curve +5.50, axial thickness 4.0 mm, CRD 23 mm. b) Free-form +4.00 D aspheric lens made with convex hyperboloidal surface, p = -3.02, Front curve +5.50, axial thickness 4.0 mm, CRD 23 mm.

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The importance of the position of the eye’s centre of rotation is becoming increasingly recognised in current ophthalmic practice. It is likely that the next edition of the International standard, ISO 13666, Ophthalmic Optics – Spectacle Lenses – Vocabulary will include the following two new definitions: - mechanical ocular centre of rotation point in the eye shifting the least during movements of the eye - optical ocular centre of rotation base point of the perpendicular drawn from the mechanical ocular centre of rotation onto the line of sight. The first of these new definitions recognises that the visual axis (line of sight) may not pass through the point about which the eyeball rotates, which must lie close to the centre of curvature of the sclera, whilst the second describes a method by which the position of the centre of rotation that is of concern to the lens designer may be located. Today, it is no longer necessary to estimate the position of the eye’s centre of rotation. Its position can be measured precisely with the sophisticated fitting instrument, VisiOffice®+ illustrated in figure 4. Visioffice®+ is designed to provide not just the CRD but all the necessary fitting data required for the accurate positioning of spectacle lenses and also to determine the dominant eye for the new Varilux® 4D S-series progressive lenses. •vue Points de

REFERENCES 1. Donders F C 1864 Accommodation and Refraction of the eye. The New Sydenham Society, London. 2. Henker O 1924 Introduction to the Theory of Spectacles. Jena School of Optics, Germany 3. Everitt P F 1933 The Stigmat Guide to Authentic Best Form Lenses. Stigmat Ltd, London 4. Fry G A, Hill W W 1962 The center of rotation of the eye. American Journal of Optometry 39:581-595

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FIG. 4

Visioffice®+ (Essilor) For precise measurement of the position of the eye’s centre of rotation and other fitting parameters for personalized lenses.

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DOES THE EYE ROTATION CENTER PLAY A ROLE IN THE CHOICE OF LENS TYPE?

HANS BLESHØY Director and optometrist, Bleshøy Optometri, Denmark

__INTRODUCTION The position of the optical centre and progression zones in spectacle lenses has been discussed for many decades. The effect of head- and eye movements has been investigated in situations involving everyday tasks such as distance vision, computer work and reading in combination with static and dynamic performance. The inter-person variability is big when looking at such parameters as PD, vertex distance, head shape as well as more general body related aspects such as movement, body position, head tilt etc. It is not uncommon that we observe a person with a slight head tilt to one side or the other (Fig. 1) or demonstrating a slight head turn right or left. Very frequently the muscles of the neck and upper tarsus are seen as important elements in variations in head posture, and problems in those muscles will almost certainly be a causative factor in some form for corrective counter measure in head and eye positioning. In addition to this we have to allow for the visual needs of each individual. FIG. 1

Example of head inclination.

Optometrists in the clinics are all familiar with persons who function without visual problems when using a standard pair of reading glasses which has not been fitted in any particularly way. Despite not taking account of variations between right and left eye, different reading distances or general visual needs, these persons do not complain of vision related problems. On the other hand we are aware of people with high visual demands in varied situations, in which settings even small inadequate corrections will cause significant problems.

Research into the structure and design of progressive lenses has been ongoing for many decades. All serious glass manufacturers devote significant 11mm resources to research aimed at 14mm achieving a better understanding of visual function in different behavioral patterns. The very understanding of the visual drawbacks we experience with by age, has led to a remarkable FIG. 2 Lense type 11 mm, transformation in the design of Lens type 14 mm. spectacle lenses. The need to optimize the visual function has changed dramatically over the last 10 years and we now have work related tasks which put the visual system to the limit. This involves vision based decision making and not least effectiveness

in our busy business lives today. We know that the demand for energy, by the visual function, is very high. It is estimated to demand between 25-50% (Jensen 2008) of the total energy available. By optimizing the visual function, we may be able to limit the „wrong“ or inappropriate waste of energy, which then may be made available for other and more useful purposes. __PURPOSE AND BACKGROUND FOR THE STUDY Anatomic as well as physiological circumstances are very variable from person to person. Head position plays a significant role and accordingly the centre of eye rotation (ERC) is of interest. Every optometrist has come across Listing‘s law during their education, which describes the eye position during saccades. Many studies have followed and Crawford & Vilis (1991) showed that during slow movements the eye position will often deviate from Listings area despite being relatively small variations. During fast eye movements these are likely to be compensated for by a head movement. In this manner a continuous communication exists between eye- neck- & shoulder muscles groups and the visual input which is dictated by the level of concentration and awareness of the person as well as the demand of the visual task in which that person is engaged. Controlling these elements is highly associated with the physical and mental status of the person, and in turn puts a high demand on the energy available at the time. In the literature we may find numerous and quite individual variations on eye behavior regarding position, and it may seem impossible to take all of these into account at all times. This, however, should not stop us being aware of possible problems, and in the individual circumstance deal with possible solutions which may solve or at least reduce the visual discomfort and inefficiency which may be encountered during everyday life. Over the last few years, Essilor has been very interested in the center of rotation of the eye (ERC). This research has led to a better understanding of what the ERC actually is, the position of the ERC and which effect there is on the use of spectacles with single vision and multifocal lenses. With this research in mind, Essilor has developed a production technique which may compensate for the individual deviations in ERC. Definition of the center of rotation of the eye (ERC): Centre of rotation of the eye When the eye rotates in its orbit, there is a point within the eyeball that is more or less fixed relative to the orbit. This is the centre of rotation of the eye. In reality, the centre of rotation is constantly shifting but by a small amount. It is considered, for convenience, that the centre of rotation of an emmetropic eye lies on the line of sight of the eye 13.5 mm behind the anterior pole of the cornea when the eye is in the straight ahead position (straightforward position), that is when the line of sight is perpendicular to both the base line and the frontal plane. Millodot: Dictionary of Optometry and Visual Science, 7th edition. © 2009 Butterworth-Heinemann

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In the present study we define the normal vertex distance as 12 mm, which provides us with a total distance from the center of eye rotation (ERC) to the back surface of the spectacle lens to be 13,5 mm + 12 mm = 25,5 mm. This standard will be used in the following analysis of the clinical data. __STUDY DESIGN Hypothesis: EyecodeTM will provide an improvement in visual function and visual comfort for the spectacle user. Study design: 1. 12 patients were selected amongst existing users of Essilor lenses in the following categories: a. Varilux Comfort New Ed 4 patients Lens type A b. Physio 2,0 F360 4 patients Lens type B c. Physio 2,0 4 patients Lens type C 2. The patients were contacted from a list of patients generated from a patient database (Optik-IT - practice based database). Patients had to be using one of the lens types mentioned above, and were approached in a numerical order as generated by the Optic-IT database. In the event a patient did not which to participate, the patient next on the list was contacted. All patients were contacted by the same investigator (HB). 3. Inclusion criteria: a. Must have been issued new spectacle lenses in one of the 3 categories within the past 6 months b. Must participate on a voluntary basis c. Must be able to attend the necessary visits to the clinic d. Start of the study during week 26 where ERC measurements must be performed for lenses with EyecodeTM e. Fitting of new lenses in existing frame starting week 30 4. Measurements for EyecodeTM and ordering of lenses with EyecodeTM. All measurements were performed by the same investigator (JJ Essilor) 5. Test of EyecodeTM design during approx. 2 weeks 6. Filling in questionnaire 1(Tab. 3) 7. Exchange of EyecodeTM lenses back to the original lenses without EyecodeTM 8. Filling in questionnaire 2 (Tab. 4)

9. Forced choice of preferred lenses between the two lens types with/ without EyecodeTM. Preferred lenses to be fitted and issued 10. Conclusive report __RESULTS Patients were recruited into the following three categories: a. Varilux Comfort New Ed 3 patients b. Physio 2,0 F360 4 patients c. Physio 2,0 4 patients It was not possible to recruit all 4 patients in group a within the time limit. All participants accepted the inclusion criteria. Raw data for ERC are presented in table 1 & 2. Individual data are presented for right and left eyes. Most patients were hyperopes, which is not unusual for a presbyopic population. The group consisted of 7 hyperopes, 2 emmetropes and 2 myopes. Most patients showed good harmony in ERC between right and left eyes, and only patient No 6, 7 and 10 deviated in their ERC between right and left eye of up to 0.9 mm. For analysis purposes the mean between right and left ERC was used. When switching from lenses without Eyecode™ to lenses manufactured on basis of Eyecode™, all participants answered questionnaire 1. It is noteworthy that all participants experienced the shift to something positive or unchanged compared to the original lens. None of them experienced a negative effect.

TAB. 1

Clinical data for ERC.

ERC (mm)

Raw data for ERC

Right eye Left eye

Normal average (25,5 mm) Group average (23,4 mm)

Client

TAB. 2

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Patient data for ERC.

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Better Worse No change

TAB. 3

Assessment of the change in lenses without EyecodeTM to the lenses with EyecodeTM design (Questionnaire 1).

Easy Difficult No change

TAB. 4

Assessment of the change in lenses from EyecodeTM design to lenses without EyecodeTM (Questionnaire 2).

In such clinical trials, there may be a relative high risk that the test persons automatically will believe that something new means an improvement. In order counter such an effect in the best possible way (if not blind study is used) is to ask the test persons to wait several days before completing the questionnaire, but answer it within 10-14 days. This reduces the immediate favorable effect of something being new, and helps in making the optical function focus of the assessment. In addition a cross-over test is applied, by switching the test lenses back to the original lenses. The results of this second phase are presented in the answers to the second questionnaire and are illustrated in Table 4. __CONCLUSION The response given when changing back to lenses without EyecodeTM are almost unanimous in all areas. None of the test person experienced any advantage by changing back to the original lenses. All of them decided on using the lenses with EyecodeTM when asked which lenses they would prefer. Further all had the offer to keep the original lenses

and have them fitted into a similar frame at only the cost of the frame, but none of them accepted this offer. It is noteworthy that only two test persons experienced difficulties in converting back to the original lenses, where 8 of the test persons didn‘t experience ant difficulties. This may appear somewhat misleading when each question is analyzed separately. The answers in general gives the impression that the original lenses performed worse or indifferent to the EyecodeTM lenses. It might be expected that the test persons demonstrating the largest deviation from the norm value of ERC would be those who showed the biggest advantage. However, this advantage was not seen to be exclusive to this group. Table 5 shows the level of positive responses in all questions of questionnaire 1. We may observe a correlation between the level of deviation from norm ERC (25.5 mm) and the level of positive responses when changing to lenses with EyecodeTM technology.

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SCIENTIFIC & MEDICAL

Positive reaction in questionnaire 1

At the cross over back to lenses without EyecodeTM design none of the test persons demonstrated a positive response. Table 6 shows that all test persons experienced a poorer visual function when returning to the original lenses. However, we cannot conclude any correlation between the test persons with the largest deviation also show the largest response.

100 90 80 70 60 50

Changing from EyeCode™ lenses back to the original lenses, none of the test persons experienced improvement in any of the sections (table 6). The section which demonstrated the least difference between the lens designs was when changing between light and dark conditions. The majority of the test persons did not feel any difference.

40 30 20 10 0

When analyzing all questions in table 3, and weighing each question equally, it may be observed how each test person judge the advantages when changing from the original lens design to lens design with EyecodeTM (Table 7). Only 3 test persons valued the advantages to be less than 50%.

-6

-4

TAB. 5

-2

0 2 Deviation in ERC from norm value (mm)

4

6

The noted advantage in relation to the level of deviation from norm ERC value. Deviation in ERC from norm value (mm)

TM -6 Negative response in -4 changing back to lenses -2 without Eyecode 0

2

4

6

0 10

In the same way we may analyze all questions in questionnaire 2, when changing from EyecodeTM lenses back to the original lenses. This compiles all data in table 4, and the result may be seen in table 8. Likewise we observe that only 3 test persons judge the disadvantages to be less than 50% when changing back to the original lenses. The conclusion is that the vast majority of the test persons judge the EyecodeTM design to be the most advantageous (Table 6).

20 30 40 50 60 70

The ultimate choice between lens designs with or without EyecodeTM was decided in various ways. All test persons who answered this question declared that it was easy to change to the new design. It is of interest, though that a large group (8 out of 10) also mentioned that it was easy to revert back to the original design. When the test persons were asked to make at choice of which lens design they wanted to continue with after the test period, all of the test persons decided to use EyecodeTM designed lenses (Table 9 & 10). Persons who already were used to more advanced lens designs (F-360) were those who appreciated the advantages of EyecodeTM the most. The less advanced designs like Varilux Comfort, and to a certain degree also Physio 2, also appreciated the EyecodeTM design although to a slightly lesser degree. Furthermore we may see that deviations of more than 1 mm in ERC from the norm of 25.5 mm, tend to make it even more appreciated that EyecodeTM design will improve the visual performance and comfort.

80 90 100

Negative response when changing back to the original lenses without EyecodeTM.

TAB. 6

Percentile improvement for each individual persn when changing to lenses with Eyecode TM 100 90 80 70 60 50

Va Var VarComfort Comfort Ph Physio-2 Physio-2

40

F-3F-360 F-360

30 20 10 0

This pilot study may only provide an indication on the effect of EyecodeTM design. The small number of test persons limits the possibility of statistical analysis. It may, however, give an indication on the effect of using individual designs for persons who deviate more than 1 mm from the standard centre of rotation of the eye (ERC). This may be even more important and relevant to persons who have a high visual demand, and who already are very much aware of their choice of individually designed lenses such as F-360.

20

21

TAB. 7

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

Percentile improvement for each individual person when changing to lenses with EyecodeTM.

Percentile worsening for each individual person when changing back to lenses without EyecodeTM 100 90 80 70

There is in this study exclusively focused on the clinical assessment available from randomly selected test persons. There is no attempt to explain how a sophisticated lens design as EyecodeTM is designed to compensate for individual variations in the eye‘s rotation center. The study and the findings must be assessed based on those practical clinical conditions which optometrists encounter in their everyday lives.

60 %

50 Va VarVar Comfort Comfort

40

Ph Physio-2 Physio-2

30

F-3 F-360 F-360

20 10 0 20

TAB. 8

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22

23

24

25 26 ERC (mm)

27

28

Percentile worsening for each individual person when changing back to lenses without EyecodeTM.

29

30

31

SCIENTIFIC & MEDICAL

TAB. 9 & 10

The test persons final choice between lenses with or without Eyecode™.

The demands for an optimal visual function are greater than ever. We are measured by the effectiveness and productivity in our workplaces, and the visual function is that of our senses which delivers by far the most information in our daily lives. Although there is a risk of too detailed conclusions, this study gives us a feeling that more individualized lens designs, such as EyecodeTM, may be able to satisfy our visual needs to a higher degree. It is therefore recommendable that information on these newer individualized designs are given at least to those persons who may be considered the target group (+/- 1.0 mm deviation from std ERC). As a minimum future spectacle wearers should be informed about the new designs, in order that they may be able to make an informed decision. •vue Points de

Statement of independence The author of this report has a natural curiosity in trying to combine theoretical issues with clinical practice in order to provide the most advantageous vision correction to those who need them. With this in mind, Essilor Denmark asked the author to conduct a clinical evaluation on how spectacle lenses designed to compensate for deviating centers of rotation of the eye, are received by the end user. The author has no financial interest in the product, and the investigation was undertaken without any specific demands from Essilor. The conclusion and interpretation is that of the author alone.

REFERENCES 1. Jensen 2008; Hjernen - før, nu og i fremtiden. Hjernens udvikling hos mennesket (S 25). Hjerneforum 2008 2. Crawford & Vilis 1991; J Neurophysiology (65); 407-422 3. Millodot 2009; Dictionary of Optometry and Visual Science, 7th edition. © 2009 Butterworth-Heinemann

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SCIENTIFIC & MEDICAL

STUDY OF VERGENCE MOVEMENT DYNAMICS

BÉRANGÈRE GRANGER Optométriste O.D. R&D Optics-Vision Science Department - Essilor, Paris France

TARA L. ALVAREZ Associate Professor Department of Biomedical Engineering New Jersey Institute of Technology, New Jersey, USA

Eye movements, particularly vergence movements, are extremely important for the visual exploration of space in depth, both from a kinetic point of view for precision of fixing on the fovea and from a static point of view, for stability of fixation limited to the macular area. For a long time researchers believed that the vergence dynamic worked using a closed loop system (feedback control). The vergence oculomotor system compared the current position of eye with the desired visual stimulus and would move the eyes until the eyes were adjusted to align on the target. The input signal for this system is vergence disparity required to fix a target that activates the vergence generator, by means of sensorial processing. Effective vergence of the eyes is then subtracted from the required vergence until the difference between the two reaches nil. The vergence model or Dual Mode Theory put forward by John Semmlow in 1984 (Fig.1) now considers there to be double control of the motor command. This model includes an initial rapid vergence phase or „Transient component“ causing the impulse needed to move each eye quickly, despite the viscosity of the eyeball. This initial phase works in an open loop also called preprogrammed control, i.e. it does not depend solely on visual information. It is then followed by a slower or „Sustained component“ phase, which brings the 2 eyes to their final optimal position. This second, visually guided phase, operates in a closed loop.

FIG. 1

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Dual-Mode Theory (Semmlow and Hung - 1986).

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JOHN SEMMLOW Ph.D. Professor Rutgers University and Robert Wood Johnson Medical School New Jersey Institute of Technology, New Jersey, USA

The combination of speed and precision reflects both the difficulty of the motor task and the complexity of the neuron control systems. This model has also been confirmed by neurophysiological data that shows the existence of phasic cells (Transient Component) and tonic cells (Sustained Component) in the brain areas responsible for vergence movements [3, 4]. (Fig 1) This is a very interesting approach since it translates the visual system‘s capacity to partially pre-programmed control in ocular vergence. We believe that this property could play a part in compensation for the optical disparities caused by a new visual environment, notably when adapting to new prescription lenses. Based on this hypothesis, we have been working in collaboration with John Semmlow‘s and Tara Alvarez‘ teams at the New Jersey Institute of Technology (Newark, NJ) since 2003, to study the dynamic characteristics of vergence movements, particularly during modification of the visual task. __ANALYSIS OF THE VERGENCE RESPONSE Type of movement In all our experiments, we used stimulation in the mid-sagittal plane only in order to observe pure or symmetric vergence movements

SCIENTIFIC & MEDICAL

compared to asymmetric vergence movements where the eyes move between targets positioned differently, both in terms of direction and distance, with such movements requiring an association of vergence movements and eye saccades. FIG. 2

Experimental conditions

Device and experimental conditions.

To observe pure vergence movements, stimulations must be used only in the mid-sagittal plane. To do this we used a haploscopic device fitted with two video screens, which project the image for the right eye and the image for the left eye (Fig. 2). Recording of ocular movements is done using an Skalar (Skalar Iris/ model) limbus tracking sensor with 0.1° resolution. Data are acquired at a frequency of 200Hz. This system can record only horizontrol or vertical movements. Last year, the system was improved by integrating a video based system ISCAN which tracks the pupil and corneal reflection at 240Hz and can measure horizontal and vertical movements simultaneously as well as pupil diameter. Eye movements are recorded and registered separately. The head movement is stabilized using a head and chin rest assembly to reduce any influence from the vestibular system. The target is a green LED to stimulate accommodative vergence and disparity vergence. The target is presented in different positions (8°, 12°, 16° and 20°) based on which vergence movements are recorded in 4° stages. (Fig 2) All measurements were made on a control sample of 8 subjects aged 18 to 35 years. Identification and quantification of vergence movement components Independent component analysis (ICA) is a method of data analysis involving statistics, neuron networks and signal processing. Historically it has frequently been used as a method for separating sources which are occurring simultaneously but are independent. The classic illustration is the cocktail party problem. At a cocktail party P microphones are set out in a room where N people are talking in groups. Each microphone records the superposition of the conversations of the people around it, and the problem consists of finding the voice of each individual after „removal“ of the other voices, seen as interference. There must be as many microphones are there are independent sources.

FIG. 3

Illustration of the Validation of Independent Component Analysis (ICA) in Vergence Responses.

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SCIENTIFIC & MEDICAL

ICA is used to solve this problem by considering simply that people talking at a given moment in time have „independent“ conversations [6]. Within the context of our study, this method was used to isolate and then quantify the motor components of the „Transient“ and „Sustained“ vergence response (Fig.3) on which the concept of the Dual mode theory vergence model relies [2].

Differences between individuals An analysis of the dynamic characteristics of vergence movements also shows differences between individuals. The speed and intensity of the movement vary from one person to another for a given disparity, as shown in Figure 5. The peak of the transient component (blue responses in Figure 5) can vary substantially between individuals.

The vergence response shown, in Figure 3 (left side), is broken down into principle components (right side). The known model sources are shown in blue while the sources from ICA are shown in red. The model simulations and known inputs are very similar validating that ICA is appropriate to dissect vergence to study transient component (TC) and sustained component (SC). To quantify the dynamic performance of vergence, we relied on a quantitative parameter calculated based on the recording of eye movements. This performance criterion or „Peak Velocity“ is calculated based on maximum speed, according to the amplitude of the movement, for each of the components.

A study of the dynamic components in vergence response shows us that there are different dynamic profiles for a given task. What happens when the visual task is changed or repeated? What is the capacity of the oculomotor system to adapt to a new visual environment?

