UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE MEDICINA DE BOTUCATU FÁBIO HENRIQUE DA SILVA FERRAZ PERFIL DE DISTRIBUICÃO DOS ERROS REFRACIONAIS NO SUL DO CENTRO-OESTE DO ESTADO DE SÃO PAULO E SEU IMPACTO NA ACUIDADE VISUAL: ESTUDO DE BASE POPULACIONAL BOTUCATU 2013 FÁBIO HENRIQUE DA SILVA FERRAZ PERFIL DE DISTRIBUICÃO DOS ERROS REFRACIONAIS NO SUL DO CENTRO-OESTE DO ESTADO DE SÃO PAULO E SEU IMPACTO NA ACUIDADE VISUAL: ESTUDO DE BASE POPULACIONAL ORIENTADOR: Prof. Titular Silvana Artioli Schellini BOTUCATU 2013 Tese apresentada ao Programa de Pós- graduação em Bases Gerais da Cirurgia – Área de Conhecimento em Oftalmologia, da Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP, para a obtenção do título de Doutor FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO DE AQUIS. E TRAT. DA INFORMAÇÃO DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CAMPUS DE BOTUCATU - UNESP BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: ROSEMEIRE APARECIDA VICENTE Ferraz, Fábio Henrique da Silva. Perfil de distribuição dos erros refracionais no sul do centro-oeste do estado de São Paulo e seu impacto na acuidade visual : estudo de base populacional / Fábio Henrique da Silva Ferraz. – Botucatu : [s.n.], 2013 Tese (doutorado) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina de Botucatu Orientador: Silvana Artioli Schellini Capes: 40102033 1. Olhos – Erros refrativos. 2. Distúrbios da visão. 3. Cegueira. 4. Óculos. 5. Acuidade visual. Palavras-chave: Ametropia; Cegueira; Deficiência visual; Óculos; Refração. FÁBIO HENRIQUE DA SILVA FERRAZ PERFIL DE DISTRIBUICÃO DOS ERROS REFRACIONAIS NO SUL DO CENTRO-OESTE DO ESTADO DE SÃO PAULO E SEU IMPACTO NA ACUIDADE VISUAL: ESTUDO DE BASE POPULACIONAL Aprovado em ___ / ___ / ____ ____________________________________________________________________ Orientador: Professora Titular Silvana Artioli Schellini ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ Tese apresentada ao Programa de Pós- graduação em Bases Gerais da Cirurgia – Área de Conhecimento em Oftalmologia, da Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP, para a obtenção do título de Doutor DEDICATÓRIA À Deus, Por me conceder a todo momento sua Graça, a capacidade de avançar sempre mais e por estar sempre perto, principalmente nas dificuldades, apesar das muitas limitações e fraquezas. À meus pais, Que, com seu amor e generosidade, foram os principais responsáveis pela minha formação humana e profissional. Tenho como grande exemplo e inspiração sua determinação, coragem e idoneidade para superar os obstáculos da vida. À minha querida esposa Rita e filhas Ana Luísa e Beatriz, Que me ajudaram e incentivaram para a conclusão dessa etapa, caminhando sempre juntas comigo, mesmo nos momentos mais difíceis de sacrifício e dificuldades encontradas nesta trajetória. À meus irmãos, Que me incentivaram e acompanharam . AGRADECIMENTOS À minha orientadora Profa. Dra. Silvana Artioli Schellini, Todas as palavras imagináveis são poucas para ilustrar a gratidão à pessoa que mais acreditou em mim e me incentivou dentro do ambiente universitário. Desde a graduação até hoje, é marcante seu entusiasmo com a pesquisa, dedicação no ensino e respeito para com os pacientes. Acredito ser essas e outras virtudes que a tornam uma pessoa tão carismática, atraíndo tantos não somente pelos seus conhecimentos, mas também à busca de algo que não existe nos livros: caráter. É o reflexo do verso que diz: “ninguém acende uma luz para coloca-la sob a cama, mas no alto para iluminar toda a casa”. Por isso, aquilo que aprendi com sua convivência trago como um tesouro que inspira minha vida profissional. AGRADECIMENTOS Ao Departamento de Oftalmologia e Otorrinolaringologia da Faculdade de Medicina de Botucatu, Pela oportunidade de participar desse Projeto, desenvolver esse estudo e por todo o apoio no decorrer do trabalho. À equipe de profissionais da Unidade Móvel, A todos os residentes, demais colegas e profissionais envolvidos no atendimento, que se empenharam com dedicação durante o Projeto, meus mais sinceros agradecimentos. Às Secretarias de Saúde dos municípios de Arandu, Areiópolis, Bofete, Conchas, Itaí, Manduri, Pratânia, Pereiras e Taguaí, Por todo apoio e colaboração, sem as quais a viabilidade do Projeto e do estudo não seriam possíveis. Ao Prof. Adj. José Eduardo Corrente, Por todo auxílio no desenvolvimento e interpretação da análise estatística. À Profa. Dra. Paula de Araújo Opromolla, Pela orientação durante o desenvolvimento