Tema 3

Evaluación de la calidad óptica del sistema visual

con un elemento compensador

I.1. Planteamiento del problema.

I.2. Fluctuaciones de la MTF de un observador normal con el tiempo

I.3. Medida de la calidad óptica del sistema visual con un elemento compensador. Ejemplos.

Índice

I.1. Planteamiento del problema

La calidad óptica que proporcionan los elementos oftálmicos puede modificarse una vez se adaptan al ojo

La calidad óptica del sistema ojo+elemento oftálmico suele estudiarse mediante métodos subjetivos (AV, CSF)

¿Qué técnicas objetivas, de las ya estudiadas, podríamos utilizar para realizar el mismo análisis?

1. Adaptamos el elemento oftálmico al sujeto

2. Con el doble paso, obtenemos la imagen aérea, libre de ruido, I(x’,y’), del sistema ojo+elemento oftálmico.

))y',TF(I(x')f ,MTF(f yx

3. Calculamos la MTF del sistema ojo+elemento oftámico

4. Calculamos la función de mérito

2

1

2

0

),(

ddMTFM f

I.1. Planteamiento del problema

Ventajas de este procedimiento:

A) La función de mérito es un parámetro objetivo

B) Entre las definiciones posibles de dicha función, la usada proporciona más información que otras definiciones de la bibliografía, como la Razón de Strehl (función 2D)

I.1. Planteamiento del problema

C) La función de mérito es fácil de interpretar:

I.1. Planteamiento del problema

La MTF de un sistema óptico perfecto es muy ancha, así que la correspondiente función de mérito tendría un valor muy alto

Si la MTF es estrecha, el valor de la función de mérito es pequeño, lo que indicaría un deterioro en la calidad de imagen

El ojo es un sistema dinámico

¡¡La MTF del ojo cambia con el tiempo!!

Planteamos un estudio temporal de la MTF

I.2. Fluctuaciones de la MTF de un observador normal con el tiempo

Problema: Si observamos cambios, ¿son debidos al elemento compensador o a las

fluctuaciones aleatorias del ojo?

Debemos estimar las fluctuaciones de la función

de mérito en un observador emétrope

I.2. Fluctuaciones de la MTF...

Muy a menudo, los estudios de evaluación de la calidad óptica del sistema elemento compensador+ojo son estudios temporales

Fluctuaciones de la función de mérito de dos observadores, a lo largo de un mes. Resultados, promedio de 3 medidas diarias.

0.00 10.00 20.00 30.00Day

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

Meritfunction

MONTHLY EVOLUTION FOR THE OBSERVER O1Observador ALMf

Día 0.00 10.00 20.00 30.00Day

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

MeritFunction

MONTHLY EVOLUTION FOR THE OBSERVER O2

Observador AMPMf

Día

I.2. Fluctuaciones de la MTF...

I.2. Fluctuaciones de la MTF...

¿Son estadísticamente significativas las fluctuaciones observadas?

Calculamos la probabilidad de que las distintas muestras pertenezcan a la misma distribución (ANOVA O TTEST)

p<0.01: es poco probable que las medidas pertenezcan a la misma distribuciónp0.01: no podemos descartar que las medidas pertenezcan a la misma distribución

Tras aplicar un ANOVA a ambos sujetos se encontró un valor de p superior a 0.01 y una desviación estándar inferior al 5%

I.2. Fluctuaciones de la MTF...

Fluctuaciones no significativas de este orden de magnitud se considerarán normales

Aplicamos la metodología propuesta para evaluar las fluctuaciones introducidas en la función de mérito cuando un observador amétrope es compensado con una lente de contacto o una lente oftálmica.

Cualquier desviación del comportamiento considerado normal se deberá

al elemento compensador considerado

I.3. Medida de la calidad óptica del sistema visual con un elemento compensador

El estudio se elaboró durante un mes con una sesión de medidas diaria.

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

Las lentes mensuales adaptadas fueron las siguientes:

OBSERVADOR O1: lente SUREVUE

OBSERVADOR O2: lente FOCUS

OBSERVADOR O3: lente ACUVUE de reemplazo quincenal y al siguiente mes lente PRECICION UV

0.00 10.00 20.00 30.00Day

800.00

1200.00

1600.00

Meritfunction

Mf

Día 0.00 10.00 20.00 30.00Day

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

Meritfunction

Día

Mf

Observador O1 lente SUREVUE

p=0.005

(variación significativa)

Observador O2 lente FOCUS

p=0.05

(variación no significativa)

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

0.00 10.00 20.00 30.00Day

400.00

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

Meritfunction replace

Reemplazo

Mf

Día 0.00 10.00 20.00 30.00Day

800.00

1200.00

1600.00

MeritFunction

Mf

Día

Observador O3 lente ACUVUE

p=0.002(variación significativa)

Observador O3 lente PRECISIONUV

p=0.74(variación no significativa)

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

La desviación estándar (DS) en las medidas para cada observador no exceden en ningún caso el 5%.

Era de esperar puesto que no se se han modificado las normas recomendadas de uso

de cada lente

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

Para el observador O2 con FOCUS y O3 con PRECISION UV, las fluctuaciones de la calidad óptica a lo largo del mes no son significativas.

Para el observador O1 con SUREVUE y O3 con ACUVUE las fluctuaciones de calidad óptica con el tiempo SI son significativos

0.00 10.00 20.00 30.00

Day

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

Meritfunction

Día

Mf

Observador O1: lente SUREVUE

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

p=0.005La calidad óptica es peor al inicio y al final del período de uso, alcanzando un valor óptimo a los 12-14 días

0.00 10.00 20.00 30.00Day

400.00

800.00

1200.00

1600.00

2000.00

Meritfunction replace

Reemplazo

Mf

Día

Observador O3: lente ACUVUE

I.3.1. Calidad óptica con lentes desechables

p=0.002La calidad óptica es peor al inicio y al final del período de uso.

* Medimos la MTF de 10 observadores, con ambos tipos de compensación

I.3.2. Lente de contacto vs. lente oftálmica

Observador con lente oftálmica

Observador con lente de contacto

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

0.00

0.50

1.00

Lente oftálmica

Lente de contacto

Frecuencia espacial (cpd)

MTF

Comparación entre la MTF de un observador compensado con lente oftálmica y el mismo observador compensado con lente de contacto

I.3.2. Lente de contacto vs. lente oftálmica

Para facilitar la comparación, normalizamos las funciones de mérito, de manera que Mf =100 para el observador con lente de contacto

Mf

0.00

40.00

80.00

120.00

Observador

I.3.2. Lente de contacto vs. lente oftálmica

Las diferencias son significativas (p<0.01 ANOVA)

Mf con lente de contacto es mejor que con lente oftálmica

El estudio objetivos realizado se complementa con otros estudios de carácter subjetivo:

Medida de la CSF Test de confort visual

Todos ellos muestran un mejor resultado con lente de contacto que con lente oftálmica

I.3.2. Lente de contacto vs. lente oftálmica