__CHARACTERISTICS OBSERVED Differences linked to type of movement An observation of pure vergence movements shows differences depending on the type of movement. Indeed, vergence dynamics are different for convergence and divergence (Fig.4). Also, the convergence dynamic would appear to be independent of the initial position of the stimulus whereas divergence movements depend on this position, that is to say, the closer the target the quicker the response. These results are important since they infer divergence is not merely relaxation of convergence. Results of neurological studies have shown, moreover, that the control system is different, due to the identification of distinct nerve cells [1].

__ADAPTIVE MODIFICATIONS Introduction of a new phase to the initial experimental protocol With the aim of defining the impact of an adaptive modification to the dynamic characteristics of vergence, we introduced a new phase to the initial experimental protocol to study how much a person could change his or her vergence Peak Velocity during an oculomotor learning experiment. After the control stage, the baseline phase in which we recorded a only 4° steps, the individual began the modification phase. During the modification phase, the individual start saw 4 deg steps randomly intermixed with double steps (2 steps of 4° each with a 200 msec delay between for a total disparity stimulus of 8°). There were five times as many double steps to single step. The experiment sought to determine how the double steps influenced the Peak Velocity of the single steps.

Subject : 01

Position (deg )

Position (deg )

Velocity (deg /s)

Velocity (deg /s)

Typical 4 Degree Divergence Eye Movements

Time (s)

Subject : 02

Time (s) Far responses Near responses

Subject : 01

Time (s)

Position (deg )

Position (deg )

Velocity (deg /s)

Velocity (deg /s)

Typical 4 Degree Convergence Eye Movements

Far responses Near responses

FIG. 4

20

Example of a recording of dynamic responses for convergence and divergence (4°).

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Subject : 02

Time (s)

SCIENTIFICB& MEDICAL L

Position

Position

ICA ICAAnalysis AnaliysisofofConvergence Convergence4 Degree Steps Responses on Control Controls(Ages (Ages18 18- -35) 35)

Time (s)

Position

Position

Time (s)

Time (s) FIG. 5

Time (s)

Illustration of differences between four individuals in terms of dynamic performance.

Modification 4 Deg Responses Position (deg)

Position (deg)

Baseline 4 Deg Responses

Time (s)

Position (deg)

Position (deg)

Time (s)

Time (s)

Position (deg)

Position (deg)

Time (s)

Time (s) FIG. 6

Time (s)

Illustration of adaptation of the Transient component (red) in 3 individuals.

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SCIENTIFIC & MEDICAL

__CONCLUSION - PROSPECTS The study of vergence dynamics enabled the team to characterise the Dual model put forward by John Semmlow and to demonstrate the dynamic properties specific to the type of movement (convergence/ divergence). We also observed that these properties can vary depending on nearness. Differences appeared between individuals, particularly in terms of the Transient component, whose performance index (Peak Velocity) would appear to be linked to the system‘s ability to adapt to the modifications included in the task proposed. This ability to adapt would apparently enable individuals to pre-programme the Transient component. We believe that this component could predict an individual‘s ability to adapt to a new visual environment, such as that generated by wearing new prescription lenses. Our work continues, studying the link between the dynamic performance measured in presbyopics and adaptation to progressive lenses. •vue Points de

FIG. 7

Graph of the Transient component modification depending on its baseline.

__RESULTS Results show that the dynamic changes during the new phase, particularly for the Transient component. This modification would appear to be specific to each individual, as shown from the examples in figure 6. Also, modification of the Transient component would appear to be linked to its initial baseline intensity (peak of the transient component). In fact the correlation analysis demonstrates the relation between the initial or „baseline“ performance of this component and the modifications observed (Fig.7). Graph of the Transient component modification depending on its baseline. It is observed that, the higher the reference value or „baseline“, the more efficient the adaptation. On the other hand, when this component is very weak, or even nil at the outset, adaptation is almost non-existent.

REFERENCES 1. J Mays, L.E. (1984) Neural Control of Vergence Eye Movements: Convergence and divergence neurons in midbrain. Journal of Neurophysiology, 51(4): 1091-1108. 2. Semmlow, J.L., Ciuffreda, K.J., Hung G.K. (1986) A dual-mode dynamic model of the vergence eye movement system. IEEE Trans Biomed Eng. 33: 1021-1028. 3. Mays, L.E., Gamlin, P.D (1995) Neuronal circuitry controlling the near response. Curr Opin Neurobio, 5(6): 763-768.

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4. Gamlin, P.D. (2002) Neural mechanisms for the control of vergence eye movements. NY Acad Sci, 956:264-272. 5. Semmlow, J.L., Alvarez, T.L., Pedrono, C. (2005) Divergence eye movement are dependent on initial stimulus position. Vision Research 45:1847-1855. 6. Dry dissection of disparity divergence eye movements using independent component analysis. Semmlow JL, Alvarez TL, Pedrono C. Comput Biol Med. 2007 Jul;37(7):910-918.

SCIENTIFIC & MEDICAL V

P E R S O N A L I Z A T IP ON: INCREASING LENS EFE FICIENCY

CÉCILE PÉTIGNAUD Sector Manager, Essilor B International, Optics R&D, D Paris, France

__SUMMARY The personalization of ophthalmic lenses has been a market reality for over ten years. To date it describes lens positioning in front of the eyes, the eye‘s anatomy and optics, and the wearer‘s physiology and posture. In the future, the measurement of new parameters that are more and more deeply part of perception processes will enable professionals to offer wearers increasingly innovative designs and new visual benefits.

Vision is the most complex and efficient of all human senses. The visual system comprises all the organs and processes that lead to the interpretation of images, from reception of light through to cortical processing based on the signals received. Both the optical section, from cornea to photoreceptors, and the cortical section, from retinal image to conscious perception, is specific to each individual: different eye anatomies can correspond to the same ametropia; two people can have different perceptions for the same image on the retina. Everyone who wears ophthalmic lenses, in addition to the individual characteristics of his visual system, uses their own spectacles in a specific way. Practitioners are well aware of these inter-individual differences: their patient‘s medical history enables them to understand their requirements and lifestyle both of which can have major impacts on the assessment of future spectacles. This knowledge enables ECPs to direct their patients towards the most adequate solution. To assist opticians and optometrists with the adaptation of lenses to their patients‘ specific requirements and improve perceived performance, manufacturers have been offering personalized lenses for over ten years.

The importance of lens wearing conditions has been known to opticians for a long time, which is why this method of personalization was historically the first to come into being, at the end of the nineties. The lens‘ optical efficiency is calculated in the references linked to the wearer‘s eye, centred on the Eye Rotation Centre (or ERC), the only point that remains immobile when the eyeball rotates in its orbit. To model this efficiency, the lens has to be positioned exactly within this reference, in terms of both distance and tilt. Tilt is generally described by means of two angles: the pantoscopic angle (between the plane of the lens and the vertical plane, when the wearer is in a primary gaze position), and the face form angle, defined as the angle between the plane of each lens and the plane of the frame. The first method used to define distances that appeared on the market consisted of measuring, on an image, the vertex distance (which separates the lens from the summit of the cornea), and then calculating, using an anatomic model of the eye, an approximate position of the ERC. The direct measurement method, used by Essilor since 2009, is based on the measurement of several visual axes, the intersection of which determines the ERC. Each visual axis is measured using an image, on which the gaze point and the corneal reflection can be positioned exactly. (Fig.1) These lens wearing conditions have a direct impact on its efficiency: - at the control points wearer power is different from the power measured using the frontofocometer, which explains the double-labelling of the lenses

Fixation point 1

Personalization has been made possible through the use of different technologies: increasingly elaborate measuring instruments, the concept of individualised lenses and the Digital Surfacing process, which means that each lens can be made precisely and individually. Software has been developed to calculate the complex surfaces on the front and back of the lens based on ever increasing numbers of parameters measured on the wearer. Individual digital surfacing means that the exact desired lens can be obtained. There are various types of personalization currently available on the market. Some parameters characterise the positioning of the lenses in front of the eyes, others address the eye‘s anatomy and optics and a third category describes the wearer‘s physiology and posture.

Fix atio na xis 1 Fixation point 3

Fixati on ax is

3

Main fixation axis

axis 2 Fixation Fixation point 2

4 axis tion Fixa

Fixation point 4

FIG. 1

The ERC is the intersection of gaze axes .

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SCIENTIFIC & MEDICAL

FIG. 2

Effect on optical efficiency when the ERC is taken into account: Left: lens with personalised ERC - Right: standard lens.

- on the complete design: the power and astigmatism for each gaze direction are modified by wearing conditions. Also, when the ERC is known, eye directions correspond exactly to those actually used by the wearer. This effect is present with all types of lenses, single-vision and progressive alike. (Fig. 2) Since the year 2000, the deployment of aberrometers has meant that higher order aberrations (HOA) of the eye can be used as a personalization parameter. Their role in visual efficiency is still today the subject of research, which is looking at, for example, their distribution, their shape and their stability. The measurement is taken by selecting a multitude of light beams, each deviated by a specific part of the eye. It is the measurement of the beam deviation for each direction that is used to recalculate the entire wavefront that is characteristic of the eye. This can be modified by the eye‘s seeing conditions (proximity, gaze direction, ambient light, etc.). Aberrations provide additional information to modelling of the eye that can be used to modify the calculation of the lens‘ optical characteristics. They are measured in far vision, and used by some manufacturers in addition to the subjective prescription. Other designers use the aberrometric measurement for near vision in their progressive lenses. However, it is not possible in ophthalmic lenses to compensate exactly for ocular HOA for all gaze directions.

Fitting parameters

FIG. 3

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Measurement of the dominant eye

The personalization parameters used in the design of Varilux S4D ®.

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In order to integrate lens usage into their design, a personalization method that appeared only recently covers the wearer‘s posture and behavioural parameters. The wearer‘s natural lowering of the head when in a reading position is measured by the differential between posture for far vision and for near vision, by means of identification in real time of the head‘s position. Comfortable reading distance can be measured by means of a tablet held by the wearer. The device defines the distance that separates the eyes from the tablet. These two parameters help to position near vision zones, with the head lowered and in lateral position (progression length and inset). Visuomotor strategy characterises the wearer‘s propensity to perform wide-ranging movements of the eyes or head. The measured eye-head coefficient characterises the movements that the wearer makes when the visual stimulus appears, which is produced by light sources placed on either side of the straight-ahead position. An eye-head coefficient close to 0 characterises a visionaut person („eye mover“), whereas a coefficient close to 1 characterises a cephalonaut person („head mover“). This coefficient is used by a series of lenses on the market: for a visionaut person, a design with wider fields will be calculated, where the enlarging effect is given priority, whereas for a cephalonaut one will seek to minimise swimming effects since the head is highly mobile.

Giving supplementary information

Conditions of wear

SCIENTIFIC & MEDICAL

The dominant eye has very recently also joined the list of personalization criteria: its measurement is close to the classic optometric measurement. The wearer looks at a target through a hole and the straight line formed by the target and the hole passes through the dominant eye. This measurement provides an extremely important physiological measurement. In association with the reading comfort distance referred to earlier, it is taken into account to make the binocular calculation for lenses in the Varilux S4D® product. Experiments have shown that optical efficiency provided to the dominant eye plays a major role in reaction time to peripheral visual stimulation: this characteristic is used to maximise binocular efficiency of the lenses. (Fig 3) As we have just seen, consideration of new criteria, specific to each individual patient, is now a market reality, involving everyone in ophthalmic optics: ECPs include in their sales processes a complete measurement system that has to be robust, precise and as representative as possible of real life situations. Communication systems between the ECP and manufacturers must evolve in order to transfer new data. Lens manufacturers use individual lens calculation methods and Digital Surfacing to achieve the desired precision in the lens manufacturing process. Finally, as is the case for standard lenses, the mounting of lenses into frames, and the adjustment and stability of the equipment in wear are fundamental in order to offer our patients the best possible efficiency and improved comfort. Personalization parameters, which are increasingly present in our business thanks to the combined progress made in terms of in-store measurements, the processing of „wearer“ data and optical design and manufacturing processes, are fundamental to lens efficiency. The measurement of new parameters relevant to individual wearer perception will add to the knowledge that ECPs have of their wearers, enabling them to offer increasingly innovative designs and new visual benefits. •vue Points de

REFERENCES «VARILUX S SERIES™ : 4D TECHNOLOGY™ : le calcul binoculaire personnalisé en fonction de l’œil directeur» H. De Rossi, L. Calixte, D. Paille, I. Poulain, Points de Vue n°68/Printemps 2013 «Le design des verres progressifs : de la segmentation à la personnalisation» G. Le Saux, Points de vue n°60/Printemps 2009 «Eye-head coordination in presbyopes» P. Simonet, T. Bonnin, Points de vue n°49/Automne 2003

«Glenn Fry Award Lecture 2002 : Wavefront sensing, Ideal corrections, and Visual Performances» R.A. Applegate, Optometry and Vision Science, vol. 81, n°3, mars 2004 «Visioffice, un instrument au service de l’innovation des verres ophtalmiques» J-P. Chauveau, Points de vue n°60/Printemps 2009 «Eyecode, une nouvelle avancée dans la personnalisation des verres», D. Mazuet, Journées Enseignants Essilor/ 29 et 30 sept 2012 «Visual acuity as a function of RMS level and orientation of aberrations», G. Marin, C. Zraiaa, M. Hernandez, Wavefront congress, février 2008

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BEST PRACTICE B L

THE

IDE AL “IN PRACTICE” CLIENT JOURNEY

ANDY HEPWORTH BSc(hons) FBDO Professional Relations Manager Essilor Ltd, UK

Ensuring that a patients’ “journey”, from the moment they enter the practice to the follow up collection visit, is as effective as it can possibly be means greater satisfaction for them and therefore not only improved retention of your current patient base but also higher chance of positive discussions outside the practice walls.

PRIMARY VISIT The term ‘best practice’ is widely used in all fields of business and industry. Put simply, it means a method or technique that has consistently shown results superior to those achieved with other means, and that can then be used as a benchmark to approve overall levels of satisfaction. As optical Practioners you will know how vital it is that every patient experience is as good as it can possibly be. But have you ever bench marked the journey your patients take from the moment they enter the practice right through to the return collection? Do you incorporate ‘best practice’ thinking – or application – to this process? Essilor is determined to help optical Practioners develop this area because it knows how effective it can be for your patient satisfaction. As part of this process Essilor UK recently carried out a fully tested ‘best practice client experience’ project. Working with both our internal commercial team as well as eight VCO (Varilux Consultant Optician) practices, with Optometrist, Dispensing Optician & support staff input, we set about developing this ideal “best practice” client journey. Once we had established an all party agreement, the below steps were identified as the best practice journey.

Needs Discovery

Get to know the patient in relation to: Occupation Free time (hobbies) Visual challenges Lighting

Eye exam

Full Ocular health & refraction exam Explanations as to what & why you are carrying out each procedure

Eye exam handover

Joint discussion between the patient, optometrist and dispenser, highlighting the benefits customized correction will deliver

Frame selection

Open discussion about (frame shape, size and material) Adjustment Ensuring wearer comfort

Measurement

Describe to the patient how electronic devices will accurately measure the patient’s unique eye and frame combination Take the measurements using Visioffice™

Lens recommendation

Review the client’s requirements Recommend the most suitable customized correction based on the benefits it will deliver

Following agreement with the client the next step is to book a collection appointment.

COLLECTION Preparation

Re set the frame

Adjustment

Refit for the client to ensuring frame customization measurements are matched in the final fit.

Vision verification

Distance, intermediate and near

Usage advice

Confirm which area of the lens will be used for each distance

Adaptation

Advise often short adaptation time to new prescription

Guarantee card

Pass the card to the patient

FOLLOW UP Contact client within 10 days, confirm satisfaction, if complete satisfaction not evident ensure 100 per cent resolution.

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BEST PRACTICE

Table 1 shows the journey split into three phases: the primary visit, the collection and the follow up along with a brief summary of the suggested activity to be taken by the practioner Following this best practice journey decision we set about validating its robustness with the general public, so we approached an independent market research company and asked them to test it. They subsequently identified 129 existing varifocal wearers who had purchased their spectacles from various practices within the past 12 months. The market research company’s next step was to measure these current wearers satisfaction, regarding the practice journey they had taken to be dispensed with their current varifocals from either: - completely satisfied - generally satisfied - generally dissatisfied - completely dissatisfied. Following this they invited each wearer to one of the eight VCO practices to experience the best practice journey. Once completed the research company asked the wearer to rate each new experience in the VCO practice, Each phase was then broken down into constituent parts and ranked accordingly, a summary of the process satisfaction results are shown in table two (NB Essilor partners are the VCO practices) (Tab. 2).

RESULT COMMENTS Needs Discovery

An incredibly impressive improvement in client satisfaction when a pre eye exam discussion is conducted

Sight Test

No guidance as to best practice here, but communication from the VCO optometrists was very much around the importance of highlighting why each step of the exam was being taken.

Measurement

Again a significant improvement in client satisfaction with the biggest difference in action a shift from pen/ ruler to an automatic measuring device (Visioffice).

Frame Selection

Not simply what cosmetically suits but an Open discussion with client as to functionally the best frame for visual requirements?

Collection

We were surprised at the large increase in satisfaction wearers felt, with really only pre adjusting the frame along with maybe slightly longer usage advice being offered.

After Sales

Difficult to assess as the final questionnaires were discussed with clients only 10 – 14 days after collection.

Many, but perhaps not all, practices take the steps a patient experiences through the practice for granted. But the importance of deploying well thought out them journey, effectively and consistently cannot be overstated. As you can see form the results table, using the structured client journey the satisfaction is significantly improved from when the client enters the practice until after the collection follow up – just to make sure all is well. Conclusion What this research clearly shows is that by paying greater attention to the patient journey and by deploying this tried and tested best practice module both practices and clients can greatly benefit. •vue Points de

Please tell me, for each step, if you were completely sastisfied, generally satisfied, generally dissatisfied or completely dissatisfied (% completely satisfied)

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PRODUCT B

CRIZAL® PREVENCIA™: THE FIRST PREVENTIVE NON-TINTED LENSES FOR EVERYDAY WEAR WITH PROTECTION FROM UV RAYS AND HARMFUL BLUE LIGHT CORALIE BARRAU Disruptive R&D, Essilor International, France

AMÉLIE KUDLA Physicochemical R&D, Essilor International, France

__WE ARE LIVING BETTER AND FOR LONGER We gain an extra three months life expectancy every year, around 6 hours per day…. one in every two little girls born today in France will reach the age of one hundred. Progress in the health field, although unequally distributed throughout the regions of the world, means overall that we are living better and for longer. But what about ocular health? Is the human eye prepared for working in good health for over 100 years? __THE PREVENTION OF EYE DISEASES IS A MAJOR PUBLIC HEALTH CHALLENGE With the increase in life expectancy, some eye diseases and afflictions such as cataract or age-related macular degeneration (AMD) are unquestionably rapidly on the increase. Today the number of people affected by cataract is estimated at 250 million worldwide, with 100 million suffering from AMD, and these figures are set to double over the next 30 years Fig. 1 Within this context, the importance of preventing eye diseases becomes clear and the main objective is to minimise the risk of diseases occurring by taking direct action on the causes. (Fig. 1)

EVA LAZUKA-NICOULAUD CLAIRE LE COVEC Strategic Marketing, Essilor International, France

__UV AND HARMFUL BLUE LIGHT ARE INVOLVED, AMONGST OTHER CAUSES, IN THE APPEARANCE OF CATARACT AND AMD Age, tobacco smoking, diet and environmental factors such as prolonged exposure to ultraviolet rays are extensively noted in scientific literature as being risk factors in the occurrence of senile cataract. In addition to UV, visible light can also have a cumulative impact on ocular health and particularly play a part in the development of AMD. In fact, in addition to age, genetic factors or tobacco smoking, several epidemiological studies, including the „Beaver Dam Eye Study“ and the „Chesapeake Bay Study“ conclude that the risk of AMD is greater in case of cumulative exposure to visible blue light [3]. And yet, within blue light, which is in wavelengths of between 380 and 500 nanometres (nm), it is important to distinguish the BAD blue from the GOOD blue [4]. The combined work of the Essilor International and the Vision Institute recently resulted in definition of the precise spectrum of retinal phototoxicity [5] and concluded that it is Blue-violet light, which is the closest to UV and centred at 435nm, which is the most harmful for the retina. This „bad blue“ can be of solar or artificial origin. Several independent studies undertaken by health agencies are

ARMD Population Worldwide est. 100 Million

FIG. 1

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An extrapolation of the prevalence of cataract and AMD (known epidemiological studies carried out in developed countries) in world population (UN World Population Prospects, 2013-2050). This projection does not take into account any progress that may be made in the health field, prevention or therapy, or genetic, environmental or other differences between the various regions. (Source: Simplified Extrapolation model, Essilor International, DMS, EL, Jan. 2013).