do estudo e pela colaboração na análise descritiva dos dados e representações cartográficas. À Srta. Flávia de Oliveira Gonçalves, Por todo o seu trabalho de apoio e dedicação na organização dos dados e fichas no decorrer do estudo. “A Sabedoria é um reflexo da luz eterna, espelho sem mancha da atividade de Deus e imagem da Sua bondade” (Sb 7,26) RESUMO Ferraz Fábio Henrique da Silva. Perfil de distribuicão dos erros refracionais no sul do centro-oeste do Estado de São Paulo e seu impacto na acuidade visual: estudo de base populacional. Tese de Doutorado em Bases Gerais da Cirurgia. Faculdade de Medicina de Botucatu – UNESP. Botucatu, 2013. Objetivos: determinar o perfil de distribuição dos erros refracionais em uma amostra populacional do centro-oeste do Estado de São Paulo, suas possíveis associações com características individuais e a influência sobre a acuidade visual. Métodos: foi desenvolvido estudo de secção transversal com amostragem residencial probabilística e sistemática em nove municípios no sul do centro-oeste paulista, como parte do Projeto de Prevenção à Cegueira na Comunidade. Os indivíduos acima de um ano de idade foram submetidos a entrevista e exame oftalmológico completo. A acuidade visual em sistema Snellen e posterior conversão para logMAR foi obtida antes e após exame de refração e categorizada em quatro segmentos. Os erros refracionais foram classificados em miopia (EE ≤ - 0,50D), hipermetropia (EE ≥ 0,50D), astigmatismo (DC ≤ -0,50D) e anisometropia (diferença de EE ≥ 1,00D entre os olhos). Foi realizada a análise descritiva dos dados de prevalência na amostra, análise univariada e multivariada com modelos de regressão logística múltipla para determinar possíveis associações de prevalências. Resultados: 3012 residências foram entrevistadas e 7654 indivíduos foram incluídos no estudo, sendo 62,7% mulheres, 92,1% considerados com pele branca e média para a idade de 36,89 anos (extremos de 1 a 96 anos). A miopia foi mais prevalente na terceira e quarta décadas de vida, atingindo 43,31% sem diferenças significativas entre sexos, enquanto a hipermetropia foi mais prevalente entre mulheres acima de 60 anos de idade, com uma frequência de 65,6% nesta faixa etária. O astigmatismo apresentou uma frequência progressivamente maior com a idade e semelhante entre os sexos. O eixo do astigmatismo também apresentou variação conforme a idade, com o eixo horizontal mais frequente em jovens e o vertical nos idosos. A prevalência da anisometropia apresentou variação com a idade sendo mais frequente nos extremos de idade, chegando a 32,66% após 70 anos. Não houve variações significativas com relação a cor da pele. 13,85% atingiram boa visão com as correções ópticas. A prevalência da melhora da acuidade, corrigindo a condição de deficiência visual por meio da prescrição de óculos (UREN), foi de 6,53% na amostra, sendo mais observada para indivíduos acima de 60 anos e nas altas ametropias. Associações de prevalências foram encontradas entre idade e todas as categorias de ametropias, entre sexo e hipermetropia, e entre UREN com miopia, hipermetropia e anisometropia (p<0,001). Não houve associações com a cor da pele. Conclusões: importante associação entre ametropias com a idade foi observada, bem como com a melhora da visão com óculos. A determinação dessas associações compõe um passo fundamental na elaboração de estratégias para o combate e prevenção das deficiências visuais. Palavra-chave: Ametropias, Refração, Óculos, Deficiência Visual, Cegueira ABSTRACT Purpose: establish the refractive errors distribution in a population sample of the Central São Paulo State, correlations with personal features and its influence in visual acuity. Methods: a cross sectional survey was developed with randomized and systematic residential sampling in nine cities of middle region of São Paulo St/Brazil as part of Blindness Prevention Project at Community. Inhabitants above one year old were submitted to an interview and full ophthalmic exam. Visual acuity in logMAR system was determined before and after refraction exam and classified in four categories. Refractive errors were classified in myopia (SE ≤ -0,50D), hyperopia (SE ≥ 0,50D), astigmatism (CD ≤ -0,50D) and anisometrophy (SE difference between eyes ≥ 1,00D). Prevalence data sample were submitted to descriptive analysis, univariate and multivariate logistic regression models to find eventual prevalence associations. Results: 7654 participants were included in this survey, in which 62,7% were women, 92,1% with white skin and middle age of 36,89 years old (1 to 96 years). Myopia was more prevalent at 3rd and 4th decades, achieving 43,31% without significant differences between genders, while hyperopia was more prevalent in women above 60 years old, with 65,5%. Astigmatism prevalence increased by age with no differences between genders. Astigmatism axis changed by age too, when horizontal axis were more frequently observed in youngers and vertical in olders. Anisometrophy prevalence changed by age, more frequent at extremes, achieving 32,66% after 70 years old. No significant differences were found in ethnic categories. Visual acuity increasing prevalence by visual impairment corrected with spectacles (UREN) was 6,53% in the total sample, mainly after 60 years old and high refrective errors. Prevalence associations were found between age and all ametrophic categories, sex and hyperopia and between UREN with myopia, hyperopia and anisometrophy (p<0,001). No associations were found with ethnicity. Conclusions: strong association was observed between age with ametrophies and visual acuity increasing by spectacles. Determining these correlations mean the first and essential step to create strategies for preventing and treating visual impairment. Keywords: Ametrophy, Refraction, Refractive error, Visual Impairment, Blindness. Formatado: Inglês (EUA) LISTA DE ILUSTRAÇÕES Página Figura 1 - Anatomia do olho humano. Secção sagital e transversal 24 Figura 2 - Córnea humana em perfil, ilustrando a asfericidade de sua curvatura 25 Figura 3 - Córnea humana: anatomia microscópica 27 Figura 4 - O cristalino: esquema anatômico evidenciando as camadas e suas disposições 31 Figura 5 - Anatomia retiniana da região macular e sua relação com o pólo posterior 33 Figura 6 - Disposição esquemática das fibras nervosas no pólo posterior retiniano em direção ao nervo óptico 36 Figura 7 - Esquema da via óptica nervosa 37 Figura 8 - Optotipo “E” de Snellen 40 Figura 9. - Tabelas de optotipos no sistema Snellen e no sistema logMAR 42 Figura 10 - Representação esquemática da formação de imagem na miopia 48 Figura 11 - Representação esquemática da formação de imagem na hipermetropia 50 Figura 12 - Representação esquemática do olho com astigmatismo 51 Figura 13 - Imagem topográfica apresentando astigmatismo regular, onde se observam dois meridianos perpendiculares, com eixo cilíndrico a 90o 51 Figura 14 - Imagem topográfica apresentando astigmatismo irregular, com curvatura aumentada localizada inferiormente 52 Figura 15 - Alguns exemplos de óculos 59 Figura 16 - Exemplos de lentes de contato 62 Figura 17 - Representação esquemática da técnica LASIK para cirurgia refrativa, com confecção e levantamento do flap corneano e aplicação do excimer laser no estroma 64 Figura 18 – Localização geográfica e distribuição populacional dos municípios que fazem parte da DRS VI – Bauru 93 Figura 19 - Unidade móvel de atendimento oftalmológico nos municípios 100 Figura 20 - Exame refratométrico subjetivo sendo realizado por membro da equipe na comunidade e exame biomicroscópico 101 Figura 21 – Distribuição da amostra de acordo com a idade e sexo, no contingente total e separada por município 114 Figura 22 – Distribuição da população dos municípios do estudo, de acordo com a idade e sexo 115 Figura 23 – Frequência relativa e intervalo de confiança (95%) das queixas oculares, segundo a faixa etária (em anos) em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 116 Figura 24 – Distribuição da mediana dos equivalentes esféricos (em dioptrias) de acordo com o sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 118 Figura 25 – Distribuição da mediana dos valores refracionais e dispersã para ambos os sexos em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 119 Figura 26 – Distribuição da frequência e IC (95%) do equivalente esférico (%) para a miopia e hipermetropia de acordo com os municípios em habitantes do sul do centro- oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 119 Figura 27 – Distribuição da frequência e IC (95%) do astigmatismo de acordo com os municípios em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 120 Figura 28 – Distribuição da média e desvio padrão para o equivalente esférico, componentes esférico e cilíndrico, de acordo com a faixa etária em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 121 Figura 29 – Distribuição da mediana e dispersão para o equivalente esférico conforme as faixas etárias