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PRODUCT

FIG. 2

Emission spectrums of various light sources.

now looking at the risks linked to new sources of artificial light, such as electroluminescent diodes or LED [6], because the latter have an emission peak situated in the „bad blue“ range (Fig. 2). On the other hand, Blue-Turquoise light, at wavelengths of between 465 and 495 nanometres (nm) is known as the „good blue“ because it acts on many non-visual functions that are essential for the body to function well [7]. Research programmes aimed at discovering new solutions to prevent or treat AMD must take account of this distinction between good and bad blue and attack harmful rays in a selective manner. __SELECTIVE PHOTO-PROTECTION USING INTERFERENTIAL FILTERS Various products offer protection against Blue-Violet light, such as therapeutic filters and sun lenses. Although the protection level is high, their colour can be an obstacle to permanent everyday wear (distortion of colours, appearance, vision in low indoor light) and also they necessarily cut out both bad and good blue light, making no selection between the two.

colour of the reflection proves its efficiency in the Blue-Violet range. - On the back side, the interferential layers have been created to minimise the reflection of UV rays into the eye. This unique combination today offers the most complete eye protection available in a clear lens. 2. Allow beneficial blue light to pass through Crizal® Prevencia™ transmits 96% of Blue-Turquoise light, [465-495 nm], thus preserving visual functions as well as some non-visual functions such as: • stimulation of the pupil reflex, the retina‘s natural protection against over-exposure to light, centred at 480 nm, • synchronisation of the biological clock (waking/sleep cycles, hormonal cycles, memory, cognitive performance, etc.) centred on a 30 nm bandwidth, [465-495 nm]. 3. Whilst guaranteeing excellent lens transparency Crizal® Prevencia™ ensures optimal vision clarity with overall visual transmission of 98%. This lens also retains the benefits offered by former generations of the Crizal range: the most efficient dirt-resistance on the market as well as excellent resistance to scratching, dust and water. (Fig.3) __ CRIZAL® PREVENCIA™, EFFICIENCY PROVEN IN VITRO.

In order to offer selective photo-protection and a high degree of visual comfort for everyday wear, the use of interferential filter technology would seem to be the ideal solution for a clear lens. It cuts out the Blue-Violet light that is harmful for the retina, whilst maintaining optimal transmission of the Blue-Turquoise light in the neighbouring spectral band. Twenty years of expertise in anti-reflective treatments and two years of research have enabled Essilor to achieve the design of the Crizal® Prevencia™ lens, an interferential filter that reflects light in order to: 1. Filter out harmful rays, the Blue-Violet that contributes to AMD as well as UV rays which play a part in the appearance of cataract The various anti-reflective coatings on both sides of the Crizal® Prevencia™ lens filter out harmful light selectively: - 20% of Blue-Violet light, [400-450 nm], is cut out thanks to optimised reflection of these wavelengths on the front side. The residual

Essilor and the Vision Institute carried out an experiment on the retinal pigmentary epithelium (RPE) cells involved in the macular degeneration process, in order to model the protection offered by the Crizal® Prevencia™ lens. These retinal cells were photosensitized and exposed for 18 hours to narrow 10 nm bands of illumination in the blue light spectrum range between 400 nm and 500 nm, in the physiological conditions of sunlight on the retina. Photobiological work showed an average reduction in cell mortality by apoptosis of 25% compared to the naked eye in the spectrum range [400 nm, 450 nm]. Figure 4 shows the comparative levels of apoptosis between the naked eye (grey) and Crizal® Prevencia™ (purple) for each of the bands of blue illumination. This level of protection would therefore mean a reduction in the long term in the cumulative risk linked to harmful blue light and therefore the onset of AMD. Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

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Blue-Turquoise

Blue-Violet

PRODUCT

Wavelength (nm).

FIG. 3

Illustration of the protection offered by the Crizal Prevencia lens on both the front and back.

The combination of the UV barrier provided by the material and the anti-reflective coatings on the back side of the lens offered 25 times more protection against UV rays, compared to the naked eye (E-SPF 25). ®

__ CRIZAL PREVENCIA™, THE EVERYDAY PREVENTION SOLUTION The new Crizal® Prevencia™ lens therefore reduces the damaging, cumulative effects of harmful lights (Blue-Violet and UV). This preventive lens is for everyone, and specifically for more particularly vulnerable populations such as children and adults aged over 45. - Before the age of 10, the eye‘s extreme transparency allows bands of harmful light to penetrate more deeply. The retinal cells are therefore more highly exposed to UV rays and Blue-Violet light. - After the age of 45, the eye‘s defence system weakens and the sensitivity of retinal cells increases. This means that the risk of eye disease increases. Crizal® Prevencia™ can also be combined with a photochromic technology used to obtain optimal protection for outdoor activities whilst offering the desired transparency for indoor wear. • When the lens is clear protection against Blue-Violet light is reinforced thanks to additional absorption by the photochromic pigments.

REFERENCES 1. Why Population Aging Matters: A Global Perspective, National Institute on Aging, Sept. 2011 2. Global Burden of Disease Study 2010, The Lancet, Dec. 2012 3. Sunlight and the 10-year incidence of age-related maculopathy: The Beaver Dam Eye Study. Arch. Ophthalmol., 122, 750-757. 4. Mauvais bleu, bon bleu, oeil et vision, Thierry Villette, Points de Vue N°68, printemps 2013. 5. Nouvelles découvertes et thérapies relatives à la photoxicité rétinienne, Serge Picaud et Emilie Arnault, Points de Vue N°68, printemps 2013. 6. Les diodes électroluminescentes et le risque de la lumière bleue, Christophe Martinsons, Points de Vue N°68, printemps 2013. 7. Lumière et fonctions non-visuelles : la bonne lumière bleue et la chronobiologie, Claude Gronfier, Points de Vue N°68, printemps 2013.

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FIG. 4

Comparative results between Crizal Prevencia and the naked eye of RPE cell death by apoptosis, exposed for 18 hours in vitro to normalised sunlight for a 40 year old human eye.

• When activated the photochromic lens is tinted and protection is then at its maximum, at over 80% whatever the material used. Crizal® Prevencia™ is the ideal preventive solution against the dangers of harmful light, which are still relatively unknown amongst the general public. The role of vision professionals and Essilor is therefore key in creating awareness and recommending this product. •vue Points de

ÉDITO

JEAN-PIERRE CHAUVEAU El Director de la publicacíon

Estimados lectores, Para este número 69 hemos seleccionado el tema de la personalización de las lentes de gafas. Aunque, desde siempre, la realización de lentes correctoras se basa en una prescripción de potencias y de prismas que ya, en sí, está personalizada para ambos ojos, las posibilidades de personalización de las lentes de gafas han venido evolucionando significativamente desde hace poco más de diez años.

Puede ser también interesante tomar en consideración la postura de la cabeza en situación dinámica puesto que las personas que mueven más la cabeza que los ojos pueden generar un conflicto de la visión con el oído interno cuando llevan lentes progresivas. Guillaume Giraudet, investigador de la Escuela de Optometría de Montreal nos presenta el estudio realizado sobre la solidez individual de la estrategia de coordinación cabeza-ojo (para leer en www.pointsdevue.net).

De este modo, las lentes son personalizables por la posición que pueden ocupar ante los ojos, suministrando así grados de libertad adicional para la selección de las monturas y el ajuste al rostro del cliente. Las mediciones de la posición precisa de los ojos con respecto a la montura seleccionada y ajustada permiten así a los fabricantes de lentes optimizar el respeto de la prescripción de potencias y de prismas de las lentes correctoras colocadas en su montura.

Bérangère Granger et al., exponen los descubrimientos recientes sobre el estudio inter-individual de la dinámica de los movimientos de vergencia de los ojos. Dichos comportamientos de vergencia y de acomodación en modo transitorio traducen la capacidad de adaptación del sistema visual al entorno objeto observado a través de lentes correctoras. Otros dos artículos podrán ser consultados en nuestra página internet. En esta página también podrá encontrar un vídeo de la entrevista del Profesor Mo Jalie sobre las lentes personalizadas en general.

Las investigaciones realizadas en el sistema visual en su conjunto, tanto en su forma estática como dinámica, han permitido encontrar nuevos parámetros pertinentes de personalización para orientar la optimización de la geometría de las lentes correctoras. El córtex visual, asociado a ambos ojos interactúa con nuestro oído interno, nuestro equilibrio y, por lo tanto, con nuestra postura, dependiendo de la utilización que hacemos de nuestra visión. El Profesor Emmanuel Alain Cabanis expone la importancia del P.N.O. (Plan Neuro Ocular) para la postura de la cabeza, en función de la dirección de la mirada. Se trata de un artículo de referencia sobre la biometría del sistema visual. El P.N.O., que pasa por los dos centros de los glóbos oculares, es un poco nuestro giroscopio visual en todas las tareas estáticas visuales que realizamos. El Profesor Mo Jalie recuerda el papel clave que desempeñan los centros de rotación ópticos de los ojos en la ingeniería óptica de las lentes correctoras. Este artículo muestra la importancia del cuidado que hay que brindar a los parámetros de montaje de las lentes en su montura y al ajuste de la montura en el rostro del cliente. La realización óptima del posicionamiento de las lentes correctoras con respecto a cada uno de los centros de rotación de los ojos permite asegurar un mejor confort óculomotor y una maximización de la eficacia de corrección de la visión. Un estudio realizado en Dinamarca por el Dr. Hans Bleshoy en el que se comparan dos tipos de lentes de la misma familia, una de las cuales está calculada a partir de las medidas reales de las posiciones de los centros de rotación, muestra el interés de este tipo de personalización.

Cécile Pétignaud expone los principales tipos de parámetros de personalización ya conocidos y utilizados por los diferentes fabricantes de lentes oftálmicas y Andy Hepworth nos hace visitar las diferentes etapas del recorrido de los clientes en el punto de venta, subrayando la importancia de la toma en consideración de sus perfiles personalizados. Coralie Barrau et al. presentan el nuevo producto Crizal Prevencia que reduce los efectos nefastos y acumulados de las luces nocivas (Azul-Violeta y UV). Finalmente, siempre fieles a nuestra sección Arte y Visión, les ofrecemos aquí un artículo de Christophe Birades sobre la historia de las gafas en Corea, basándose en los objetos del Museo Hanbit de gafas antiguas creado por el Sr. Lee Cheong Su en Seúl. Que disfruten la lectura, El Director de la publicacíon

CIENTÍFICO & MÉDICO

EL

PLANO

NEURO (PNO)

OCULAR

El porte de la cabeza, en el homo sapiens erguido con la mirada hacia el horizonte constituye un doble referencial cefálico natural, el de la neuroanatomía de las vías visuales desde la «córnea hasta la cisura calcarina».

EMMANUEL ALAIN CABANIS Miembro de la Academia Nacional de Medicina, Univ. París 6, MD, PhD Francia

En 1936, la Sociedad Francesa de Oftalmología eligió como relator anual a E. Hartmman sobre el tema «La Radiografía en la oftalmología. Atlas clínico», posteriormente, en 1966 a H. Fischgold et col. sobre el tema «La exploración neuro-radiológica en oftalmología» y, en 1996, al autor de estas líneas, «Las imágenes en la oftalmología» (L‘imagerie en ophtalmologie) , 3a etapa de este ciclo de treinta años, fruto del azar y de la necesidad de evolución de los rayos X hacia las neuro-imágenes digitales (escáner RX y Magnético, IRM)[1, 2], (Fig. 1). En el contexto de la era digital, este informe resume el avance de 40 años desde el escáner RX (en 1972) hasta nuestros días, se trata del nacimiento de la nueva anatomía digital (2008, el IRM, Fig. 1), normal y patológica de las vías visuales en el «Homo sapiens». Un corte axial (horizontal) de la cabeza abarcando el nervio óptico, desde su papila hasta el canal óptico, realizado en el primer escáner RX de Italia de la Universidad de Ancona al lado de mi amigo el Dr. Ugo Salvolini «expone» al máximo el segmento intra-orbital de los dos nervios ópticos, en posición primaria de la mirada excluyendo «el efecto de volumen parcial» (Fig. 2). El diámetro transversal del nervio óptico «in vivo» es ahora mensurable. EL primer corte en «PNO», axial grueso (6 mm), 1 año después de la presentación del invento del escáner de RX por Godfrey Newbold Hounsfield (1972) en Londres (premio Nobel de Medicina en 2003), ofrece una primera visión axial máxima del globo (aumentada en los miopes). El «PNO» existe. Cinco años después, cuando siendo jefe del departamento de neuro-imágenes del Centro Hospitalario Nacional de

FIG. 1

Oftalmología Quinze-Vingts tuve la oprtunidad de confirmarlo en este corte del nuevo escáner ND 8000 (Thomson CGR) evaluado 4 años en fábrica (Fig. 2). La primera publicación sobre el «PNO» de la Sociedad Anatómica de París (1978) despierta una reacción del Dr A. Delmas, quien con gentileza me dijo «Estimado amigo, tu trabajo se refiere al plano de la visión de Broca, lo he verificado». Estuve a la vez feliz de esta primera validación científica y furioso por haber dejado escapar esta primera referencia centenaria. Antes de que este autor fuera profesor de neuro-imágenes y radiología en la universidad Pierre y Marie Curie París 6 (y profesor asociado de Anatomía), contribuí activamente al libro «Paul Broca géant du 19e siècle» (Paul Broca gigante del siglo XIX) [3]. Anatomista y antropólogo, este último escribió en 1873 «(…) La cabeza es horizontal cuando el hombre, de pie, mira hacia el horizonte. Es la dirección natural de la mirada (…)». El informe anual de 1976 de la Sociedad Francesa de Oftalmología (SFO), 762 p. y 257 co-autores, dedica 83 páginas (324407) al capítulo 2 «Las doce anatomías de las vías visuales in vivo», por 4 razones. 1° La anatomía es «plural», de la anatomía microscópica a la anatomía quirúrgica. 2° La potencia de las herramientas digitales (escáner de RX y luego IRM, tratamiento de la imagen e imágenes nucleares), en términos de sensibilidad de resolución espacial, conduce a una multitud de resultados in vivo hasta la química y, por tanto, a la anatomía molecular y la genómica. 3° El IRM ha aportado la cuarta dimensión, sagital, frontal y oblicua (3D) a la exploración bidimensional (2D), horizontal, de la cabeza. 4° Ordenados lógicamente, los resultados normales se imponen, validados por la visión retrospectiva de medio siglo

Las consolas de control de una sala de IRM 3 Tesla, delante de la jaula de Faraday (tornasoladas).

FIG. 2

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Primera constatación del PNO en el escáner RX cefálico en un adulto (1973). En posición primaria de la mirada, el corte axial y transversal cefálico grueso (6mm), contiene, desde el frente hacia atrás, las hiper-densidades relativas de los 2 cristalinos, de las cabezas de los 2 nervios ópticos y de los 2 canales ópticos.

CIENTIFÍCO & MÉDICO

FIG. 3

En la parte superior izquierda se observan los planos anatómicos de descripción del cuerpo humano, homo sapiens, de pie, «con la mirada hacia el horizonte». En la parte superior en medio, un cráneo sin mandíbula (extraída) colocada sobre la tableta, con 2 agujas insertadas hacia atrás en los 2 canales ópticos y los 2 centros de las superficies orbitales hacia adelante, plano virtual de la visión paralela al de la tableta horizontal. En la parte superior derecha, Paul Broca. En la parte inferior, una maqueta de las vías ópticas, en blanco, ortogonales a la columna vertebral cervical y a los ejes arteriales.

y de cientos de miles de observaciones clínicas. La noción de «espacio» y de «referencial cefálico» aplicada a la anatomía digital, in vivo, es pues el primero de los 12 abordajes de la cabeza, volumen esférico de dos diámetros ortogonales: uno, horizontal, de los relevos sensoriales con la cadena neuronal de la visión y el otro, perpendicular al anterior, conteniendo las vías de la motricidad ocular del córtex al tronco cerebral. Desde los años 1950, la neurocirugía estereotáxica enseña la ubicación espacial rigurosa del telencéfalo y el diencéfalo. Henry Hamard en su maqueta de las vías ópticas, modeliza en blanco las vías ópticas horizontales, ortogonales a los ejes vasculares arteriales, cervicoencefálicos y a la dirección de la columna vertebral cervical (Fig. 3). A esto se añade la organización oculo-motora, ortogonal a las vías ópticas, axiales y transversales (como el corte horizontal obtenido por escáner RX, si la orientación de la cabeza se respeta en la máquina). 1°. Históricamente, los planos de orientación de la cabeza fueron primero los de su esqueleto, es decir, el cráneo, en el origen de la antropología y de la paleontología humana y comparada, animal; desde Daubenton (1764) a Virchow-Hoelder (1850) y luego de A. Delmas y B. Pertuiset en los planos orbito-meatal (1959) [3] o bi-comisural CA-CP de Talairach y Szikla (1949-1977) [4] hasta el plano vestibular del Dr. Pérez disecando los canales semicirculares del oído interno (1925) hasta finales del siglo XX. (1982) [5], las diferentes orientaciones del cráneo seco (y luego in vivo a partir de los RX estándar y de la neuro-radiología vascular y ventricular) (Fig. 4). 2°. El plan axial de las vías visuales PNO del escáner RX (1973) de Paul Broca (1873), responde a la definición orbitaria (escáner RX, IRM, otra imagen fotónica axial de la cabeza por venir): «Plano del corte horizontal de la cabeza de un grosor milimétrico (de 5 a 1) que, en posición indiferente de la mirada, incluye, simétricamente cortados de adelante hacia atrás, los 2 cristalinos según su eje mayor, las 2 cabezas de los nervios ópticos y los 2 canales ópticos» [1] (Fig. 2). El PNO incluye pues el meridiano horizontal 3h-9h del glóbo ocular amétrope, es el plano meridiano horizontal de la pirámide orbitaria cuyo ápex está en el orificio orbitario del canal óptico. Este plano conduce a la exploración axial de los nervios ópticos, en el escaneo RX y el IRM, evitando el «efecto de volumen parcial» que molesta la exploración del segmento canalar e intra-orbitario de los 2 nervios ópticos. 120 años antes, P. Broca había escrito: «(…) La cabeza en la dirección que presenta durante la vida,

FIG. 4

Ilustración de algunos planos de orientación cefálica en un corte cefálico mediano de la cabeza (IRM), el PNO define el plano horizontal. En la parte superior izquierda, el PNO con CA-CP (comisuras blancas antero-posteriores), CA-CM (comisura blanca anterior-cuerpo mamilar), CH-CM (punto quiasmático-cuerpo mamilar), OM (órbito-meatal). En la parte superior derecha, verticales bi-comisurales (VCA y VCP). En la parte interior izquierda, la horizontal del PNI. En la parte inferior derecha, el Plano órbito-meatal (+ 20° con respecto al anterior).

cuando está en equilibrio sobre la columna vertebral y cuando el sujeto mira de frente… en el cráneo seco (…) La dirección de este eje visual horizontal (…) une línea que, partiendo del agujero óptico, va a pasar por la apertura orbitaria…», cráneo en posición sobre el craniostato con dos agujas orbitarias (Fig. 3,4) [2]. Esta «intuición sobre el esqueleto» (el cráneo) es comprobada 113 años más tarde mediante el escáner RX y el IRM de la «cabeza» (el contenido, el encéfalo), y queda pues confirmado como un «nuevo plano» de la visión y de las vías visuales mediante múltiples trabajos biométricos, orbitarios y máxilo-faciales, con las 3 aportaciones del IRM, desde 1984: 1° confirmación in vivo de la disposición axial y transversal de las vías visuales, 2° justificación reforzada de un referencial espacial cefálico en una técnica anatómica pluri-dimensional, 3° imaginación de un nuevo plano, vertical en este caso, el Plano Neuro-Ocular Trans-hemisférico Oblicuo (PNOTO), complementario, puesto que es vertical oblicuo de la cabeza (V. infra). Esta Fig. 3 materializa en un corte sagital de un IRM de la cabeza, estrictamente orientado en el PNO, los PNO, OM y CA-CP. Esta horizontalidad de las vías visuales presenta, como la anatomía corporal

FIG. 5

In vivo e in morte, el PNO de las vías visuales es el referencial 3D de la cabeza (escaneadas en RX e IRM), materializado aquí mediante una línea roja en el rostro del bigotudo calvo. Los Planos denominados de «Frankfurt» (+ 7°, abajo, de negro), OM (y CA-CP) de la radiología convencional y de la neurocirugía estereotáxica (en rojo + 20° por debajo. En IRM, a la izquierda, el reconocimiento de las sustancias gris (córtex, núcleos) y blanca; a la derecha se verifica la correlación anatómica de las vías visuales, «de la córnea a la cisura calcarina».