em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 121 Figura 30 – Prevalência (%) e intervalo de confiança de miopia segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 123 Figura 31 – Prevalência (%) e intervalo de confiança de hipermetropia segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 124 Figura 32 – Prevalência (%) e intervalo de confiança do astigmatismo segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo– 2004/2005 124 Figura 33 – Prevalência (%) e intervalo de confiança de alta miopia segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 125 Figura 34 – Prevalência (%) e intervalo de confiança de alta hipermetropia segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 125 Figura 35 – Prevalência (%) e intervalo de confiança da anisometropia segundo faixa etária e sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 126 Figura 36 – Frequência (%) das categorias de eixo do astigmatismo de acordo com o sexo em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 126 Figura 37 – Frequência (%) das categorias de inclinação para o astigmatismo de acordo com a cor da pele autoreferida em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 127 Figura 38 – Distribuição da frequência (%) e intervalo de confiança (95%) do eixo astigmata de acordo com a idade em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 127 Figura 39 – Distribuição dos valores de ceratometria média (em milímetros) de acordo com a faixa etária em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 128 Figura 40 – Valores da mediana e dispersão para a ceratometria média (em milímetros), de acordo com as ametropias categorizadas, em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 129 Figura 41 – Frequência (%) e IC (95%) das queixas conforme o diagnóstico ametrópico em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 131 Figura 42 – Frequência relativa (%) do tratamento refracional segundo as queixas em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 132 Figura 43 - Frequência da diferença dióptrica entre refração objetiva e subjetiva (Dif OS) para o equivalente esférico nos indivíduos participantes do estudo – 2004/2005 133 Figura 44 – Distribuição das categorias de acuidade visual sem correção (AVSC) de acordo com o nível de melhora após correção óptica (AVCC) em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 134 Figura 45 – Frequência da categoria com boa visão (sem e com correção óptica) e da diferença entre ambas (URE), de acordo com a faixa etária, em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 135 Figura 46 – Frequência relativa dos níveis de acuidade visual menores que 0,15 logMAR após correção óptica, conforme a idade em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo– 2004/2005 136 Figura 47 – Prevalência e intervalo de confiança (95%) da deficiência visual reversível com correção óptica, de acordo com a faixa etária em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 137 Figura 48 – Prevalência de Unmet Need de acordo com a faixa etária em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo– 2004/2005 137 Figura 49 – Prevalência de Unmet Need, de acordo com as ametropias, em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 138 Quadro 1 – Análise comparativa para resultados e critérios de URE, UREN e deficiência visual entre este e vários estudos populacionais 140 LISTA DE TABELAS Página Tabela 1 - Localização dos municípios participantes e a distância em relação à capital paulista e Botucatu 93 Tabela 2 - População estimada, participação populacional na amostra, total de residências e amostra residencial para cada município participante 112 Tabela 3 – Frequência das categorias de conduta de acordo com os diagnósticos refracionais em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 130 Tabela 4 – Variação da frequência de acuidade visual, segundo antecedentes sistêmicos, em habitantes do sul do centro-oeste do estado de São Paulo – 2004/2005 139 Tabela 5 – Análise univariada para os erros refracionais, com relação a características relacionadas pelo teste do Qui-quadrado de Pearson 141 Tabela 6 - Resultados da análise multivariada através de modelos de regressão logística para os erros refracionais 144 Tabela 7 – Análise univariada por meio do teste de Qui-quadrado de Pearson (X2) para os critérios de melhora de acuidade visual com correções ópticas 146 Tabela 8 - Resultados da análise multivariada através de modelos de regressão logística para os critérios de melhora de acuidade visual com correções ópticas 149 LISTA DE ABREVIATURAS ALTA HIPER Alta Hipermetropia ALTA MIO Alta Miopia ANISO Anisometropia ASTIG Astigmatismo AV Acuidade Visual AVCC Acuidade Visual com Correções AVSC Acuidade Visual sem Correções AXL Comprimento Axial BAVPL Baixa Acuidade Visual para Longe BAVPP Baixa Acuidade Visual para Perto c/antec Com antecedentes CB Curva Base CD Contagem de Dedos CID-10 Classificação Internacional de Doenças, décima revisão D Dioptria DC Dioptria Cilíndrica DE Dioptria Esférica DM Diabetes Mellitus DMRI Degeneração Macular Relacionada a Idade DNA Ácido Desoxirribonucléico DP Desvio Padrão DRS Departamento Regional de Saúde EE Equivalente Esférico EPR Epitélio Pigmentado da Retina EUA Estados Unidos da América FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa GABA Ácido Gama-aminobutírico hab Habitantes HAS Hipertensão Arterial Sistêmica HIPER Hipermetropia IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IC Intervalo de Confiança IQ Intervalo Interquartílico km2 Quilômetro Quadrado LASIK Laser in situ Ketatomileusis logMAR Logarithm of the Minimum Angle of Resolution LTDA Limitada MIO Miopia mm Milímetro MM Movimentos de Máos nm Nanômetro NY New York OMS Organização Mundial da Saúde OR Odds Ratio P Probabilidade PE Pernambuco PIO Pressão Intraocular PL Percepção Luminosa PRK Photorefractive Keratectomy RDP Retinopatia da Prematuridade s/antec Sem antecedentes SPL Ausência de Percepção Luminosa URE Undercorrected Refractive Error UREN Unmet Refractive Error USA United States of America VTR Variabilidade Teste-reteste WHO World Health Organization X2 Quiquadrado µm Micrômetro ou Micra SUMÁRIO Formatado: Inglês (EUA) Formatado: Inglês (EUA) 1. INTRODUÇÃO 23 1.1. JUSTIFICATIVA PARA REALIZAÇÃO DO ESTUDO 23 1.2. ASPECTOS SOBRE A ANATOMIA FUNCIONAL DO OLHO 23 1.2.1. A Córnea 25 1.2.2. A Câmara Anterior e Posterior 28 1.2.3. A Íris e a Pupila 29 1.2.4. O Cristalino 30 1.2.5. Câmara Vítrea 32 1.2.6. Retina 32 1.2.7. Condução do Estímulo Visual 35 1.3. SISTEMA VISUAL E ACUIDADE VISUAL 38 1.4. ÓPTICA 42 1.5. SISTEMA ÓPTICO CENTRADO E PODER DIÓPTRICO 44 1.6. EMETROPIA E AMETROPIAS 47 1.6.1. Miopia 48 1.6.2. Hipermetropia 49 1.6.3. Astigmatismo 50 1.6.4. Conjunção de Ametropias 54 1.6.5. Anisometropia 54 1.7. EQUIVALENTE ESFÉRICO 55 1.8. ACOMODAÇÃO E PRESBIOPIA 56 1.9. CORREÇÃO DOS ERROS REFRACIONAIS 58 1.9.1. Óculos 58 1.9.2. Lentes de Contato 61 1.9.3. Cirurgia Refrativa 63 1.9.3.1. Ceratotomia Radial 63 1.9.3.2. Excimer Laser 63 1.9.3.3. Facectomia com Implante de Lente Intraocular 65 1.9.3.4. Implante de Lentes Intraoculares Fácicas de Câmara Posterior 66 1.9.3.5. Implante de Lentes Intraoculares de Câmara Anterior 66 1.10. NOTAÇÃO DOS ERROS REFRACIONAIS 67 1.11. AMBLIOPIA E DESENVOLVIMENTO VISUAL 68 1.12. DEFICIÊNCIA VISUAL 71 1.13. ERROS REFRACIONAIS E DEFICIÊNCIA VISUAL 78 2. OBJETIVOS 89 3. MÉTODOS 91 3.1. O PROJETO UNIDADE MÓVEL 91 3.2. CARACTERÍSTICAS DOS MUNICÍPIOS PARTICIPANTES DO ESTUDO 92 3.2.1. Arandu 94 3.2.2. Areiópolis 94 3.2.3. Bofete 94 3.2.4. Conchas 95 3.2.5. Itaí 95 3.2.6. Pereiras 96 3.2.7. Pratânia 96 3.2.8. Manduri 96 3.2.9. Taguaí 97 3.3. DELINEAMENTO E AMOSTRAGEM 97 3.3.1. Coleta de dados 98 3.4. CRITÉRIOS DE CATEGORIZAÇÃO 103 3.4.1. Faixas Etárias 103 3.4.2. Sexo 103 3.4.3. Raça 103 3.4.4. Queixas ou Sintomas 104 3.4.5. Antecedentes ou Doenças Sistêmicas 104 3.4.6. Antecedentes Oculares 105 3.4.7. Acuidade Visual 105 3.4.8. URE e Unmet Need 106 3.4.9. Erros Refracionais 106 3.4.10. Diagnósticos Ametrópicos 107 3.5. ANÁLISE ESTATÍSTICA 107 3.6. IMPLICAÇÕES ÉTICAS ENVOLVIDAS NA PESQUISA 108 4. RESULTADOS 111 4.1. CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS DA AMOSTRA 111 4.2. CARACTERÍSTICAS FORNECIDAS PELO INQUÉRITO 115 4.3. REFRATOMETRIA 117 4.4. PREVALÊNCIA DOS ERROS REFRACIONAIS 122 4.5. EIXO DO ASTIGMATISMO 126 4.6. CERATOMETRIA 128 4.7. DIAGNÓSTICOS, TRATAMENTOS E CORRELACÕES 129 4.8. COMPARATIVO ENTRE REFRACÃO SUBJETIVA E OBJETIVA 132 4.9. ACUIDADE VISUAL 133 4.10. ANÁLISE UNIVARIADA E MULTIVARIADA (REGRESSÃO LOGÍSTICA) 141 5. DISCUSSÃO 151 5.1. PROJETO DE PREVENCÃO DE DEFICIÊNCIA VISUAL 151 5.2. CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS 156 5.3. SINTOMAS OCULARES 159 5.4. AMETROPIAS E ACUIDADE VISUAL 161 5.5. ASPECTOS DA DISTRIBUICÃO REFRACIONAL 165 5.6. LIMITAÇÕES E PONTOS FORTES DO ESTUDO 175 6. CONCLUSÕES 177 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 179 ANEXO A 191 ANEXO B 193 1 INTRODUÇÃO 1.1 JUSTIFICATIVA PARA REALIZAÇÃO DO