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CIENTÍFICO & MÉDICO

FIG. 6

In vivo, el respetar el PNO permite mirarse a los ojos y hablar. La horizontalidad definida por la línea negra colocada sobre la puerta (detrás de los 2 sujetos de perfil) materializa el PNO, fija a 7° en los planos esqueléticos de Frankfurt y vestibular (6°5). Al subir la barbilla de 20°, los 2 sujetos se encuentran en posición de «firmes», la mirada en el horizonte con una diferencia angular (+ 20°) sobre el OM.

en su conjunto, una mínima variabilidad individual, primero, con la edad (angulación del quiasma en los niños) y luego, la etnia (braquicefalia vs dolicocefalia). De «la córnea a la cisura calcarina», el PNO contiene pues las vías sensoriales de la visión. Esta disposición axial y transversal de las vías ópticas, evidente en neuroanatomía descriptiva y en IRM in vivo diaria, como en el IRM funcional y luego en neurotractografía, está particularmente adaptada a la exploración por escáner RX e IRM. En la ilustración, la Fig. 6 demuestra la diferencia angular de las posturas funcionales (y por lo tanto de los cortes anatómicos) de la orientación cefálica de los dos interlocutores. La diferencia angular del OM (+ 20°), queda compensada en la horizontalidad, es decir, si ambos sujetos levantan la barbilla de unos 20°. Se encuentran entonces en posición de «firmes», la mirada hacia el horizonte. La línea negra colocada en la puerta, detrás de los dos sujetos de perfil, la materializa (PNO), fijamente en ángulo de 7° sobre los planos esqueléticos de Frankfurt y vestibular (6°5). El IRM del PNO (Fig. 5), con control anatómico comparado (in cadaver) comprueba que el PNO contiene las vías visuales, de la córnea a las cisuras calcarinas, a la misma altura de los canales ópticos, del mesencéfalo e incluso del vermis superior del cerebelo, en el ángulo falco-tentorial. Cabe subrayar dos puntos que son esenciales: 1. El PNO es ortogonal a la dirección del tronco cerebral, en los cortes sagitales del IRM, que contiene el haz cortico-espinal o piramidal. 2. El PNO es pues perpendicular a la base del cuarto ventrículo. Todo esto conduce a la intuición de la cual Broca no podía tener otra prueba que un esqueleto y dos agujas de tejer: «La cabeza es horizontal cuando el hombre, de pie, mira hacia el horizonte. Es la dirección natural de la mirada». El libro citado [1] habla de la aplicación práctica de la instalación del paciente en el túnel de la máquina lo cual parece ser poco esperado, aquí, para el lector.

FIG. 7

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Plano Neuro-Ocular Trans-hemisférico Oblicuo (PNOTO): a la izquierda, trayectoria de los cortes practicados y resultado, a la derecha. A comparar con el plano sagital mediano de la cabeza en IRM.

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3°. El plano neuro-ocular transhemisférico oblicuo o PNOTO, referencial cefálico vertical oblicuo (Fig. 7). Más allá del plano horizontal del escáner RX, la IRM suministra las 3 dimensiones de la cabeza y su reconstrucción digital. Se pudo obtener rápidamente la realización de cortes oblicuos en todos los planos del espacio. Sin embargo, esta anatomía «oblicua» no tiene referencia en los libros de anatomía clásicos. Estos se limitan a los 3 planos habituales OX, OY, OZ. La importancia de tener un referencial es aún más acentuada en esta circunstancia de exploración vertical oblicua, con la experiencia del PNO. El nervio óptico intra-orbital constituye entonces la referencia desde su segmento intra-ocular hasta el canal óptico, en posición indiferente de la mirada. Hay otro punto de referencia que participa y es la presencia del agujero occipital y de la articulación atloido-axoidiana en el corte «PNOTO», porque sigue el meridiano vertical de un globo, el nervio óptico, la decusación del quiasma y la banda contralateral, hasta el polo occipital contralateral del globo observado. Se trata «del plano de corte vertical oblicuo de la cabeza, de grosor milimétrico (1 a 5) que, en posición «indiferente» de la mirada, incluye a: el cristalino según su eje mayor vertical, la cabeza del nervio óptico homolateral, el canal óptico homolateral, el agujero occipital por encima de la apófisis odontoide del eje (C2)» (Fig. 7) [1]. El plano está limitado por la geometría angular de la dirección del nervio óptico y es difícil obtener en el mismo plano el cristalino y la cabeza del nervio óptico, que, de hecho pasa por la mácula. Se ha demostrado la sujeción esquelética del PNOTO, en la bisagra cervico-occipital con el IRM en 41 sujetos entre 16 000 europeos de edad media, 39 de ellos con la misma disposición anatómica de las vías visuales anteriores. En el PNO, la dirección de los 2 nervios ópticos, de la cabeza al canal óptico se cruza en medio de la proyección superior de la apófisis odontoide. La superposición electrónica de las referencias obtenidas en el PNO (apófisis odontoide en la parte delantera y agujero occipital detrás) hace observar que la proyección vertical de la dirección de los 2 nervios ópticos se realiza, exactamente, en la vertical elevada desde la apófisis odontoide del eje (C2). No se puede evitar hacer referencia a las correlaciones funcionales antiguas y conocidas existentes entre la biomecánica cervico-occipital y las limitaciones óculo-céfalo-giros. La sujeción funcional de esta proyección llama la atención. El PNOTO existe como referencial vertical anatómico descriptivo y funcional, oblicuo, de la cabeza. ANATOMÍA BIOMÉTRICA Y CUANTITATIVA, ÓCULO-ORBITO-ENCEFÁLICA «Bios (vida) y metron (medida) se unen cuando los puntos de referencia quedan determinados. De 1974 hasta 1995, del escaneo RX al IRM, se han sucedido diversos trabajos, verificados.» [1, 2]. Sólo esta área queda resumida aquí. 1. Biometría angular del PNO en el plano esquelético de Frankfurt (PNO/FR) = 7° (media m = 6°49’ y σ = 2°38’) (cf, detalle de los 4 grupos de medidas 1977-1982). 2. La angulación del PNO en el plano vestibular (Perez, Delattre y Fenart) y en el plano OM/CA-CP se mide en media a 28°35’ (σ = 5°13’) en 52 adultos jóvenes; cabe añadir una noción de paralelismo entre el PNO y el plano alveolar-condiliano de Broca, encontrado en plano de «mordida» (Fig. 5, lápiz mordido por el modelo). El conjunto de los datos esqueléticos confirma la sujeción de la orientación del plano visual en el esqueleto de la cabeza. El paralelismo OM/CA-CP concuerda con la angulación PNO/OM-CA-CP de 20° en media (y no de 15° ó 10° como aparece en la literatura). La cefalometría visual y su primera aplicación práctica, la topometría oculo-orbitaria, se basan pues en una certidumbre, la de las correlaciones anatómicas establecidas entre la orientación espacial del cerebro (las vías visuales) y de su esqueleto (de la órbita ósea al cráneo). La Fig. 3 resume la naturaleza fija del PNO en el Frankfurt, el plano vestibular, el globo ocular, esfera de referencia topométrica (índice neuro-ocular y disociación de las poblaciones portadoras de edemas papilares por HIC, en medio, a la izquierda y en el centro). La delineación del contorno facial realizado a partir del

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PNO en escaneo RX modeló la versión final de los aspectos oculares de vestibulografía llevada a bordo del laboratorio espacial europeo Space Lab (nov-dic 1983). 3. Biometría, topometría oculo-orbitarias y faciales, exoftalmometría, 3.1. Definiciones de las distancias e índices, valores normales en el paciente amétrope en el PNO por escaneo RX, la letra « σ » representa la desviación-tipo por media calculada. La Fig. 8 sintetiza los trazados y medidas oculo-orbitarias establecidas en el corte axial del PNO por escaneo RX en el adulto emétrope (1978-1983). Los métodos utilizados figuran en el libro citado [1]. Las series son normales, adultos y niños, patológicas en oftalmopatía distiroidea. El trazado en el puesto de trabajo, del escáner RX o del IRM presenta estas medidas detalladas (Fig. 7). Primer trazado: la recta uniendo el punto anterior de los 2 pilares orbitales externos en el PNO. Se trata de un corte grueso (6 mm), no es una recta sino, por definición, un plano. La enumeración de los valores a continuación nos remiten a la figura 9. La Distancia Bi-Cantal Externa (DBCE) mide la desviación entre los dos pilares orbitales externos (m = 97,52 mm, σ = 4,43). La Distancia Inter-Planal Máxima (DIPM) mide la desviación entre las dos paredes orbitales externas, en posición a su posible convexidad temporal (m = 28,7 mm, σ = 2,67). El segmento Ante-Bi-Cantal Externo (ABCE) mide la diferencia entre el PBCE y la tangente de la hiperdensidad corneal anterior (m = 15,89 mm, σ = 1,96). El segmento Retro-BiCantal Externo (RBCE) del globo ocular mide la distancia entre el PBCE y la tangente de la hiperdensidad coroideo-escleral posterior, a proximidad de la cabeza del nervio óptico. La Longitud Axial Máxima del globo (LAM) mide la distancia entre la tangente de la hiperdensidad corneal anterior y la tangente de la hiperdensidad coroido-escleral posterior, en la proximidad de la cabeza (perpendicular centro-ocular al PBCE) (m = 24,19 mm, σ = 1,03). El diámetro transversal del Nervio Óptico (DNO) se mide en la parte media de su segmento intra orbital (m = 3,5 mm, σ = 0,5). El Diámetro transversal del Músculo Derecho Interno (DMDI) mide el intervalo máximo que separa sus caras medial y lateral. La Distancia Canto-BiCantal (DCBC) mide el intervalo que separa la superficie cutánea del canto interno, en la parte delantera, del plan bi-cantal externo, detrás (medida de grosor de las partes blandas). La Distancia de los Ápex Temporales (DAT) mide el intervalo que separan los puntos de tangencia del Plano Temporal Anterior (PTA) con las fosas temporales. La distancia Plano Bi-cantal externo y Ápex Temporales (PBAT) mide el intervalo que separa el Plan Bi-Cantal Externo (PBCE) y el Plan Temporal Anterior (PTA). El establecimiento de índices biométricos según H.V. Valois (la distancia más corta puesta en relación con la más larga multiplicada

N

90

por 100) nos hace establecer categorías en torno de la media de los límites de variancia a 2 σ. De esta manera, podemos recordar que el índice craneano horizontal de Retwius brinda una segmentación entre el « mesocráneo », el « dolicocráneo » y el « braquicráneo ». El primer índice establecido es el más importante porque su utilización es diaria y sistemática. Se trata del Índice Oculo-Orbital (IOO) o Índice de exoftalmometría, que pone en relación el segmento ABCE a la LAM (m = 65,44, es decir, el 65 % de la longitud del globo, en el adulto, proyectándose por delante del PBCE (Fig. 9). El número de 68% de una de las primeras series correspondía al error de inclusión de ametropías. El Índice Neuro-Ocular (INO) pone en relación el diámetro del nervio óptico intra-orbital en su parte media con la del globo ocular (m = 14,8 mm, σ = 0,74) [6]. El histograma de la figura 8 aísla la diferencia significativa de estos 2 grupos con y sin edemas papilares [7]. El Índice Ocular Bi-Cantal Externo (IOBCE) pone en relación al segmento Ante-Bi-Cantal Externo con el segmento Retro-Bi-Cantal Externo (m = 1,91). El Índice de Distancia Inter-Ocular (IDIO) pone en relación la Distancia Inter-Ocular (DIO) con la Distancia Bi-Cantal Externa (DBCE) (m = 65,35). La Distancia Inter-Pupilar parece pues corresponder, de media, a los dos tercios de la Distancia Inter-Cantal Externa. El Índice de TeleOrbitismo (ITO) pone en relación la Distancia Inter-Planal Máxima (DIPM) con la Distancia BI-Cantal Externa (DBCE) (m = 29,42). El trabajo de síntesis en biometría óculo-orbital [8] incluye miles de medidas, cuadros e inter-correlaciones múltiples de los caracteres vistos anteriormente. Sólo se reflejan algunos de ellos aquí. La simetría derecha/izquierda de las medidas presenta un coeficiente elevado de correlación, reflejo de la visión binocular (en el LAM Der/Izq, r = 0,9512, en el AEBC Der/Izq, r = 0,9619). La Profundidad Orbital (PRO Der/Izq, r = 0,9489) se verá posteriormente. La posición del globo ocular explica el carácter elevado de correlaciones de los índices (en el DIO/DBCE, r = 0,8753, en el DIO/ DIPM, r = 0,7572, en el DIO/DIPm, r = 0,7805). Se trata de índices transversales. En el plano sagital, se observa una correlación negativa entre el segmento Ante-Bi-Cantal del glóbulo ocular y la Profundidad de la Órbita (r = - 0,5027). La Profundidad de la Órbita puesta en relación con su ángulo de apertura presenta una correlación elevada (r = 0,6110). La naturaleza (correspondencia, vecindad anatómica...) de las correlaciones significativas como su análisis multifactorial completa el trabajo estadístico repasado anteriormente [8]. Ha quedado establecida la correlación con el exoftalmómetro de Hertel [9]. 3.2. Biometría máxilo-facial en el PNO, por escaneo RX y delineación facial ocular a bordo [10]. La calidad de las correlaciones estadísticas

MODIFICATION PAPILLAIRE Modificación de la papila

82

15

PAPILLE NORMALE Papila normal

80 72 91

10

5

92

69 88

86

62 85

81

58 83

68

67 70 52 78

66

93

54 61 50 75

59

64

53 49 48 63

40

45 89

51 41 33 60 87 31

43 65

39 36 28 47 84 29

30 57

9 46 79 26

27 32

34 35 73 77 18 15 55 76 12 3 21 71 8

FIG. 8

9

6

2

10 11 12

8 38 74 11 56 25 17 7 20 42 5

44 24 13

16

1

22 23 10

14

19 37 4

13 14 15 16

17

18

22

I.N.O.

FIG. 9

Exoftalmometría en un corte axial (IRM o escáner RX) vías visuales anteriores, del cristalino- canal óptico .

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precedentes ha conducido a la necesidad de utilizar un referencial PNO para la adquisición de una delineación de contornos faciales en el escáner RX ya desde 1980. Esta delineación de contornos hace proceder a una representación ocular de grandes dimensiones, pieza maestra de un simulador registrador ocular a bordo de una nave espacial (investigación europea Space Lab, 1983). La realización práctica del material ha sido totalmente satisfactoria. Se presentó rápidamente otra necesidad, la de una aplicación biométrica dento-máxilo-facial horizontal del escáner RX en el PNO [11]. De esta manera, se estudió a un grupo de 76 pacientes supuestos sanos en la región anatómica considerada, de edad comprendida entre los 19 y 82 años con una media de Índice cefálico = 78 (74/84). Se establecieron 7 medidas de las cuales 4 lineales y 3 angulares en la base craneana. La Distancia Inter-Pterigoidiana (DIP) mide la diferencia entre la extremidad anterior de las 2 apófisis pterigoides (m = 36 mm (31/48). La Distancia InterEstiloidiana (DIS) mide la diferencia entre la base de las 2 apófisis estiloides (m = 76 mm (89/63)). La Distancia Inter-Condiliana (DIC) mide la distancia entre el punto central de los cóndilos mandibulares, en su faceta articular temporal (m = 103 mm (93/116)). La Distancia Inter-Zigomática Extrema (DIZE) mide el mayor diámetro zigomático transversal. 3 medidas de ángulos completan la serie. El Ángulo CóndiloPlano Sagital (A.CPS) mide la orientación del cóndilo en el plano sagital mediano (m = 63°5’ (Der), 66°8’ (Izq)). El Ángulo Rama AscendentePlano Sagital (A.BMPS) mide la orientación de las ramas mandibulares ascendentes (m = 14°5’ (D), 12° (Izq). El Ángulo de la Pared Posterior del Seno Maxilar (A.PPSM) mide la orientación de la pared posteroexterna del seno maxilar en el plano sagital (m = 38°9’ (D), 43°3’ (Izq)). 3.3. Exoftalmometría y oftalmopatía distiroidea: de la graduación I-III al síndrome de De Saint-Yves [12]. La oftalmopatía distiroidea fue el primer campo de aplicación práctica de la oftalmometría del PNO (Fig. 10). Desde 1978, ha resultado que la sujeción cefálica del plano de las vías visuales ha conducido a cuantificar la normalidad topográfica óculo-orbitaria en el adulto. El Índice Óculo-Orbital (IOO) permite definir 4 categorías topométricas.

Más allá de la normalidad (60 < IOO < 70), una exoftalmia axial de grado I está representada en el valor siguiente: 70 100, es decir, la proyección del polo posterior del globo delante del Plan Bi-Cantal Externo. Se trata entonces de un «exorbitismo», propiamente dicho. La Fig. 9 nos recuerda que, aunque se puede afirmar la exoftalmia de manera «absoluta» (aumento del valor del IOO), en uno o en ambos ojos, y, de manera «relativa», de un ojo con respecto al otro (diferencia de los IOO y diferencia milimétrica del segmento ABCE), hay que recordar la inversión del índice IOO en los recién nacidos y las personas muy mayores (enoftalmia máxima con IOO de 30 %). Una distopía ocular desplaza verticalmente al meridiano ocular horizontal del PNO. Esta situación no impide reconocer el plano en sí, la aproximación primero es clínica y cutánea (puntos de referencia laterales) y, luego, anatómica en la imagen del escaneo RX o la IRM. La simetría de los pilares orbitarios externos, de los canales ópticos y de las masas laterales del etmoides permite el reconocimiento del plano visual. El desfase del globo se mide entonces fácilmente en la sucesión de los planos del corte. Desde hace 30 años (1983), el IRM conduce a una exoftalmometría vertical y oblicua la del PNOTO (Fig. 11). Los resultados cuantificados normales y variantes son objeto de un trabajo de investigación (desafortunadamente) interrumpido y que debía responder, en el plano vertical de la IRM, a la biometría óculo-orbitaria en caso de desplazamiento vertical del globo (proceso que ocupa el espacio adyacente a una pared horizontal o síndrome que conduce a una malformación, por ejemplo). El seguimiento evolutivo bajo tratamiento médico o después de una cirugía requiere exclusivamente una biometría precisa en un PNO estricto. De ahí la obligación de realizar IRM para el seguimiento terapéutico, la repetición del examen, en circunstancias de inclinación cefálica y de parámetros de adquisición que permitan comparaciones anatómicas. Es necesario practicar un primer examen pre-terapéutico que tenga las cualidades de una referencia anatómica indiscutible que se convertiría en obligación

Grados de exoftalmia

FIG. 10

FIG. 9

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Grados de exoftalmia (oftalmopatía distiroidea).

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Aplicación clínica del PNOTO: la visión directa de los 4 segmentos del nervio óptico (intra-ocular, intra-orbitario, intra-canalicular e intra-cisternal intra-craneano) ofrece esquemas semiológicos variados en diámetro y señal del nervio: atrofia, placa de SEP, accidente vascular, patología tumoral intrínseca y extrínseca, dilatación de los espacios por HIC.

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médico forense. Esta verdad de la oftalmometría por escaneo RX o IRM representa la culminación de las constataciones siguientes: realidad y sujeción del PNO, realidad, sujeción y simetría de la biometría óculoorbitaria en el adulto normal (condiciones de la ametropía y de la visión binocular). De 1980 a 1982, se pudieron reunir 432 observaciones de oftalmopatía distiroidea (de entre 11 000 medidas por escaneo RX) tras la publicación de una serie preliminar de 60 casos [12]. En colaboración con N. Newman, B. Illic, T. Laroche, S. Liotet, diferentes series han permitido la validación definitiva de la exoftalmometría y un mejor conocimiento de los mecanismos de la oftalmopatía endócrina. La comparación biométrica y anatómica de los pacientes en seguimiento y en tratamiento por la enfermedad de Basedow, así como los pacientes que consultan en primera intención por exoftalmia aislada o desorden óculo-motor inaugural ha permitido avances de este conocimiento. El nombre de «síndrome de De Saint-Yves» se propone ante la constatación anatómica y biométrica de una exoftalmia axial, unilateral o bilateral, siempre desconocida inicial y clínicamente y, esto, antes de cualquier verificación biológica. Se trata de un marco de expectativas nosológicas, en la constatación biométrica del escaneo RX o de la IRM. Es una exoftalmia aislada, a menudo apenas visible clínicamente (1 a 2 mm) con un volumen muscular normal y un aumento volumétrico de los compartimentos grasos intra y extra cónicos. El Sr. de SaintYves, primer cirujano oftalmólogo, describe, en su tratado publicado en 1773, es decir, 67 años antes de Basedow y 64 años antes que Graves, la existencia de una salida grasa durante la incisión palpebral inferior de un paciente con exoftalmia y taquicardia. Esto fue objeto de una presentación en la Academia nacional de medicina a la cual le siguió la obtención de un premio [12]. Cabe recordar que la enoftalmia fisiológica observada en edades extremas de la vida, es provocada por el poco volumen relativo de los compartimentos grasos intra-orbitarios, intra-cónicos, retro-bulbares y extra-cónicos. La estrecha dependencia hormonal de los lipocitos intra-orbitarios explica la frecuencia de la exoftalmia distiroidea, como explica la primera aplicación de la biometría cuantitativa orbito-ocular por escaneo RX en exoftalmometría. Estos datos biométricos son explotados por E. Modigliani en IRM, con correlación de un seguimiento terapéutico endocrinológico. 4. Crecimiento óculo-orbitario, estrabología: ángulos y profundidad de órbita en el escaneo RX Nuestros colegas oftalmólogos han mostrado que una diferencia biométrica significativa óculo-orbitaria puede explicarse por una ambliopía unilateral orgánica adquirida (catarata traumática), con estrabismo convergente en la pubertad y, luego, divergente. No se incluyen aquí los detalles del resultado de estos trabajos [1]. El crecimiento del globo normal se identifica mediante la ecografía, tal y como lo explica el libro citado [1]. Esta medida axial, anteroposterior, del globo ocular, in utero, reproduce exactamente la forma exponencial de las curvas de crecimiento del feto, de la edad de 3 meses al nacimiento a la edad de 9 años [1]. Actualmente, estas medidas lineales directas son accesibles en IRM del feto in utero con una alta resolución anatómica, permitiendo, por sí misma, reconocer la existencia de un síndrome de malformación congénita. El informe de la SFO, por H. Mondon y P. Metge, ya citado [9] pone a disposición un cuadro de las medias de medidas lineales, angulares y de los índices en la miopía. La constatación de una expansión posterior, dominante, del globo