ESTUDO Os erros refracionais fazem parte do cotidiano do oftalmologista. A importância da detecção e tratamento dos mesmos é muito grande e alguns estudos já demonstraram inequivocamente que a correção dos erros refrativos tira da faixa de cegueira e deficiência visual percentual importante de pessoas. A distribuição dos erros refrativos obedece a fatores herdados e adquiridos, havendo predomínio de determinados erros refracionais em grupos populacionais distintos. Entretanto, até o momento, estudos populacionais abrangentes e com amostragem aleatória ou probabilística não foram realizados na população brasileira. Ao iniciar este estudo, serão apresentados conceitos morfológicos e funcionais relevantes sobre o olho e os mecanismos de formação da imagem e transmissão sensorial, conceitos estes que precedem as definições de acuidade visual, dos erros refrativos e dos meios para a correção dos mesmos. A grande maioria dessas definições fazem parte dos fundamentos para um entendimento mais concreto sobre os propósitos e resultados do trabalho, principalmente para o leitor não familiarizado com os aspectos técnicos da oftalmologia. O autor acredita que essa forma de expor o assunto é importante para fornecer o conhecimento necessário para o leitor atingir uma melhor compreensão da pesquisa. 1.2 ASPECTOS SOBRE A ANATOMIA FUNCIONAL DO OLHO O complexo sistema visual é composto basicamente por um órgão receptor, as vias ópticas e o córtex visual com suas conexões e interações com outras áreas do sistema nervoso central. O olho é o órgão aferente da visão e que, por sua vez, pode ser considerado um sistema fechado de interação e combinação de estruturas refrativas capaz de conduzir a luz através dos seus meios transparentes, com o objetivo final de transmitir às células receptoras retinianas as informações visuais do meio externo (Zorzi & Starling, 2010). Formatado: Português (Brasil) Focando essencialmente as estruturas que atuam diretamente no processo de formação da imagem, podemos, de maneira objetiva, segmentar o olho humano em alguns componentes relevantes, omitindo propositalmente todos os outros que não estão diretamente relacionados à função visual. Com isso, podemos simplificar a compreensão do caminho percorrido pela luz até o seu final nas células fotorreceptoras retinianas. O bulbo ocular (Figura 1) apresenta a forma relativamente esférica, podendo tornar-se mais ovóide e alongada em casos especiais, como nos altos míopes (Curtin & Karlin, 1970). O desenvolvimento e os componentes biométricos do olho estão intimamente atrelados com o crescimento. Deste modo, pode-se estabelecer uma associação onde, para cada 10 cm de aumento da estatura, encontra-se um incremento de 0,32 mm no comprimento axial e um aplanamento, em média, de meia dioptria na curvatura corneana (Pereira & Alleman, 2007). Externamente, o olho é revestido por uma camada de tecido conectivo frouxo, a conjuntiva, que se reflete sobre a face posterior das pálpebras, formando um fundo cego inferior e superiormente, denominado fórnice conjuntival. A conjuntiva apresenta células caliciformes, responsáveis pela produção de macromoléculas de glicoproteína que, por sua Figura 1 - Anatomia do olho humano. Secção sagital e transversal Fonte: www.portalsaofrancisco.com.br vez, preenche parcialmente os microvilos córneo-conjuntivais, tornando a superfície ocular, que é relativamente hidrofóbica, mais homogênea para receber a porção aquosa do filme lacrimal. Além disso, a conjuntiva funciona como depósito, mantendo a lágrima por tempo maior em contato com o olho, ajudando na distribuição do filme lacrimal (Pfister, 1974). 1.2.1 A Córnea É a única estrutura da superfície ocular que não é revestida pela conjuntiva (Figura 2). A córnea, juntamente com o filme lacrimal, constitui o primeiro componente com poder refrativo, isto é, capaz de exercer influência na direção dos raios luminosos. Tanto sua superfície anterior, como a posterior, apresentam formas asféricas, ou seja, pontos centrais da superfície diferem quanto à curvatura e poder dióptrico dos periféricos, que são mais planos. Com isso, a secção longitudinal da córnea humana se distancia da forma esférica, se aproximando mais de uma parábola. Essa característica exerce influência considerável no desenvolvimento das ametropias refracionais, principalmente no surgimento do astigmatismo (Eghbali et al., 1995; Douthwaite, 2003). Alguns autores consideram o filme lacrimal como uma das camadas constituintes da córnea. Com essa