BIBLIOGRAFÍA 1. L’imagerie en ophtalmologie. Cabanis EA, Bourgeois H., Iba-Zizen M-Th et 257 collaborateurs, rapport de la Société Française d’Ophtalmologie, Masson, Paris, 1996 (762 p.) 2. Imagerie de l’encéphale, de la cellule à l’organe. La neuro-imagerie aujourd’hui. Une introduction. Cabanis EA., Iba-Zizen M-Th., Habas C., Istoc A., Stievenart J-L., Yoshida M., Nguyen TH., Goepel R., Séance commune Académie nationale de Médecine et Académie des Sciences, ANM, Paris, 02-12-2008, Bull. Acad. Natle Méd., 2009, 193, n°4, 837-847 3. Sur le plan horizontal de la tête et sur la méthode trigonométrique. Broca P. Bull. Soc. Anthropol., Paris, 1873

4. Paul Broca. Un géant du XIXe siècle. Monod-Broca P., Vuibert, Paris, 2005 (310 p.) 5. Topométrie crânio-encéphalique chez l’homme. Delmas A., Pertuiset B., Masson et Cie, CC Thomas, Paris, Springfield, 1959 (515 p.) 6. Referentially oriented cerebral MRI anatomy. Talairach J., Szikla G., Tournoux P. George Thieme Verlag, Stuttgart, 1993 7. Le plan orbitaire chez l’adulte jeune, sa position relative à d’autres éléments architecturaux de la tête. Etude vestibulaire. Fenart R., Vincent H., Cabanis EA., Bull. Mém. Soc. Anthropol., Paris, 1982, 9, 13, 29-40 les coupes orbitaires axiales dans le plan OM avec erreur diagnostique consécutive puisque, derrière le globe oculaire gauche, on croit voir une tumeur qui n’en est pas une ;

ocular es el resultado principal del estudio. Las medidas del volumen orbitario por escaneo RX, desde el ser vivo hasta el fósil, aportan datos útiles al crecimiento del volumen orbitario desde el nacimiento hasta la edad de 20 años, de un factor de 4 aproximadamente, como de una constancia del volumen orbitario en los paleántropos recientes («La Ferrassie I», «Cromañón», «La Chapelle aux Saints I»). La biometría muscular dinámica (IRMOD), en PNO y PNOTO, en el adulto, está expuesta en detalle muscular y angular, con el cálculo del centro de rotación del globo, en el libro citado. La referencia se impone en los trabajos realizados por A. Roth y C. Speeg-Schatz en cirugía óculo-motriz y estrabología [15]. 5. El reconocimiento directo de una neuropatía óptica (tumor, accidente vascular, atrofia congénita genética del nervio óptico …), directo o por hipertensión intra-craneana, también es una aplicación fundamental de este trabajo. En los 3 planos que ellos mismos determinan, los 2 segmentos intra-orbitarios de los nervios ópticos se convierten en la «clave» de la exploración encefálica, de sus trastornos inflamatorios (S.E.P.) y tumorales, como degenerativos (glaucoma y escasez de la neurotractografía neuro-óptica). 6. Biometría de las vías visuales intracraneanas y encefálicas, anatomía descriptiva seccional y vascular por escaneo RX e IRM, anatomía del desarrollo (embriología) y del crecimiento, anatomía circular velocimétrica y luego molecular y genético son los títulos de capítulos que concluyen el estudio de estas doce anatomías. La densidad de las ilustraciones, de la anatomía seccional en corte a la anatomía 3D, explica que no es posible explicar aquí, ni siquiera resumir en el espacio disponible este material. Se invita al lector a remitirse al libro citado con frecuencia [1], otro documento está en curso de preparación. vue Points de

8. Computed tomography of the optic nerve, part 2. Size and shape modifications in papilledema. Cabanis EA., Salvolini U., Rodallec A., Menichelli F., Pasquini U., Bonin P., J Comput. Assisted Tomogr., 1978, 2, 150-155 9. Tomodensitométrie et œdème papillaire dans l’hypertension intracrânienne, Rodallec A., Thèse Méd., Paris, 1978 10. Contribution de la tomodensitométrie au diagnostic des ophtalmopathies dysthyroïdiennes. De Hounsfield (1972) à De Saint-Yves (1722). Cabanis EA., Mémoire pour l’obtention de la médaille de la Ville de Paris, Académie nationale de Médecine, Paris, 1982 (150 p., biblio) 11. Biométrie oculo-orbitaire axiale in vivo, par tomodensitométrie orientée selon le plan neuro-

oculaire. Iba-Zizen Cabanis M-Th., Mémoire pour le DERBH mention anatomie, université Paris 5 René Descartes, 1983 (160 p.) 12. La myopie forte. Metge P., Maurin JM., rapport de la Société Française d’Ophtalmologie, Masson, Paris, 1994 13. Stimulateur-enregistreur des mouvements oculaires. Olivier S., Pohl D., Mémoire, Ecole nationale supérieure des Arts et Métiers, Paris, 1982 (110 p.) 14. Radiologia maxillo-facciale et odontostomatologia. SIRMN, A. Chiesa, Monduzzi, Bologna, 1983, 133-154 15. Compte rendu du SKERI Symposium des 7 et 8 novembre 2012. Roth A. et coll. Proceedings 41e semaine strabologique internationale, Société suisse d’ophtalmologie, Zermatt 2012

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CIENTIFÍCO & MÉDICO

EL PAPEL DEL CENTRO DE ROTACIÓN DE LOS OJOS EN EL DISEÑO DE LAS LENTES

MO JALIE Universidad de Ulster, Reino Unido

La rotación de los ojos en sus órbitas se realiza gracias a la acción de los músculos extrínsecos oculares. Estos músculos permiten al ojo realizar un barrido del campo de visión y, en el caso del portador de gafas, le permiten mirar a través de los puntos extra axiales de las lentes. Esta afirmación resume en pocas palabras el problema que tiene que enfrentar el diseñador de lentes de gafas. ¿Cómo realizar una lente que produzca los mismos efectos cuando se mira fuera del eje que cuando se mira a través del centro óptico? Cuando los ojos realizan sus movimientos de rotación detrás de una lente de gafas para mirar objetos fuera del eje, se parte del supuesto de que giran en torno a un punto fijo próximo al centro del globo ocular. El diseñador de lentes que traza rayos meridionales dentro del ojo puede ignorar totalmente el hecho de que la pupila gira, obviamente, con el globo ocular y puede partir del supuesto de que hay un tope pequeño fijo ubicado en el centro de rotación del ojo a través del cual el rayo principal del haz oblicuo pasa cuando va camino hacia la fóvea (Fig. 1). Incluso cuando los verdaderos rayos (rayos desviados) se trazan a través de la pupila, lo importante es el tamaño de la pupila, y no su posición y se sigue suponiendo que el rayo principal del haz oblicuo pasa a través del centro de rotación del ojo.

superficie de referencia en la cual se puedan medir las potencias fuera del eje. Esta superficie de referencia, que es concéntrica con respecto al centro de rotación del ojo, se llama la esfera del vértice y se muestra en el trazado circular discontinuo en la figura 1 que apenas toca el vértice posterior de la lente. La esfera del vértice es una superficie imaginaria esférica centrada en el centro de rotación del ojo, el radio de la cual se denomina distancia del centro de rotación, DCR y las potencias fuera del eje de la lente se miden en la esfera del vértice. Estas potencias son conocidas como potencias oblicuas de la esfera del vértice puesto que se miden a lo largo del camino del rayo oblicuo desde la esfera del vértice. La Figura 2 ilustra cómo el diseñador de lentes puede mostrar la variación en las potencias oblicuas de la esfera del vértice de unas lentes de gafas de +4.00 D realizadas primero con una curva esférica frontal de +5.50 D y luego con una curva frontal hiperboloidal convexa de +5.50 D (Fig. 2b) cuya asfericidad fue seleccionada para eliminar la diferencia entre las potencias oblicuas de la esfera del vértice tangencial y sagital para producir una lente de punto focal. De estos diagramas de campo se puede observar que, en el caso de lentes con superficies esféricas, conforme el ojo gira fuera del eje óptico, la potencia oblicua

F′S

Cabe destacar que a la hora de diseñar una lente de gafas con un efecto especial fuera del eje, como por ejemplo, sin aberración astigmática (lente de punto focal), lo que debe determinarse es la posición del centro de rotación del ojo con respecto a la lente, en vez de la distancia al vértice, que es simplemente la distancia del vértice posterior de la lente a la córnea. Por supuesto, la distancia al vértice determina la potencia correcta del vértice posterior de la lente pero, de otra manera, este dato no es interesante para el diseñador de lentes. También puede observarse en la Figura 1 que cuando el ojo gira detrás de la lente, fuera del eje óptico, la distancia del ápex de la córnea a la superficie posterior de la lente, aumenta. Por lo tanto, para poder comparar los efectos fuera del eje de diferentes formas de lentes es necesario establecer una

FIG. 2

FIG. 1

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La importancia del centro de rotación del ojo. Obsérvese el tope imaginario ubicado en el centro de rotación del ojo. La línea discontinua que pasa a través del vértice posterior de la lente es la esfera del vértice a partir de la que se calculan las potencias oblicuas de la esfera del vértice en una perspectiva oblicua.

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F′T

F′T F′S

Diagramas de campo en los que se comparan los resultados fuera del eje de las lentes de gafas de una potencia de +4.00 D. a) lentes de +4.00 D (CR 39) de forma deficiente, realizada con superficies esféricas. Curva frontal, +5.50, espesor axial 4.0 mm, DCR 27 mm. b) lentes de +4.00 D realizados con una superficie convexa hiperboloidal, p = -1.75, Curva frontal +5.50, espesor axial 4.0 mm, DCR 27 mm. Cuando el ojo mira a lo largo del eje, a través del centro óptico de la lente (0º) el efecto de la lente es de +4.00 D. Cuando el ojo gira hacia arriba (signo de + en el ángulo de rotación) o hacia abajo (signo de - en el ángulo de rotación) las potencias oblicuas de la esfera del vértice sagitales y tangenciales son distintas del valor axial. La variación en las potencias se representa horizontalmente.

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tangencial de la esfera del vértice, F′T aumenta a una tasa superior que la potencia de la esfera oblicua sagital del vértice F′S. Cuando el ojo ha girado a través de los 35º desde el eje óptico, la potencia sagital F′S cuyo valor es +4.06 D, apenas si ha cambiado desde la potencia del vértice posterior de +4.00 D, pero la potencia tangencial F′T se ha convertido en +4.92 D. La diferencia entre estos dos valores, obtenidos mediante F′T - F′S es el error de astigmatismo oblicuo OAE, que se eleva a +0.86 D. Este grado de aberración astigmática podría, por supuesto, ocasionar una visión borrosa significativa cuando el portador mirase a través de esta zona de la lente. Para eliminar este astigmatismo de la zona de los 35º, cuando sólo se utilizan superficies esféricas, las lentes deben deformarse en una forma curvada más pronunciada con una curva frontal de +9.50 D. Naturalmente, esta forma curvada más pronunciada será más espesa y pesada y dará una apariencia más bulbosa, sin mencionar el hecho de que, desde el punto de vista del observador, los ojos de los sujetos parecen ser más grandes cuando se miran a través de estas lentes. En la Figura 2b se ilustra la mejora en los resultados ópticos cuando se utiliza un diseño asférico para esta lente. La superficie frontal es un hiperboloide convexo con una asfericidad de: p = -1.75, cuyo astigmatismo inherente a la superficie neutraliza el astigmatismo debido a las aberraciones de los haces oblicuos. En la zona de los 35º de la lente, las potencias oblicuas sagitales de la esfera del vértice son de +3.73 D cada una y se ha eliminado completamente el OAE en esta zona. No obstante, hay que observar que los resultados fuera del eje no son perfectos pues existe un error de potencia de -0.27 D en la zona de los 35º. El diseñador de la lente se refiere a este error como el MOE (mean oblique error) o error de potencia. Una de las principales ventajas del digital surfacing es que el software permite introducir las características para un ajuste individualizado tras recibir la orden del laboratorio para asegurarse de que las lentes siguen cumpliendo con los criterios de diseño original. Una situación típica se demuestra en los diagramas de campo que se muestran en la figura 3. En la figura 3a, el diseño con el punto focal asférico +4.00 D cuyos resultados fuera del eje se ilustran en la figura 2b, se ha montado

F′S F′T

FIG. 3

F′T

F′S

Diagramas de campo en el que se comparan los resultados de una lente asférica de +4.00 D ajustada a una DCR más corta (23mm) que la que el diseñador deseaba. a) lentes asféricas de +4.00 D realizadas con una superficie convexa hiperboloidal, p = -1.75, curva frontal +5.50, espesor axial 4.0mm, DCR 23 mm. b) lentes asféricas de +4.00 D con forma libre realizadas con una superficie convexa hiperboloidal, p = -3.02, Curva frontal +5.50, espesor axial 4.0mm, DCR 23 mm.

4mm más cerca al ojo de lo que el diseñador había previsto, el CRD es sólo de 23 mm. El diagrama de campo muestra claramente que la lente tiene ahora una aberración astigmática que se eleva a 0.25 D en la zona 35º. Aunque se trata de un astigmatismo muy pequeño, sería apreciable si sinceramente se dejaran de promover estas lentes como lentes de punto focal. No obstante, si se indica al software que el CRD que se necesita para este usuario es de 23mm, se puede incorporar en las etapas de diseño con el resultado de que la asfericidad de la superficie hiperboloide convexa cambiará al valor necesario (p = -3.02) para restaurar la propiedad de punto focal de la lente en el parámetro de ajuste prescrito (Fig. 3b). Para obtener una visión binocular confortable es importante que cualquier efecto prismático diferencial que puedan encontrar los ojos cuando giran para mirar objetos extra axiales en el campo no sea excesivo. Este es particularmente el caso cuando se toman en consideración el prisma vertical diferencial porque no se debe pedir a los ojos que ejerzan movimientos de supravergencia. Cuando se llevan lentes de visión sencilla es en general únicamente en casos de anisometropía en los que el prisma diferencial puede presentar un problema. No obstante, en el caso de lentes de potencia progresiva, es importante que cuando los ojos realicen movimientos en versión se asegure que tanto el astigmatismo de Minkwitz y la potencia mediana en las diferentes zonas sean similares para asegurarse de que el prisma vertical diferencial se mantenga al mínimo. Inútil afirmar que puesto que los ojos giran en torno a sus centros de rotación, es necesario tener un conocimiento preciso de su posición para asegurar una visión confortable. Este requerimiento que consiste en asegurarse de que el efecto prismático vertical diferencial permanezca dentro de límites tolerables es uno de los rasgos importantes de las nuevas lentes progresivas Varilux® 4D S-series (“Synchroneyes”). De esta exposición es obvio que cuando la posición de la lente frente al ojo no se incorpora en el diseño, la información esencial necesaria no es la distancia al vértice sino la distancia del centro de rotación. ¿Cómo se puede medir la DCR en la práctica? Las dificultades no son únicamente de índole práctica puesto que no tenemos acceso al centro de rotación del ojo. Se sabe ahora que no existe un único punto en torno al cual el ojo gira sino que la posición varía no solamente de ojo a ojo sino también con la dirección de la mirada. En el pasado, era habitual para el diseñador seleccionar un valor arbitrario basándose en la mejor medición disponible. Por ejemplo, Donders(1864) [1] describió un método práctico que utilizó para investigar la posición del centro de rotación (que el denominó „centro de movimiento“) y concluyó que su distancia mediana desde el polo de la córnea es de aproximadamente 13,5 mm. Suponiendo que el valor medio de la distancia al vértice es de unos 12 mm, esto daría una DCR de 25,5 mm. El Sr. von Rohr (1908) [2] al diseñar la serie original de lentes Punktal partió del supuesto de un valor de 25 mm de la DCR pero reconoció que en algunos grados de miopía moderada a elevada, era probable que el centro de rotación se desplazara hacia atrás a mayor longitud axial. Se debe tener en mente que las lentes de gafas de hace 100 años tenían un diámetro pequeño y que la distancia al vértice aumentará y, por lo tanto, la DCR también, no solamente conforme la potencia de la superficie cóncava de una lente menisco se vuelve más curvada sino también la distensión de la superficie posterior aumentará con el diámetro. Everitt [3] tomó en consideración estos puntos en el diseño de las series Ultor de lentes con mejor forma comercializadas por Stigmat Ltd. de Londres. Everitt optó por los valores siguientes: DCR = 25 mm para las lentes con + y DCR = 25 - F′ V / 6 para las lentes con -

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en donde F′ V es la potencia del vértice posterior de la lente. Esta regla ha reconocido el desplazamiento creciente hacia la parte posterior del centro de rotación en ojos miopes en el eje. Por ejemplo, en el diseño de lentes de -6.00 D, pudo haberse determinado que la DCR era de 26mm, lo cual es un valor razonable en los diámetros pequeños de lentes que se utilizaban en esa época. Fry and Hill (1962)[4] encontraron que en un grupo de 28 de sus sujetos, la posición mediana de centro de rotación del ojo era de 0,79 mm hacia la nariz a partir del eje visual y de 14,8 mm detrás del polo corneal. Un valor mediano típico actualmente y que se usa con frecuencia en países de habla inglesa de la DCR es de 27 mm (compuesto de una distancia al vértice de 12 mm, con un centro de rotación que se supone se encuentra a 15 mm detrás del polo corneal). Se reconoce cada vez más la importancia de la posición del centro de rotación del ojo en la práctica oftálmica actual. Es posible que la próxima edición de la norma internacional ISO 13666, Óptica Oftálmica – Lentes de gafas – Vocabulario incluirá las dos nuevas definiciones a continuación: - centro de rotación ocular mecánico el punto en el ojo que menos se desplaza durante sus movimientos FIG. 4

- centro de rotación ocular óptico punto de base de la perpendicular trazada desde el centro de rotación ocular mecánico hacia la línea de visión. La primera de estas nuevas definiciones reconoce que el eje visual (línea de visión) puede no pasar a través del punto en torno al cual gira el globo ocular, el cual debe situarse cerca del centro de curvatura escleral, mientras que la segunda describe un método mediante el cual se puede ubicar la posición del centro de rotación, lo cual es útil para un diseñador de lentes. Actualmente, ya no es necesario realizar una estimación de la posición del centro de rotación del ojo. Se puede medir precisamente con un instrumento de ajuste sofisticado, el VisiOffice®+, ilustrado en la figura 4. VisiOffice®+ ha sido diseñado no solamente para proporcionar la DCR sino todos los datos necesarios para el ajuste y el posicionamiento preciso de las lentes de gafas y también para determinar el ojo dominante para las nuevas lentes progresivas Varilux® 4D S-series. vue Points de

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Visioffice®+ (Essilor) Para una medición precisa de la posición del centro de rotación del ojo y otros parámetros de ajuste para lentes personalizadas

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¿JUEGA EL CENTRO DE ROTACIÓN DEL OJO UN PAPEL EN LA SELECCIÓN DE LAS LENTES?

HANS BLESHØY Director y optometrista, Bleshøy Optometri, Dinamarca

__INTRODUCCIÓN La posición del centro óptico y las zonas progresivas de las lentes son objeto de debate desde hace decenios. El efecto de los movimientos de la cabeza y los ojos ha sido estudiado en contextos de actividades diarias como la visión lejana, el trabajo delante del ordenador y la lectura, en asociación con las eficacias visuales estáticas y dinámicas. La variabilidad entre los individuos puede ser significativa en algunos parámetros como la distancia pupilar, la distancia lente-ojo, la forma de la cabeza así como otros aspectos de comportamiento como la movilidad, la posición, la inclinación de la cabeza, etc. Es habitual observar a personas que inclinan ligeramente la cabeza a la derecha o a la izquierda. Se considera muy frecuentemente que los músculos del cuello y el tarso superior participan en las variaciones de las posturas de la cabeza y los problemas de estos músculos casi siempre ocasionan la necesidad de la corrección postural de la cabeza y los ojos. Además, hay que responder a las necesidades visuales de cada persona. FIG. 1

Ejemplo de inclinación de la cabeza

En la práctica clínica, los optometristas a menudo se encuentran con personas que no tienen problemas de visión cuando llevan lentes de lectura estándar que no han sido ajustadas o montadas. Incluso si no se han tomado en cuenta las variaciones entre el ojo derecho y el ojo izquierdo, ni las diferentes distancias de lectura o las necesidades visuales globales, estas personas no se quejan de problemas de visón. En el caso opuesto, sabemos que hay personas cuyas exigencias visuales son elevadas en diversos contextos en donde incluso un pequeño error de corrección puede originar grandes problemas. 11mm 14mm

Se han venido realizando investigaciones sobre la estructura y el diseño de las lentes progresivas desde hace varios decenios. Todos los fabricantes de lentes dignos de serlo dedican recursos ingentes a FIG. 2 Tipo de lente 11mm, tipo de lente 14mm la investigación destinada a entender mejor la función visual en diferentes tipos de comportamientos. La comprensión, incluso de las molestias visuales asociadas al envejecimiento, ha conducido a una verdadera transformación del diseño de las lentes. Desde hace 10 años, la necesidad de optimizar la función visual ha cambiado radicalmente y actualmente nuestros trabajos llevan al sistema visual a sus límites.

Esto supone que nuestras decisiones se basan en la necesidad de visión y también en la necesidad de eficacia asociada a nuestras vidas profesionales muy ocupadas. Sabemos que la demanda en energía de la función visual es muy elevada. Según nuestras estimaciones, ésta representa entre el 25% y el 50% de la energía total disponible (Jensen 2008). Mediante la optimización de la función visual podríamos limitar el gasto energético «inútil» y la energía estaría entonces disponible para otras acciones más útiles. __OBJETIVO DEL ESTUDIO La anatomía y la fisiología varían mucho de una persona a otra. La posición de la cabeza desempeña un papel muy importante y el centro de rotación del ojo (CRO) también nos interesa. Todos los optometristas han aprendido la ley de Listing en su formación, esta ley describe la posición del ojo en el transcurso de un movimiento sacádico. Un gran número de estudios le han sucedido y Crawford & Vilis (1991) han mostrado que, durante los movimientos lentos, la posición del ojo se aparta de la zona de Listing incluso si dichas variaciones son relativamente pequeñas. Durante los movimientos oculares rápidos, éstos pueden ser compensados por un movimiento de la cabeza. Existe pues una comunicación continua entre los grupos musculares ojo-cuellohombro y la simulación visual que depende del nivel de consciencia y de la concentración de la persona así como del nivel de requerimiento visual. El control de estos elementos está altamente asociado al estado físico y mental y va, a su vez, hacer uso de la energía disponible en ese momento. La literatura presenta muchas variaciones de índole individual en lo que respecta al comportamiento ocular en materia de posición y parece imposible tomar en consideración todas estas variaciones permanentemente. No obstante, esto no debe impedirnos ser conscientes de los posibles problemas y buscar, caso por caso, su solución o por lo menos atenuar las molestias y la falta de eficacia en la vida diaria. En el transcurso de estos últimos años, Essilor ha brindado un gran interés al centro de rotación del ojo. Estos trabajos han permitido comprenderlo mejor, así como su posición y el efecto de la utilización de lentes unifocales o multifocales. Basándose en estas investigaciones, Essilor ha puesto a punto una técnica de producción que podría compensar las diferencias individuales observadas del centro de rotación del ojo.

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Definición del centro de rotación del ojo: Centro de rotación del ojo Cuando el glóbo ocular gira en su órbita, hay un punto del ojo que se mantiene aproximadamente inmóvil con respecto a la órbita, se trata del centro de rotación del ojo. En la realidad, la posición de este centro de rotación varía aunque ligeramente. Se ha considerado que el centro de rotación del ojo se sitúa en la línea de mira, a 13,5 mm por detrás del vértice de la córnea cuando el ojo fija un punto delante de él, es decir, cuando la línea de mira es perpendicular a la vez a la línea de base y al plano frontal. Millodot: Dictionary of Optometry and Visual Science, 7th edition. © 2009 Butterworth-Heinemann

En este estudio hemos determinado la distancia lente-ojo normal a 12 mm, es decir, una distancia total de 13,5 mm + 12 mm = 25,5 mm entre el centro de rotación del ojo hasta la cara posterior de la lente. Se utilizará este valor estándar en el análisis de los datos clínicos que figuran a continuación.

e. El montaje de las nuevas lentes en la montura existente comenzaba en la semana 30 4. Medidas de EyecodeTM y pedido de las lentes con EyecodeTM. El mismo investigador tomó todas las medidas (JJ Essilor) 5. Prueba de diseño de EyecodeTM durante 2 semanas aproximadamente 6. Rellenar el cuestionario 1 (Cuad. 3) 7. Intercambio de lentes con EyecodeTM con las lentes originales sin EyecodeTM 8. Rellenar el cuestionario 2 (Cuad. 4) 9. Obligación de seleccionar las lentes preferidas entre los dos tipos de lentes con o sin EyecodeTM. Las lentes seleccionadas se montaron y se pusieron a disposición de los participantes; 10. Conclusión e informe.

__MÉTODO __RESULTADOS Hipótesis: EyecodeTM mejora la función y el confort visual del portador de gafas. Método: 1. Se seleccionaron a 12 pacientes de entre los portadores actuales de lentes Essilor en las categorías siguientes: a. Varilux Comfort New Ed 4 pacientes Lente de tipo A b. Physio 2.0 F360 4 pacientes Lente de tipo B c. Physio 2.0 4 pacientes Lente de tipo C

Se incorporaron pacientes en las tres categorías siguientes: a. Varilux Comfort New Ed 3 pacientes b. Physio 2,0 F360 4 pacientes c. Physio 2,0 4 pacientes No fue posible incorporar a los 4 pacientes del grupo (a) en el plazo determinado. Todos los participantes aceptaros los criterios de inclusión. Los datos brutos de medida del CRO figuran en los cuadros 1 y 2. Se

2. Se llamaron a los pacientes a partir de una lista proveniente de una base de datos (Optik-IT – base de datos de la clínica). Los pacientes debían ser portadores de uno de los tipos de lentes mencionadas anteriormente y fueron contactados siguiendo el orden numérico de aparición en la base de datos Optic-IT. Si un paciente no deseaba participar en el estudio, se llamaba al paciente siguiente. Todos los pacientes fueron reclutados por el mismo investigador (HB). 3. Criterios de inclusión: a. Los pacientes debían haber recibido las nuevas lentes de una de estas tres categorías en los últimos 6 meses b. Los pacientes aceptaban participar como voluntarios c. Debían poder acudir a las visitas a la clínica d. Comenzaban el estudio en el transcurso de la semana 26 cuando las medidas del centro de rotación del ojo se efectuaron en las lentes con EyecodeTM

CUADRO. 1

Datos clínicos del centro de rotación del ojo

CRO (mm)

Datos brutos del CRO

Ojo derecho Linkes Auge

Media normal (25,5 mm) Media del grupo (23,4 mm)

Cliente

CUADRO. 2 Datos de los pacientes relativos al centro de rotación del ojo.

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Mejor Peor Ninguna diferencia

CUADRO. 3

Evaluación del cambio de lentes sin Eyecode™ hacia lentes con un diseño EyecodeTM (Cuestionario 1).

Fácil Difícil Sin cambios

CUADRO. 4

Evaluación de la permuta entre las lentes con diseño EyecodeTM y las lentes sin EyecodeTM (Cuestionario 2).

presentan los datos individuales para el ojo derecho y luego para el ojo izquierdo. La mayoría de los pacientes eran hipermétropes lo cual es bastante normal en un grupo de présbitas. El grupo se componía de 7 hipermétropes, 2 emétropes y 2 miopes. La concordancia entre el ojo derecho y el ojo izquierdo con respecto al centro de rotación del ojo era más bien buena en la mayoría de los pacientes y sólo los pacientes n° 6, 7 y 10 presentaban una diferencia entre los dos ojos que podía llegar hasta 0,9 mm. Se utilizó la media entre el ojo derecho y el ojo izquierdo para el análisis. Cuando pasaron de las lentes sin medida Eyecode™ a las lentes fabricadas a partir de los datos Eyecode™, todos los participantes respondieron al cuestionario 1. Es notable observar que en todos los pacientes, el haber pasado a las nuevas lentes tuvo un efecto positivo o ningún efecto notable con respecto a las lentes originales. Ninguno de ellos refirió algún efecto negativo.

En un estudio clínico puede haber un riesgo relativamente elevado de que los participantes crean sistemáticamente que una novedad implica una mejora. Para contrarrestar este efecto, de la mejor manera posible (cuando el estudio no se realiza en doble ciego), se solicita a los pacientes que esperen entre 10 y 14 d as, antes de contestar al cuestionario. Este plazo permite reducir el efecto favorable inmediato asociado a una novedad y permite orientar la evaluación sobre la función óptica. Además, se practicó una prueba por permuta en la que los participantes retomaban sus lentes anteriores. Los resultados de esta segunda fase se presentan en las respuestas al segundo cuestionario y están ilustrados en el cuadro 4. __CONCLUSIÓN Las respuestas obtenidas después de cambiar las lentes con EyecodeTM por lentes sin EyecodeTM son casi unánimes en todos los aspectos. Ningún participante en la prueba refirió alguna ventaja cuando

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retomó las lentes originales. Todos decidieron utilizar las lentes con EyecodeTM cuando se les preguntó qué lentes preferían. Además, se les propuso conservar las lentes de origen y hacerlas montar en una montura similar al coste de la montura pero todos rechazaron la propuesta.

Reacción positiva en el cuestionario 1

Cabe notar que dos participantes tuvieron dificultades a retomar las lentes originales mientras que 8 otros no tuvieron problemas. Esto puede parecer un poco engañoso si se analiza cada pregunta separadamente. La globalidad de las respuestas da la impresión de que las lentes originales eran menos eficaces o de calidad igual (sin efecto) con respecto a las lentes con EyecodeTM. Se podría esperar que los participantes que presentan la desviación más grande con respecto al valor normal del centro de rotación del ojo fueran aquellos que expresaran el mayor confort. No obstante, esta ventaja no era exclusiva de este grupo en particular. El cuadro 5 presenta el nivel de respuestas positivas a todas las preguntas del cuestionario 1. Se puede observar una correlación entre el nivel de desviación con respecto al centro de rotación normal (25,5 mm) y el nivel de respuestas positivas cuando los participantes llevan lentes de tecnología EyecodeTM.

Desviación del CRO con respecto al valor normativo (mm)

CUADRO. 5 Mejora en función de la desviación con respecto al valor normal del centro de rotación del ojo.

Desviación del CRO con respecto al valor normativo (mm)

Después de haber permutado las lentes con tecnología EyecodeTM por lentes sin EyecodeTM, ningún participante expresó alguna respuesta positiva. Según el cuadro 6, todas las personas tenían una función visual menos eficaz tras haber retomado las lentes originales. No obstante, no se puede concluir la existencia de una correlación entre los participantes con la mayor desviación y la tasa de respuesta más elevada. Después de haber retomado sus lentes originales, ningún participante mencionó mejora alguna en ninguna categoría (cuadro 6). La categoría en la que la diferencia era menor entre ambas lentes era el pasar de la luz a la oscuridad. La mayoría de las personas no sintieron ninguna diferencia. Cuando se analiza el conjunto de las preguntas del cuadro 3 y que se ponderan de la misma manera, se puede observar cómo cada participante evalúa las ventajas durante el cambio a favor de lentes con el diseño EyecodeTM (cuadro 7). Sólo 3 personas evalúan la mejora a menos del 50%.

CUADRO. 6 Respuestas negativas tras permuta por lentes sin EyecodeTM.

Se puede proceder al mismo análisis del cuestionario 2 cuando los pacientes retoman las lentes de origen después de haber llevado las lentes EyecodeTM. Este análisis compila todos los datos del cuadro 4 y se presentan los resultados en el cuadro 8. Como en el caso anterior, sólo 3 personas consideraron que la falta de confort es inferior al 50 % cuando retoman las lentes originales. Se puede concluir que la gran mayoría de los participantes evalúan el diseño EyecodeTM como el más ventajoso. (Cuadro 6). La decisión final entre lentes con o sin diseño EyecodeTM se realizó de diferentes maneras. Todos los participantes que contestaron a esta pregunta declararon que era fácil adoptar las nuevas lentes. No obstante, es interesante notar que una gran mayoría (8 de 10) también mencionó que era fácil retomar las lentes originales. Cuando se preguntó a los participantes cuáles lentes deseaban seguir llevando después del estudio, todos optaron por las lentes diseñadas a partir del EyecodeTM. (Cuadros 9 y 10).

Va Var Comfort Ph Physio-2 F-3 F-360

CUADRO. 7 Mejora en percentil de cada persona cuando cambió a lentes con EyecodeTM.

Las personas ya acostumbradas a lentes más elaboradas (F-360) son las que apreciaron más las ventajas de EyecodeTM. Los portadores de lentes menos sofisticadas como Varilux Comfort y, en cierta medida, Physio 2, también apreciaron el diseño EyecodeTM pero en un grado ligeramente inferior. Además, las desviaciones superiores a 1 mm con respecto al valor normal de 25,5 mm de centro de rotación del ojo parecen indicar que el diseño EyecodeTM será más apreciado debido a la mejora de la visión y del confort.

Va Var Comfort Ph Physio-2 F-3 F-360

CRO (mm)

CUADRO. 8 Deterioro en percentil de cada personal cuando volvió a ponerse la lentes sin EyecodeTM.

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¿Cuáles son las lentes que usted desea llevar de ahora en adelante?

sin Eyecode

CUADROS. 9 & 10

Eyecode

Basándose en su experiencia con estos dos diseños de lentes, según usted ¿Cuáles son las que aportan la mejor función visual?

sin Eyecode

Eyecode

Decisión final de los participantes entre las lentes con o sin Eyecode™.

Este estudio piloto sólo aporta una indicación de los efectos del diseño EyecodeTM. El número reducido de participantes limita el análisis estadístico. Sin embargo, el estudio suministra una indicación sobre el efecto de la utilización de diseños individualizados para las personas que presentan una desviación superior a 1mm con respecto al valor estándar del centro de rotación del ojo. Esto es aún más importante para las personas cuya demanda visual es elevada y que ya han adoptado una decisión reflexionada a favor de lentes de diseño personalizado como las lentes F-360. Este estudio se centra exclusivamente en una evaluación clínica realizada a partir de participantes seleccionados de manera aleatoria. No tiene como fin explicar de qué manera un diseño de lente tan sofisticada como el EyecodeTM está destinado a compensar las variaciones individuales del centro de rotación del ojo. Este estudio y sus resultados deben ser evaluados a la luz de las condiciones clínicas prácticas que experimentan los optometristas diariamente. La exigencia de una función visual óptima es más fuerte que nunca. En nuestro trabajo, somos evaluados en función de nuestra eficacia y de nuestra productividad y la visión es el sentido que nos aporta diariamente la mayor cantidad de información. Aunque existe un riesgo de sacar conclusiones demasiado detalladas, este estudio da la impresión de que diseños aún más personalizados como el EyecodeTM van, tal vez, a permitirnos responder mejor a las necesidades visuales. Se recomienda pues que se difundan las informaciones relativas a estos nuevos diseños personalizados por lo menos a aquellos que constituyen el grupo objetivo (+/- 1,0 mm de desviación con respecto al centro de rotación normal). Sería necesario, por lo menos, informar a los futuros portadores de gafas para que puedan adoptar una decisión fundamentada. vue Points de

Declaración de independencia El autor de este informe se interesa en la aplicación de las teoría en la práctica clínica con el fin de aportar la mejor corrección visual a aquellos que lo necesitan. Con esta idea, Essilor Danemark solicitó al autor que llevara a cabo una evaluación clínica sobre la apreciación de los usuarios finales de las lentes destinadas a compensar las desviaciones del centro de rotación del ojo. El autor no tiene ningún interés financiero en este producto y el estudio fue realizado sin ninguna petición particular por parte de Essilor. Las conclusiones e interpretación son exclusivamente del autor.

REFERENCIAS Jensen 2008; Hjernen - før, nu og i fremtiden. Hjernens udvikling hos mennesket (S 25). Hjerneforum 2008 Crawford & Vilis 1991; J Neurophysiology (65); 407-422 Millodot 2009; Dictionary of Optometry and Visual Science, 7th edition. © 2009 Butterworth-Heinemann

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ESTU DIO DE LA DINÁMICA D E LAS VERGENCI AS

BÉRANGÈRE GRANGER Optometrista, 0.D. I&D Optics-Vision Science Department Essilor, París, France

TARA L. ALVAREZ Profesora Asociada Departamento de Ingeniería Biomédica New Jersey Institute of Technology, Nueva Jersey EEUU

Los movimientos oculares y en especial las vergencias son muy importantes para la exploración visual del espacio en profundidad, tanto en el plano cinético, para la precisión de la fijación en la fóvea, como también en el plano estático para la estabilidad de la fijación limitada a la zona macular. Durante mucho tiempo los investigadores consideraron que la dinámica de vergencia funcionaba utilizando un sistema en circuito cerrado (mando de retroacción). El sistema oculomotor de vergencia comparaba la posición del ojo con la del estímulo objetivo y desplazaba los ojos hasta que éstos se alineaban con el objetivo. La señal de entrada de este sistema es la disparidad de vergencia requerida para fijar un objetivo que activa el generador de la vergencia, gracias a un tratamiento sensorial. La vergencia efectiva de los ojos se sustrae de la vergencia requerida hasta que ya no haya ninguna diferencia entre ambas. El modelo de vergencia o Dual Mode Theory que propuso John Semmlow en 1984 (fig.1) considera ahora un control doble del mando motor. Este modelo tiene una fase inicial de vergencia rápida o «Transient component» que provoca el impulso que permite desplazar cada ojo rápidamente a pesar de la viscosidad del glóbulo ocular. Esta primera fase se realiza en circuito abierto también llamado control preprogramado, es decir, que no depende únicamente de las informaciones visuales.

FIG. 1

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Modelo Dual-Mode Theory (Semmlow y Hung-1986).

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JOHN SEMMLOW Doctor (Ph.D.) y Profesor Universidad Rutgers y Robert Wood Johnson Medical School New Jersey Institute of Technology, Nueva Jersey EEUU

A ésta le sigue una fase más lenta o «Sustained component» que lleva los 2 ojos a su posición óptima final. Esta segunda fase, guiada visualmente, funciona en circuito cerrado. La combinación de la rapidez y de la precisión permite darnos cuenta a la vez de la dificultad de la tarea motora así como de la complejidad de los sistemas de control neuronales. Este modelo también ha sido confirmado por datos neurofisiológicos que muestran la existencia de células fásicas (Transient Component) y tónicas (Sustained Component) en las áreas cerebrales responsables de los movimientos de vergencia [3, 4]. (Fig 1) Este enfoque es muy interesante porque traduce la capacidad del sistema visual a pre-programar parcialmente la vergencia ocular. Nosotros pensamos que esta propiedad podría participar en la compensación de las disparidades ópticas inducidas por un nuevo entorno visual, particularmente durante la adaptación a nuevas lentes correctoras. Esta hipótesis nos ha conducido a trabajar, desde 2003, en colaboración con los equipos de John Semmlow y Tara Alvarez del New Jersey Institute of Technology (Newark, NJ) con el objetivo de estudiar las características dinámicas de los movimientos de vergencia, especialmente durante la modificación de la tarea visual.

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__ANÁLISIS DE LA RESPUESTA DE VERGENCIA Naturaleza del movimiento FIG. 2

En el conjunto de nuestras experimentaciones, hemos incorporado únicamente las simulaciones en el plano sagital mediano para observar los movimientos de vergencia pura o simétrica en contraste con los movimientos de vergencia asimétrica en la que la mirada se desplaza entre dianas posicionadas de manera diferente tanto en términos de dirección como de distancia, dichos desplazamientos requieren la asociación de movimientos de vergencia y movimientos sacádicos del ojo.

Montaje y condiciones experimentales

Montaje

Condiciones experimentales Para observar los movimientos de vergencia pura, es necesario poner en juego estimulaciones únicamente en el plano sagital mediano. Para ello, utilizamos un montaje haploscópico equipado de dos pantallas vídeo que proyectan las imágenes de ambos ojos (Fig.2).

Rastreador de Movimientos oculares

Ordenador

Objectivo inicial a 8 grados

Con un captador de tipo Skalar (Skalar Iris/ model) con una resolución de 0.1° se registran los movimientos oculares. La frecuencia de adquisición de los datos es de 200 Hz. Este sistema sólo podía registrar los movimientos horizontales o verticales y fue posteriormente mejorado integrándole un sistema vídeo ISCAN. Este nuevo dispositivo garantiza la captura de la pupila y del reflejo corneal a 240 Hz y permite medir simultáneamente los movimientos oculares horizontales y verticales, así como el diámetro pupilar. Los movimientos de los ojos son registrados y salvaguardados separadamente. La cabeza se apoya en una mentonera para reducir la influencia del sistema vestibular. La diana es un LED verde para estimular la vergencia acomodativa y la vergencia de disparidad. Esta está presente en diferentes posiciones (8°, 12°, 16° et 20°) a partir de las cuales se registran los movimientos de vergencia cada 4°. (Fig 2)

Objectivo inicial a 12 grados Objectivo inicial a 16 grados Objectivo inicial a 20 grados

El conjunto de estas mediciones se realizó en una muestra testigo de 8 sujetos de edades comprendidas entre los 18 y 35 años. Identificación y cuantificación de los componentes del movimiento de vergencia

Validación IAC

IAC

Posición de vergencia (Deg)

Posición de vergencia (Deg)

Respuestas de simulación

Tiempo (seg)

FIG. 3

Fuentes ICA Simulaciones del Modelo «Dual Mode»

Tiempo (seg)

Ilustración de la validación del Análisis de Componentes Independientes (IAC, Independent Component Analysis) de las respuestas de vergencia.