configuração, seriam seis as camadas ou segmentos que formam a córnea humana e apenas cinco em outras espécies, como caninos e bovinos (Slatter, 2001). Figura 2 - Córnea humana em perfil, ilustrando a asfericidade de sua curvatura Fonte: www.cornealring.com O epitélio corneano fica logo abaixo do filme lacrimal e é constituído de 5 a 7 camadas de células epiteliais estratificadas não ceratinizadas e não secretoras. As células mais superficiais são as mais diferenciadas e em processo de degeneração, com forma poligonal e cobertas por uma camada densa de microvilos aderentes. As células intermediárias, também chamadas de alares, estão em meio ao processo de diferenciação e as células basais, de forma cubóide e alto metabolismo, são as responsáveis pelo processo de renovação do epitélio corneano (Figura 3) (Klyce & Beurman, 1988). Logo abaixo do epitélio, encontra-se a membrana basal do epitélio corneano, com 40µm a 60µm de espessura, formada por colágeno do tipo IV, laminina, proteoglicano sulfato de heparan, fibronectina e fibrina. Logo após, encontra-se a camada de Bowman que representa, na verdade, uma modificação do estroma, com disposição mais concentrada das fibras colágenas (Klyce & Beurman, 1988). Posteriormente encontra-se uma camada acelular, o estroma corneano, que representa cerca de 90% da espessura da córnea, sendo constituído basicamente de proteoglicanos (glicosaminoglicanos covalentemente aderidos a um “core” protéico) e fibrilas colágenas (principalmente do tipo V), dispostas em um arranjo lamelar. Essa configuração das fibras colágenas é preenchida pelos proteoglicanos, fazendo com que a malha colágena se apresente de forma bastante homogênea, característica que, juntamente com a acelularidade do estroma, conferem a transparência corneana (Klyce & Beurman, 1988). Dentro do estroma é possível identificar duas camadas distintas: o estroma superficial, constituindo cerca de um terço da espessura total do estroma e o profundo, representando os outros dois terços. Histologicamente, a porção superficial apresenta fibras colágenas mais oblíquas e entrelaçadas, enquanto a profunda mantém uma disposição mais uniforme (McTigue, 1967). Internamente, a córnea é revestida por uma única camada de células, o endotélio corneano que, por sua vez, é separado do estroma por outra camada de tecido conectivo, a membrana de Descemet, que constitui a membrana basal endotelial. As células do endotélio possuem a forma predominantemente hexagonal e são conectadas entre si por tight junctions e gap junctions, aderências intercelulares que conferem a impermeabilidade, evitando a passagem de água do humor aquoso para o estroma. Portanto, o endotélio tem por função gerar uma barreira efetiva entre a córnea e o humor aquoso, criar uma bomba metabólica possibilitando a passagem seletiva de nutrientes e promover condições para a transparência corneana, através da bomba de sódio/potássio que estabelece um equilíbrio osmótico entre estroma e humor aquoso (Figura 3) (Waring et al., 1982). A regularidade da superfície corneana se deve, em boa parte, ao filme lacrimal. Este é capaz de corrigir as pequenas imperfeições de relevo deixadas pelos microvilos das células epiteliais. Em situações onde o filme lacrimal é deficiente e essa regularidade é perdida, acredita-se que possa haver um prejuízo de até 6,3% na acuidade visual (Dursun et al., 1999). O filme lacrimal é composto por três camadas (Jones, 1966): a) Camada lipídica, mais externa, apresenta espessura de 0,1 µm. É constituída por colesterol, ésteres de colesterol e várias classes de lipídeos. Sua produção é feita principalmente pelas glândulas de Meibômio localizadas na margem palpebral, próxima à implantação dos cílios, e pelas glândulas de Zeis e Moll. Tem por função básica, evitar a evaporação precoce da camada aquosa; b) Camada aquosa, intermediária, é produzida pela glândula lacrimal localizada na fossa lacrimal orbitária e fórnice superior externo e, também, pelas glândulas lacrimais acessórias de Krause e Wolfring localizadas respectivamente na substância própria conjuntival do fórnice inferior e na lâmina társica superior; Figura 3 - Córnea humana: anatomia microscópica. À esquerda, esquema representando a disposição e inter-relação das camadas corneanas. À direita, corte de fragmento corneano corado com hematoxilina e eosina. Fonte: www.institutoassadrayes.com.br c) Camada mucóide, mais interna, apresenta espessura entre 0,02µm a 0,05µm e é produzida pelas células caliciformes