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El análisis de componentes independientes (IAC) es un método de análisis de datos que se utiliza en estadística, redes neuronales y tratamiento de la señal. Históricamente, este método se utiliza frecuentemente como método de separación de las fuentes que se producen de manera simultánea pero que son independientes. La ilustración clásica es el problema del cóctel (cocktail party problem). Durante dicha fiesta, se disponen P micrófonos en una sala en donde N personas conversan por grupos. Cada micrófono graba la superposición de los discursos de las personas alrededor y el problema consiste en encontrar la voz de cada persona „deshaciéndose“ de las otras voces reconocidas como parásitas. Para ello, debe haber tantos micrófonos como fuentes independientes. El IAC sirve para resolver este problema considerando simplemente que las personas que hablan en un momento dado tienen discursos «independientes» [6]. En el marco de nuestro estudio, este método nos ha permitido aislar y luego cuantificar los componentes motores de la respuesta de vergencia «Transient» y «Sustained» (Fig. 3) en las que se basa el diseño del modelo de vergencia Dual mode theory [2]. La respuesta de vergencia representada en la figura 3 (a la izquierda) se desglosa en componentes principales (a la derecha). Las fuentes provenientes del modelo están indicadas en azul mientras que las fuentes provenientes del IAC están indicadas en rojo. La superposición de las curvas roja y azul certifican la validez del análisis en componentes independientes para estudiar la respuesta de vergencia en su componente «Transient» (TC) y en su componente «Sustained» (SC). Para cuantificar la eficacia dinámica de la vergencia, nos basamos en un parámetro cuantitativo calculado a partir del registro de los movimientos oculares. Este criterio de eficacia o «Peak Velocity» se calcula a partir de la velocidad máxima en función de la amplitud del movimiento en cada uno de los componentes.

__CARACTERÍSTICAS OBSERVADAS Diferencias asociadas a la naturaleza del movimiento La observación de los movimientos de vergencia pura revela diferencias según el tipo de movimiento. Efectivamente, la dinámica de vergencia es diferente en convergencia y en divergencia (Fig. 4). Además, la dinámica de convergencia aparece independiente de la posición inicial del estímulo mientras que los movimientos de divergencia dependen de esta posición, a saber, cuanto más cercano se encuentre el objetivo, más rápida será la respuesta. Estos resultados son importantes porque nos autorizan a pensar que la divergencia no sería una simple relajación de la convergencia. Por cierto, resultados de estudios neurológicos han demostrado que el sistema de control es distinto, gracias a la puesta en evidencia de células nerviosas distintas [1]. Diferencias interindividuales El análisis de las características dinámicas de los movimientos de vergencia también hace aparecer diferencias interindividuales. En una disparidad dada, como lo ilustra la figura 5, la velocidad y la intensidad del movimiento varían de un sujeto a otro. La intensidad del componente Transient (en azul) presenta, en particular, grandes variaciones entre los individuos. (Fig. 5) El estudio de los componentes dinámicos de la respuesta de vergencia nos indica que existen diferentes perfiles dinámicos ante una tarea dada. ¿Qué pasa cuando se modifica la tarea visual o cuando se repite? ¿Cuál es la capacidad del sistema oculomotor a adaptarse a un nuevo entorno visual?

Posición (grado)

Posición (grado)

Velocidad (grado/seg)

Velocidad (grado/seg)

Movimientos oculares típicos de convergencia a 4 grados

Suj. 01

Tiempo (s)

Respuestas visión lejana Respuestas visión cercana

Suj. 02

Tiempo (s)

Suj. 01

Tiempo (s)

FIG. 4

48

Ejemplo de registro de respuestas dinámicas en convergencia y en divergencia (4°).

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

Posición (grado)

Posición (grado)

Velocidad (grado/seg)

Velocidad (grado/seg)

Movimientos oculares de divergencia típicos a 4 grados

Respuestas visión lejana Respuestas visión cercana

Suj. 02

Tiempo (s)

CIENTIFÍCO & MÉDICO

Análisis de Convergencia IAC de las Respuestas a cada 4 grados del grupo control (edades entre 18-35) Respuesta media Sustained Component

Posición

Posición

Sustained Component

Transient Component

Respuesta media

Transient Component

Suj DXF

Suj adr

Tiempo (s)

Tiempo (s)

Respuesta media Sustained Component

Sustained Component

Posición

Posición

Respuesta media

Transient Component

Transient Component

Suj tia

Suj cac

Tiempo (s) FIG. 5

Tiempo (s)

Ilustración de las diferencias interindividuales de la eficacia dinámica en 4 sujetos.

Sujeto 001

Respuestas de modificación a 4 grados Posición (Grado)

Posición (Grado)

Respuestas de referencia a 4 grados

Tiempo (seg)

Sujeto 002

Posición (Grado)

Posición (Grado)

Tiempo (seg)

Sujeto 003

Tiempo (seg)

Posición (Grado)

Posición (Grado)

Sujeto 002

Tiempo (seg)

Tiempo (seg)

FIG. 6

Sujeto 001

Sujeto 003

Tiempo (seg)

Ilustración de la adaptación del componente Transient (rojo) en 3 sujetos.

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

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CIENTÍFICO & MÉDICO

Magnitud Pico del «Transient Component» de Modificación (Grados)

Correlación del «Transient Component» de referencia versus el «Transient Component» de Modificación

__RESULTADOS Los resultados muestran que la dinámica cambia en la nueva fase, especialmente en el componente Transient. Esta modificación parece ser propia de cada individuo como lo muestran los ejemplos de la figura 6. Además, la modificación del componente Transient parece estar asociada a su intensidad de referencia (pico del componente Transient). Efectivamente, el análisis de correlación pone en evidencia la relación entre la eficacia inicial o «Baseline» de este componente y las modificaciones observadas (Fig. 7).

La curva corresponde a la ecuación

Magnitud Pico del «Transient Component» de referencia (Grado)

FIG. 7

Representación gráfica de la modificación del componente Transient en función de su valor de referencia (Baseline).

Se observa que cuanto más elevado es el valor de referencia o «Baseline», mayor parece ser la adaptación. En cambio, cuando este componente es muy bajo o incluso de cero al inicio, la adaptación es casi inexistente.

__CONCLUSIÓN-PERSPECTIVAS __MODIFICACIONES ADAPTATIVAS Introducción de una nueva fase en el protocolo experimental inicial Para determinar el impacto de una modificación adaptativa en las características dinámicas de vergencia, hemos introducido una nueva fase en el protocolo experimental inicial para estudiar la capacidad de un sujeto a adaptar su eficacia dinámica durante una tarea de aprendizaje oculomotora. Al final de la etapa de referencia, fase inicial durante la que se registran pasos de 4° únicamente, el sujeto inicia la fase de modificación. Durante esta fase, el sujeto debe apuntar a objetivos de doble paso (2 pasos de 4° cada uno a 200 m/seg de intervalo formando un estímulo de 8° en total) en alternancia con un estímulo simple de 4° presentado de manera aleatoria una de cada cinco veces. La experiencia tiene como objetivo determinar si la introducción de estos nuevos objetivos (doble paso) influyen en la eficacia dinámica inicialmente emprendida en pasos simples de 4°.

El estudio del comportamiento dinámico de vergencia ha permitido caracterizar el modelo Dual propuesto por John Semmlow y poner en evidencia las propiedades dinámicas propias a la naturaleza del movimiento (convergencia/divergencia). También pudimos constatar que estas propiedades pueden variar en función de la proximidad. Aparecieron diferencias entre los sujetos, en especial en el componente Transient cuyo índice de eficacia (Peak Velocity) parece estar asociado a la capacidad del sistema a adaptarse a modificaciones inducidas en la tarea propuesta. Esta capacidad de adaptación permitiría a los sujetos pre-programar el componente Transient. Pensamos que este componente podría predecir la capacidad de un individuo a adaptarse a un nuevo entorno visual como el generado por el hecho de llevar nuevas lentes correctoras. Hemos continuado la colaboración para estudiar el vínculo entre la eficacia dinámica medida en los sujetos présbitas y la adaptación a las lentes progresivas. vue

REFERENCIAS 1. J Mays, L.E. (1984) Neural Control of Vergence Eye Movements: Convergence and divergence neurons in midbrain. Journal of Neurophysiology, 51(4): 1091-1108.

4. Gamlin, P.D. (2002) Neural mechanisms for the control of vergence eye movements. NY Acad Sci, 956:264-272.

2. Semmlow, J.L., Ciuffreda, K.J., Hung G.K. (1986) A dual-mode dynamic model of the vergence eye movement system. IEEE Trans Biomed Eng. 33: 1021-1028.

5. Semmlow, J.L., Alvarez, T.L., Pedrono, C. (2005) Divergence eye movement are dependent on initial stimulus position. Vision Research 45:1847-1855.

3. Mays, L.E., Gamlin, P.D (1995) Neuronal circuitry controlling the near response. Curr Opin Neurobio, 5(6): 763-768.

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Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

6. Dry dissection of disparity divergence eye movements using independent component analysis. Semmlow JL, Alvarez TL, Pedrono C. Comput Biol Med. 2007 Jul;37(7):910-918.

Points de

CIENTÍFICO & MÉDICO

LA PERSONALIZACIÓN: UN VECTOR DE EFICACIA DE LAS LENTES

CÉCILE PÉTIGNAUD Responsable de Polo, Essilor International, I&D Óptica, París, Francia

__RESUMEN La personalización de las lentes oftálmicas es una realidad que existe en el mercado desde hace más de diez años. Hasta ahora, dicha personalización gira en torno al posicionamiento de las lentes delante de los ojos, la anatomía y la óptica del ojo, la fisiología y el comportamiento del portador. En el futuro, las medidas con arreglo a nuevos parámetros inscritos cada vez más profundamente en los procesos de percepción nos permitirán proponer a los portadores diseños cada vez más innovadores y aportar nuevos beneficios visuales.

La visión es el sentido más complejo y más eficaz de todos los sentidos humanos. El sistema visual se compone del conjunto de los órganos y de los procesos que conducen a la interpretación de las imágenes, desde la recepción de la luz hasta el tratamiento cortical realizado a partir de las señales recibidas. Tanto la parte óptica, desde la córnea hasta los fotorreceptores, como la parte cortical, desde la imagen retiniana hasta la percepción consciente, son propias de cada individuo; por ejemplo, a una misma ametropía pueden corresponder diferentes anatomías del ojo, dos personas pueden tener percepciones diferentes de una misma imagen en la retina. Cada portador de lentes oftálmicas, además de las características individuales de su sistema visual tiene una utilización específica de sus gafas. Los profesionales conocen bien estas diferencias individuales. La anamnesis de su paciente les permite comprender sus necesidades y su modo de vida que pueden tener fuertes impactos en la apreciación de sus futuras gafas. Este conocimiento permite a los profesionales de la visión orientar a sus pacientes hacia la solución más adecuada. Para ayudar a los ópticos y optometristas a adaptar las lentes a las necesidades de sus pacientes y mejorar la eficacia percibida, los fabricantes proponen, desde hace más de diez años, lentes personalizadas. Esta personalización ha sido posible gracias a diferentes tecnologías plasmadas en instrumentos de medidas cada vez más elaborados, al diseño de lentes individualizadas y al procedimiento Digital Surfacing que permite fabricar precisamente cada lente una por una. Los software han ido evolucionando para calcular las superficies complejas en las caras interior y exterior de las lentes a partir de parámetros cada vez más numerosos medidos en el portador. La Digital Surfacing por unidad permite obtener precisamente la lente deseada.

Algunos parámetros caracterizan el posicionamiento de las lentes ante los ojos, otros se interesan por la anatomía y la óptica del ojo, una tercera categoría describe la fisiología y el comportamiento del portador de las lentes. El óptico conoce desde hace mucho tiempo la importancia de las condiciones de porte de las lentes, por esta razón, este modo de personalización es, históricamente, el primero en haber sido aplicado a finales de los años 90. Se calculan las eficacias ópticas de la lente según el referencial asociado al ojo del portador, centrado en el Centro de Rotación del Ojo (o CRO), único punto inmóvil cuando el ojo gira en su órbita. Para modelizar esta característica, la lente debe posicionarse precisamente según este referencial, en distancia y en inclinaciones. Las inclinaciones son descritas habitualmente por dos ángulos: el ángulo pantoscópico (entre el plano de la lente y la vertical del lugar, cuando el portador está en una posición primaria de mirada), y el ángulo entre el plano de cada lente y el plano de la montura. El primer método de determinación de las distancias que apareció en el mercado consiste en medir en una imagen la distancia al vértice (que separa la lente del vértice corneal) y luego calcular con un modelo anatómico del ojo, una posición aproximada del CRO. El método de medida directa, puesta en práctica por Essilor desde 2009, se basa en la medida de varios ejes visuales cuya intersección define al CRO. Cada eje visual es medido gracias a una imagen en donde se puede posicionar precisamente el punto deseado y el reflejo corneal. (Fig.1)

Punto de fijación 1

Punto de fijación 3

Eje de fija ció n

Eje de

1

fijació n3

Eje de fijación

jación 2 Eje de fi Punto de fijación 2

41 ión ijac de f Eje

Punto de fijación 4

Existen diferentes tipos de personalización actualmente en el mercado. FIG. 1

El CRO es la intersección de los ejes de fijación.

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

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CIENTÍFICO & MÉDICO

FIG. 2

Efecto de la toma en consideración del CRO en las eficacias ópticas: En la izquierda: lente con CRO personalizada - En la derecha: lente estándar.

Estas condiciones del porte de la lente tienen un impacto directo en la eficacia de: - los puntos de control; la potencia en el portador es distinta de la medida con el frontofocómetro, lo cual explica el doble etiquetado de las lentes; - del diseño completo ya que la potencia y el astigmatismo en cada dirección de la mirada son modificados por las condiciones de porte. Además, cuando se conoce el CRO, las direcciones de la mirada corresponden precisamente a las realmente utilizadas por el portador. Este efecto está presente en todos los tipos de lentes, unifocales como progresivas. (Fig. 2) Desde los años 2000, la utilización de los aberrómetros ha permitido considerar las aberraciones de alto orden (HOA según sus siglas en inglés) del ojo como un parámetro de personalización. El papel que éstas tienen en la eficacia visual es todavía objeto de investigación en torno, por ejemplo, a su reparto, forma y estabilidad. La medida se lleva a cabo gracias a la selección de una multitud de haces luminosos, cada uno de ellos desviados por una parte específica del ojo. La medida de la desviación del haz en cada dirección permite recalcular la integralidad del frente de onda característica del ojo. Este último puede ser modificado por las condiciones de visualización del ojo (proximidad, dirección de la mirada, luminosidad ambiente, etc.). Las aberraciones aportan información suplementaria para la modelización del ojo y que podrá ser utilizada para modificar el cálculo de las características ópticas de las lentes. Estas son medidas en

Parámetros de montaje

FIG. 3

52

Medida del ojo director

Los parámetros de personalización utilizados en el diseño del Varilux S4D ®.

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

visión lejana y utilizadas por ciertos fabricantes en complemento de la prescripción subjetiva. Otros diseñadores utilizan la medida aberrométrica en visión cercana en sus lentes progresivas. No obstante, no es posible en las lentes oftálmicas compensar las HOA oculares de manera exacta en todas las direcciones de la mirada. Para incorporar la utilización de las lentes desde el diseño mismo, recientemente ha aparecido una vía de personalización que abarca parámetros posturales y de comportamiento del portador. La acción natural del portador de bajar la cabeza cuando realiza una lectura se mide mediante el diferencial entre la postura en la visión lejana y la cercana gracias a una identificación en tiempo real de la posición de la cabeza. La distancia de lectura de confort puede medirse gracias a una tableta que sujeta el portador. El aparato determina la distancia que separa los ojos de la tableta. Estos dos parámetros ayudan a ubicar la zonas de visión cercana, tanto en posición de cabeza baja como en posición lateral (longitud de aumento e inset). La estrategia visiomotora caracteriza la propensión del portador a efectuar movimientos amplios de los ojos o de la cabeza. El cálculo del coeficiente cabeza-ojo caracteriza los movimientos que efectúa el portador cuando aparece un estímulo visual producido por fuentes luminosas ubicadas en ambos lados de la posición recta y de frente. Un coeficiente cabeza-ojo cercano a 0 caracteriza a una persona

Datos individuales adicionales

Condiciones de porte

CIENTÍFICO & MÉDICO

visionauta („movedor de ojos“); un coeficiente cercano a 1 caracteriza a un cefalonauta „movedor de cabeza“). Se utiliza este coeficiente en toda una serie de lentes en el mercado. Para una persona visionauta se calculará un diseño con campos más amplios y donde se dará prioridad al efecto de aumento, mientras que en el caso de un cefalonauta se minimizarán los efectos de balanceo porque su cabeza es muy móvil. El ojo director se ha incorporado muy recientemente en la lista de criterios de personalización: su medición se aproxima de la medida clásica optométrica: el portador apunta a un objetivo a través de un agujero y la recta constituida por el objetivo y el agujero pasa por el ojo director. Esta medida suministra un parámetro fisiológico muy importante. En asociación con la distancia de confort de lectura citado anteriormente, se toma en consideración para efectuar un cálculo binocular de las lentes en el producto Varilux S4D®. Toda una serie de experiencias nos han mostrado que la eficacia óptica aportada al ojo director desempeña un papel fundamental en el tiempo de reacción ante una estimulación visual periférica. Se utiliza esta característica para maximizar las eficacias binoculares de las lentes. (Fig 3) Como acabamos de ver, la incorporación de nuevos criterios específicos de cada paciente es ya una realidad en el mercado y todos los actores de la óptica oftálmica participan en ello. Los Profesionales de la visión integran en su proceso de venta una toma completa de medidas que debe ser robusta, precisa y lo más representativa posible de las situaciones de la vida real; Los sistemas de comunicación entre el profesional de la visión y los fabricantes deben ir evolucionando para transmitir nuevos datos; Los fabricantes de lentes utilizan métodos de cálculo individualizados de la lente así como el Digital Surfacing, que permite alcanzar la precisión deseada en los procesos de fabricación de las lentes; Finalmente, como en el caso de las lentes generalistas, la integración de las lentes en la montura, el ajuste y la estabilidad de las gafas durante su porte son fundamentales para brindar a nuestros pacientes las mejores prestaciones así como un mayor confort. Los parámetros de personalización, cada vez más presentes en nuestra profesión gracias a los avances conjuntos de las medidas realizadas en la tienda, del tratamiento de los datos del portador, de los procesos de diseño y de fabricación ópticas, son vectores fundamentales de las prestaciones de las lentes. La medida de nuevos descriptores pertinentes de la percepción individual del portador permitirá completar los conocimientos que tienen los profesionales de la visión de sus portadores para poder proponer diseños cada vez más innovadores y aportarles nuevos beneficios visuales. vue Points de

REFERENCIAS

and Visual Performances » R.A. Applegate, Optometry and Vision Science, vol. 81, n°3, mars 2004

«VARILUX S SERIES™ : 4D TECHNOLOGY™ : le calcul binoculaire personnalisé en fonction de l’œil directeur» H. De Rossi, L. Calixte, D. Paille, I. Poulain, Points de Vue n°68/Printemps 2013

«Visioffice, un instrument au service de l’innovation des verres ophtalmiques» J-P. Chauveau, Points de vue n°60/Printemps 2009

«Le design des verres progressifs : de la segmentation à la personnalisation» G. Le Saux, Points de vue n°60/Printemps 2009

«Eyecode, une nouvelle avancée dans la personnalisation des verres», D. Mazuet, Journées Enseignants Essilor/ 29 et 30 sept 2012

«Eye-head coordination in presbyopes» P. Simonet, T. Bonnin, Points de vue n°49/Automne 2003

« Visual acuity as a function of RMS level and orientation of aberrations», G. Marin, C. Zraiaa, M. Hernandez, Wavefront congress, février 2008

«Glenn Fry Award Lecture 2002: Wavefront sensing, Ideal corrections,

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PRÁCTICAS ÓPTIMAS

EL R ECORRIDO IDEAL DEL C LIEN TE«EN LA TI ENDA»

ANDY HEPWORTH BSc(hons) Miembro de la Asociación Británica de Ópticos-Prescriptores (FBDO) Responsable de Relaciones Profesionales Essilor Ltd, Rei Unido

Garantizar que el recorrido de un paciente sea el más rentable posible, desde que éste llega a la tienda de óptica hasta la entrega de sus gafas con lentes correctoras, también es sinónimo de mayor satisfacción. Esta experiencia no sólo va a consolidar la fidelidad de sus pacientes sino que también alimentará las conversaciones fuera del consultorio.

PRIMERA VISITA La expresión «buenas prácticas» se utiliza en un gran número de sectores comerciales e industriales. En términos sencillos, esto quiere decir que se trata de un método o técnica probada que da mejores resultados que los que se han venido obteniendo regularmente con otros medios, se trata de resultados que pueden posteriormente servir de base para confirmar una satisfacción global. Como profesionales de la óptica, ustedes saben hasta qué punto es esencial que la experiencia vivida por cada paciente sea lo más apreciable posible. Pero ¿acaso ya ha evaluado usted el recorrido de sus pacientes desde el momento en el que entran en la tienda hasta el momento de la entrega de sus gafas? ¿Ha integrado una reflexión de «buenas prácticas» para ese recorrido? Essilor desea ayudar a los profesionales de la óptica a desarrollar este aspecto porque sabemos hasta qué punto los impactos pueden ser positivos en la satisfacción de sus clientes. En el marco de este proyecto, Essilor Reino Unido acaba de realizar la prueba completa del programa llamado «las buenas prácticas para la experiencia del cliente». Hemos trabajado con nuestros dos equipos comerciales internos así como con ocho ópticos expertos (VCO Varilux Consultant Optician), con colaboradores optometristas, un óptico prescriptor y nuestros equipos de asistencia para imaginar lo que podría ser ese recorrido ideal para el

Descubrir las necesidades

Conocer al paciente mediante: su actividad profesional sus actividades de ocio sus dificultades visuales la iluminación

Examen oftalmológico

examen completo (estado oftalmológico y refracción) explicar las acciones realizadas y las razones,

Transferencia de los resultados

conversación común entre el paciente, el optometrista y el prescriptor, explicación de la importancia de las ventajas de una corrección personalizada

Selección de la montura

conversación abierta (forma de la montura, tamaño y material)

Medidas

Explicar al paciente de qué manera los aparatos electrónicos miden con precisión la coordinación totalmente individualizada de los ojos y de la montura Toma de medidas con Visioffice™

Recomendación de las lentes

Hacer un repaso de las exigencias del cliente Recomendar la corrección personalizada mejor adaptada en función de los beneficios que ésta suministra

Tras acuerdo del cliente, fijar una cita para la entrega de las gafas

ENTREGA GAFAS Preparación

Reajustar la montura

Reajuste

Realizar un nuevo ajuste para asegurarse de que las medidas de personalización de la montura son correctas antes de la prueba final.

Verificación de la visión

Visión cercana, intermedia y lejana.

Consejos de utilización

Confirmar la zona de la lente utilizada en cada distancia

Adaptación

Aconsejar con frecuencia un corto periodo de adaptación a la nueva prescripción

Tarjeta de garantía

Entregar la tarjeta al paciente

SEGUIMIENTO Telefonear al cliente dentro de los 10 días siguientes, confirmar la satisfacción y, si no fuera el caso, asegurarse de que el problema quedará totalmente resuelto.

54

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

PRÁCTICAS ÓPTIMAS

paciente «en la tienda». Después de habernos puesto todos de acuerdo, identificamos las etapas detalladas de dicho recorrido que presentamos a continuación. El primer cuadro presenta la división en tres fases del recorrido: la primera visita, la entrega de las gafas y el seguimiento, con una breve síntesis de las sugerencias de posibles actividades que el profesional puede proponer. A raíz de esta definición del recorrido del cliente, en tanto que una serie de buenas prácticas, hemos pues decidido probar su solidez ante el público. Para ello, hemos recurrido a una sociedad de estudios de mercado independiente y hemos solicitado que realicen una encuesta de validación. Dicha empresa identificó a 129 portadores de lentes progresivas que habían comprado sus lentes con diferentes profesionales en los últimos 12 meses. La etapa siguiente consistió en medir el nivel de satisfacción de los portadores sobre su recorrido de prescripción según las notas siguientes: Completamente satisfecho Bastante satisfecho Bastante insatisfecho Completamente insatisfecho Después de haber atribuido estas notas, se invitó a cada portador a que fueran al consultorio de uno de los ocho ópticos expertos (VCO) para descubrir el recorrido de buenas prácticas. Posteriormente, se pidió a los portadores que atribuyeran notas de cada experiencia en el consultorio del óptico experto. Cada fase fue subdividida en etapas objeto de clasificación. Una síntesis de los resultados de la medición de la satisfacción figura en el cuadro 2 (Nota: los socios Essilor son los ópticos VCO).

COMENTARIOS DE LOS RESULTADOS Descubrir las necesidades

Mejora impresionante de la satisfacción del cliente cuando hay una conversación antes del examen oftalmológico.

Examen oftalmológico

Ninguna directiva específica en términos de buenas prácticas pero los ópticos expertos subrayaron sobre todo la importancia de explicar las razones de cada etapa del examen.

Medidas

Una vez más, una mejora significativa de la satisfacción del cliente, la mayor diferencia reside en haber pasado de un bolígrafo y de una regla a la utilización de un aparato de medidas automático (Visioffice).

Selección de la montura

No se ha limitado a los aspectos estéticos y se lleva a cabo a partir de una conversación sincera con el cliente sobre los aspectos funcionales de la mejor montura para mejor responder a las necesidades visuales.

Entrega de las gafas

Nos sorprendió observar que los portadores estaban mucho más satisfechos en realidad con un solo pre-ajuste de la montura y el tiempo dedicado a los consejos de utilización tal vez ligeramente más largo.

Posventa

Difícil de evaluar el conjunto porque los cuestionarios finales fueron objeto de discusión con los clientes sólo de 10 a 14 días después de la entrega de las gafas.

Conclusión Este estudio muestra que al brindar mayor atención al recorrido del paciente y al aplicar este módulo de buenas prácticas, ya probado, todo el conjunto, incluyendo los demás aspectos, podrá llevarse a cabo para un mayor beneficio de las tiendas ópticas y de los clientes . vue Points de

Un gran número de ópticos, tal vez no todos, dan por sentadas las etapas del recorrido del paciente en la tienda. Sin embargo, nunca será suficiente subrayar la importancia de un recorrido bien pensado, coherente y eficaz. Como se puede verificar a la luz de los resultados ilustrados en los cuadros, un recorrido del cliente cuidadosamente estructurado, conduce a un aumento sustancial de la satisfacción desde la llegada del cliente en la tienda hasta la entrega de las gafas y la visita de seguimiento.

Medición de la satisfacción ¿Podría indicar, etapa por etapa, si usted estuvo completamente satisfecho, bastante satisfecho, bastante insatisfecho o totalmente insatisfecho? (% completamente satisfecho) Método convencional

Método personalizado

Descubrir necesidades Examen Medidas Selección montura Entrega gafas Pos-venta

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

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PRODUCTO

CRIZAL® PREVENCIA™: LAS PRIMERAS LENTES PREVENTIVAS DE USO DIARIO NO TINTADAS, QUE PROTEGEN DE LOS UV Y DE LA LUZ AZUL PERJUDICIAL CORALIE BARRAU I&D Disruptive, Essilor International, Francia

AMÉLIE KUDLA I&D Físico-química, Essilor International, Francia

EVA LAZUKA-NICOULAUD CLAIRE LE COVEC Marketing Estratégico, Essilor International, Francia

__VIVIMOS MEJOR Y DURANTE MÁS TIEMPO Ganamos tres meses de esperanza de vida cada año [1], es decir, unas 6 horas diarias aproximadamente; actualmente, una niña de cada dos que nacen en Francia llegará a los cien años. Los avances en materia de salud [2], aunque estén repartidos de manera desigual en las diferentes regiones del mundo nos permiten globalmente vivir mejor y durante más largo tiempo. Pero, ¿Qué hay de la salud ocular? ¿Acaso el ojo humano está preparado para trabajar en buena salud durante más de 100 años? __LA PREVENCIÓN DE LAS ENFERMEDADES OCULARES ES UN DESAFÍO FUNDAMENTAL DE SANIDAD PÚBLICA Con el aumento de la esperanza de vida, algunos trastornos y enfermedades oculares como la catarata o la Degeneración Macular Asociada a la Edad (DMAE) están aumentando, sin lugar a dudas. Actualmente, se estima el número de personas afectadas por catarata en 250 millones a nivel mundial, el de la DMAE en 100 millones y estos números deberían duplicarse en los próximos 30 años. (Fig. 1) En este contexto, la prevención de las enfermedades oculares tiene todo su

Población con cataracta Estimacíon mundial : 100 milliones

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__ENTRE OTRAS CAUSAS, SE ACUSA A LOS UV Y LA LUZ AZUL PERJUDICIAL DE LA APARICIÓN DE LA CATARATA Y DE LA DMAE La edad, el tabaquismo, la alimentación y los factores medioambientales como la exposición prolongada a los rayos ultravioleta son elementos citados ampliamente en la literatura como factores de riesgo de la aparición de una catarata senil. Además de los UV, la luz visible también puede tener un impacto acumulativo en la salud ocular y, especialmente, participar en el desarrollo de la DMAE. Efectivamente, varios estudios epidemiológicos, entre los que figuran el «Beaver Dam Eye Study» y el „Chesapeake Bay Study“, concluyen que, además de la edad o de factores genéticos o el tabaquismo, el riesgo de DMAE es mayor cuando ha habido una exposición acumulativa a la luz azul visible [3].

Población con DMAE Estimacíon mundial : 100 milliones

Millión

Millión

FIG. 1

sentido, el objetivo principal consiste en minimizar el riesgo de aparición de las enfermedades al actuar directamente sobre sus causas.

La extrapolación de las prevalencias de la catarata y de la DMAE (estudios epidemiológicos conocidos en los países desarrollados) en la población mundial (UN World Population Prospects, 2013-2050). Esta proyección no toma en consideración los posibles avances en materia de salud, de prevención o de terapia, ni tampoco las diferencias genéticas, medioambientales u otras, entre las diferentes regiones. (Fuente: Simplified Extrapolation model, Essilor International, DMS, EL, Jan. 2013).

Points de Vue - n°69 - Autumn / Otoño - 2013

PRODUCTO

Longitud de onda (nm)

Longitud de onda (nm)

Longitud de onda (nm)

Longitud de onda (nm)

Bombillas de luz fluorescente Energía relativa

LED de luz blanca fría Energía relativa

Energía relativa

Halógena

FIG. 2

Fluorescente Energía relativa

Incandescente

Energía relativa

Energía relativa

Luz del día

Longitud de onda (nm)

Longitud de onda (nm)

Espectros de emisión de diferentes fuentes luminosas.

Sin embargo, de la luz azul, comprendida entre los 380 y 500 nanómetros (nm), es importante distinguir el azul BUENO del azul MALO [4]. Los trabajos comunes del Instituto de la Visión y de Essilor International han permitido recientemente determinar el espectro preciso de la fototoxicidad retiniana [5] y han permitido llegar a la conclusión de que se trata de la luz Azul-Violeta, más cercana a los UV y centrada en los 435nm, la que es más perjudicial para la retina. Este «azul malo» puede ser de origen solar o artificial. Varios estudios independientes llevados a cabo por agencias sanitarias se interesan actualmente en los riesgos asociados a las nuevas fuentes de iluminación artificial, como los diodos electroluminosos o LED [6] ya que éstos presentan un pico de emisión en el «azul malo» Fig. 2 . Por otra parte, la luz Azul-Turquesa, comprendida entre los 465 y 495 nanómetros (nm) es conocida como el «azul bueno» puesto que participa en numerosas funciones no visuales indispensables al buen funcionamiento del organismo [7]. Los programas de investigación cuyo objetivo consistiría en descubrir soluciones preventivas o terapéuticas de la DMAE deben tomar en consideración esta distinción entre el azul bueno y el malo y atacar las radiaciones nocivas de manera selectiva. __FOTO-PROTECCIÓN SELECTIVA GRACIAS A LOS FILTROS INTERFERENCIALES Existen diferentes productos que aportan una protección contra la luz Azul-Violeta como los filtros terapéuticos o las lentes solares. Aunque el nivel de protección es elevado, su tintado puede presentar limitaciones para una utilización diaria permanente (deformación de colores, estética, visión en interiores con baja luminosidad) y a fortiori bloquean a la vez el azul malo y el bueno, sin ninguna selectividad. Con el objetivo de proponer una foto-protección selectiva y un gran confort de visión para una utilización diaria, la tecnología de los filtros interferenciales resulta ser la solución ideal para una lente transparente.

Permite bloquear la luz Azul-Violeta perjudicial para la retina a la vez que mantiene una transmisión óptima de la luz Azul-Turquesa en la banda espectral contigua. Veinte años de experiencia en los tratamientos antirreflejantes y dos años de investigaciones han permitido a Essilor llegar al diseño de la lente Crizal® Prevencia™, un filtro interferencial que refleja la luz para: 1. Filtrar los rayos perjudiciales, el Azul-Violeta que contribuye a la DMAE, así como los UV que participan en la aparición de la catarata La superposición de los diferentes tratamientos anti-reflejantes en las dos caras de la lente Crizal® Prevencia™ permiten filtrar selectivamente la luz perjudicial: - se bloquea el 20% de la luz Azul-Violeta, [400-450]nm, gracias a una reflexión optimizada de estas longitudes de onda en la cara exterior. El color residual del reflejo es la prueba de su eficacia en el Azul-Violeta. - En la cara interior, se han elaborado las capas interferenciales para minimizar la reflexión de los UV en el ojo. Esta combinación única brinda actualmente la protección más completa del ojo en una lente transparente. 2. Dejar pasar la luz azul benéfica Crizal® Prevencia™ transmite el 96% de la luz Azul-Turquesa, [465495] nm, preservando así las funciones visuales así como algunas funciones no-visuales como: • a estimulación del reflejo pupilar, protección natural de la retina contra la sobre-exposición a la luz, centrada a 480nm, • la sincronización del reloj biológico (los ciclos vigilancia/sueño, los ciclos hormonales, la memoria, el humor, la eficacia cognitiva, etc.) centrada en una banda de 30 nm, [465-495]nm. 3. A la vez que se garantiza una excelente transparencia de la lente Crizal® Prevencia™ garantiza una claridad de visión óptima con una transmisión visual global del 98%. Por lo demás, esta lente conserva los beneficios de las generaciones anteriores de la gama Crizal, con el tratamiento que repele la suciedad más eficaz del mercado, así como una excelente resistencia a los arañazos, al polvo y al agua. (Fig.3)

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PRODUCTO

Apoptosis de las células del EPR

Azul-Turquesa

Transmisión

Azul-Violeta

Ojo sin protección

Longitud de onda (nm) FIG. 3

Ilustración de la protección que aporta la lente Crizal Prevencia en sus caras exterior e interior.

__CRIZAL® PREVENCIA™, SU EFICACIA PROBADA IN VITRO Essilor y el Instituto de la Visión han conducido una experiencia en las células del epitelio pigmentario retiniano (EPR), células implicadas en el proceso de degeneración macular, para modelizar la protección que aporta la lente Crizal® Prevencia™. Estas células retinianas fueron fotosensibilizadas y expuestas durante 18 horas a bandas estrechas de iluminación de 10 nm en la gama espectral del azul entre 400 nm y de 500 nm, en condiciones fisiológicas de iluminación solar retiniana. Los trabajos fotobiológicos han puesto en evidencia una reducción media de la mortalidad celular por apoptosis del 25% comparativamente con un ojo sin protección en la gama espectral de [400 nm; 450 nm]. La figura 4 ilustra los niveles de apoptosis comparados entre el ojo sin protección (gris) y Crizal® Prevencia™ (violeta) en cada una de las bandas de iluminación del azul. Este nivel de protección permitiría atenuar a largo plazo el riesgo acumulativo asociado a la luz azul perjudicial y, por lo tanto, a la aparición de la DMAE. La combinación del bloqueo de los UV, del material y de la superposición antirreflejo de la cara interior aporta 25 veces más protección contra los rayos UV que sin protección (E-SPF 25). __CRIZAL® PREVENCIA™, LA SOLUCIÓN DE PREVENCIÓN DIARIA La nueva lente Crizal® Prevencia™ reduce los efectos nefastos y acumulados de las luces perjudiciales (Azul-Violeta y UV). Todos pueden llevar esta lente preventiva y con mayor motivo los grupos especialmente vulnerables como los niños y los adultos mayores de 45 años.

REFERENCIAS 1. Why Population Aging Matters: A Global Perspective, National Institute on Aging, Sept. 2011 2. Global Burden of Disease Study 2010, The Lancet, Dec. 2012 3. Sunlight and the 10-year incidence of age-related maculopathy: The Beaver Dam Eye Study. Arch. Ophthalmol., 122, 750-757. 4. Mauvais bleu, bon bleu, oeil et vision, Thierry Villette, Points de Vue N°68, printemps 2013. 5. Nouvelles découvertes et thérapies relatives à la photoxicité rétinienne, Serge Picaud et Emilie Arnault, Points de Vue N°68, printemps 2013. 6. Les diodes électroluminescentes et le risque de la lumière bleue, Christophe Martinsons, Points de Vue N°68, printemps 2013. 7. Lumière et fonctions non-visuelles : la bonne lumière bleue et la chronobiologie, Claude Gronfier, Points de Vue N°68, printemps 2013.

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FIG. 4

Resultados comparativos entre la protección con Crizal Prevencia y el ojo sin protección de la muerte celular por apoptosis de las células EPR fotosensibilizadas, expuestas durante 18 horas in vitro a la luz solar normalizada en un ojo humano de 40 años.

- Antes de los 10 años, la transparencia extrema del ojo permite a las bandas de la luz perjudicial penetrar más profundamente, por lo que las células retinianas están más expuestas a los UV y a la luz Azul-Violeta. - Después de los 45 años, el sistema de defensa del ojo se debilita y aumenta la sensibilidad de las células retinianas aumentando así el riesgo de las enfermedades oculares. Se puede combinar Crizal® Prevencia™ con una tecnología fotocromática que permita obtener una protección óptima para las actividades en exteriores a la vez que se brinda la transparencia esperada en interiores. • En el estado transparente, la protección contra la luz AzulVioleta se refuerza gracias a la absorción adicional de los pigmentos fotocrómaticos. • En su estado activado, la lente fotocromática está tintada, la protección se encuentra en su grado máximo, superior al 80% cualquiera que sea el material. Crizal® Prevencia™ es la solución de prevención ideal contra los peligros de la luz perjudicial, todavía desconocidos del público en general. El papel de los profesionales de la visión y de Essilor es pues clave en la sensibilización y la recomendación de esta oferta. vue Points de

COMMITEES / COMITÉS

__ EDITORIAL COMMITEE / COMITÉ EDITORIAL Jean-Pierre Chauveau Director of publication, Director of World scientific communication, Essilor International. Director de la publicación, Director de la Comunicación Científica Mundo, Essilor Internacional. Andréa Chopart Editor in Chief, [email protected] Redactora in jefe, [email protected]

Charles-Eric Poussin Marketing Director Essilor Brazil. Marketing director, Essilor Brasil. Alain Riveline Vice President Global Marketing, Essilor International, France Vicepresidente Marketing Mundial Essilor International, Francia.

Azucena Lorente Coordinator of Varilux Institute, Essilor Spain. Coordinador del instituto Varilux, Essilor España.

Marc Streit Technical Marketing Manager Medical & professional relations, Quality Manager, Essilor Switzerland. Responsable de Marketing Técnico Relaciones médicas y profesionales Responsable Calidad. Essilor Suiza.

Louise Tanguay Special projects, schools in optics and Events Professional relations, Essilor Canada. Proyectos especiales, Escuelas de óptica y Acontecimientos. Relaciones profesionales, Essilor Canada. Tim Thurn Australian Optometrist Director of Profesionnal Services, Essilor Asia Pacific. Optometrista australiano, Director de Servicios Profesionales, Essilor Asia Pacifica.

Rod Tahran O.D., F.A.A.O., American Optometrist, Vice-President of Clinical Affairs, O.D., F.A.A.O., Optometrista estadounidense, vice Presidente de las Relaciones Profesionales. Essilor of America, Inc.

Lily Peng Zhang Technical Standard Manager, Shanghai Essilor Optical. Jefe de Normas Técnicas, Shanghai Essilor Optical.

__ SCIENTIFIC READING COMMITTEE / COMITÉ CIENTÍFICO DE LECTURA Prof. Clifford Brooks Indiana University School of Optometry, United States Facultad de Optometría de la Universidad de Indiana, EEUU. Prof. Christian Corbé Invalides Institute, France Founder President of the Representative Association for low vision Initiatives (ARIBa), France Court Expert. Institut des Invalides, Francia Presidente fundador de la Asociación Representativa de las Iniciativas en Baja Visión (ARIBa), Francia Perito Judicial.

Dr. Colin Fowler Director of Undergraduate Clinical Studies Optometry & Vision Sciences, Aston University, UK. Director de L’Undergraduate Clinical Studies Optometry & Vision Sciences, Aston University, Reino Unido. Prof. Julián García Sánchez Medical Faculty UCM, Spain Facultad de Medecina UCM, España. Prof. Mo Jalie University of Ulster, UK. University of Ulster, Reino Unido.

Bi-annual, International review of ophthalmic optics Revista intercional semestral de Óptica Oftálmica Circulation : 10, 000 French/German, English/Spanish, English/Chinese copies in 46 Countries Edición : 10 000 ejemplares francés/alemán, inglés/español, inglés/chino difundidos en 46 países ISSN 1290-9661 ESSILOR INTERNATIONAL - R.C CRETEIL B 712 049 618 147, rue de Paris 94 227 - Charenton Cedex France. Tel: 33 (0)1 49 77 42 24 - Fax: 33 (0)1 49 77 44 85

Prof. Farhad Hafezi Professor and Chief Medical Officer, Ophthalmology Clinic, Department of Clinical Neurosciences, Geneva University Hospitals, Switzerland Profesor ordinario y médico, jefe de la sección de oftalmología, departamento de neurociencias clínicas, hospitales universitarios de Ginebra, Suiza Bernard Maitenaz Invetor of Varilux®, Essilor, France. Inventor del Varilux®, Essilor, Francia.

Prof. Yves Pouliquen Member of the Académie de Médecine, France and of the Académie française. Miembro de la Academia de Medecina, Francia y de l’Académie française. Dr. Jack Runninger Former editor of “Optometric Management”, United States. Ex editor de “Optometric Management”, Estados Unidos.

Dr. Daniel Malacara Hernández Optic Research Centre, Mexico Centro de Investigaciones en Optica, México.

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