conjuntivais. Devido sua propriedade hidrofílica, promove maior aderência da lágrima à superfície corneana. Apresenta, ainda, a característica de se difundir pela espessura do filme lacrimal, aumentando sua estabilidade. Além da propriedade refrativa, regularizando a superfície corneana, o filme lacrimal apresenta também as funções de: a) Defesa, sendo via de acesso do sistema imunológico para a córnea; b) Antimicrobiana, pois apresenta lisozima, globulina e β-lisina em sua constituição; c) Lubrificante, mantendo a umidade das células da superfície córneo-conjuntival; d) Nutritiva, sendo via de troca de produtos metabólicos como oxigênio e dióxido de carbono e e) Mecânica, dificultando a aderência de corpos estranhos e microrganismos à superfície ocular. 1.2.2 A Câmara Anterior e Posterior O segundo meio óptico é a câmara anterior que compreende o espaço entre o endotélio corneano e a íris. A partir desta e até a face anterior do cristalino, o espaço continua com o nome de câmara posterior. Ambas as câmaras são preenchidas pelo humor aquoso, líquido produzido por uma estrutura localizada na periferia da câmara posterior, o corpo ciliar, que se assemelha aos glomérulos renais no que tange à produção do humor aquoso e cuja regulagem é feita pelo equilíbrio de fluxo entre seus vasos aferentes e eferentes (Macri & Cevário, 1978). A drenagem do líquido é realizada em 80 a 90% pelo canal de Schlemm no seio camerular ou recesso angular (área triangular demarcada pela superfície iriana anterior, endotélio corneano e uma linha perpendicular a 750µm à frente) (Ishikawa et al., 1999). Cerca de 10% a 20% do humor aquoso é drenado pela via de escoamento úveo-escleral. Devido o sentido de sua produção e drenagem, apresenta um fluxo natural da câmara posterior em direção à anterior e, a partir desta, para a periferia (Dalmoro & Netto, 2004). O humor aquoso é produzido pela filtragem dos processos do corpo ciliar a uma taxa de três microlitros por minuto através dos mecanismos de ultrafiltração, difusão e secreção. É composto por 99,69% de água, além de proteína, glicose, uréia, creatinina, ácido úrico, ascórbico, lactato, ácido hialurônico, sódio, potássio, bicarbonato, cloro e outros como fatores de crescimento, endotelina, transferrina e imunoglobulinas (Dalmoro & Netto, 2004; Prata et al., 2006). 1.2.3 A Íris e a Pupila A íris é uma estrutura em forma de esfíncter com capacidade contrátil. Pode ser dividida em duas porções (Boyce et al., 2006): a) Estroma: posicionado anteriormente, pode ser dividido em zona pupilar e zona ciliar, separadas entre si pela região do colarete, o anel mais espesso da íris; b) Epitélio: porção mais posterior, constituída de duas camadas de células. A mais anterior está em contato direto com o estroma e a posterior com os processos do músculo dilatador da pupila. A pigmentação iriana é variável de acordo com o biótipo, com espectro a partir do azul claro ao castanho escuro. Esse fenômeno ocorre devido a três fatores: a densidade celular contida na matriz do estroma e a quantidade de pigmento presente no mesmo estroma e no epitélio pigmentar iriano (Boyce et al., 2006). A entrada de luz para a parte posterior do olho é controlada por meio da abertura pupilar, determinada pelo efeito das forças antagônicas dos músculos irianos dilatadores (radiais) e esfíncter (circular), cuja inervação é dada pelos sistemas simpático e parassimpático, respectivamente. Além disso, a abertura pupilar participa de alguns reflexos integrados, como a acomodação, onde a contração dos músculos circulares diminui o diâmetro da pupila. Essa abertura sofre, ainda, a influência do fator idade, quando o diâmetro pupilar é menor nas faixas etárias maiores (Winn et al., 1993). 1.2.4 O Cristalino O cristalino é uma lente biconvexa, transparente e avascular que separa a câmara posterior da câmara vítrea. Após a córnea, o cristalino é o próximo componente com maior poder em exercer a convergência dos raios luminosos para a retina, sendo responsável por 15 a 20 dioptrias (D) da convergência dos raios luminosos (Albert & Jackobiec, 1994). Apresenta uma estrutura disposta em camadas concêntricas (Figura 4), cuja diferenciação poder ser realizada em: a) Cápsula Cristaliniana: trata-se de uma membrana basal elástica e transparente, composta por colágeno tipo IV que envolve o cristalino. Possui espessura de aproximadamente 14µm em seu folheto anterior e 2 a 4µm no ponto mais central do folheto posterior. Na periferia da cápsula se inserem as fibras zonulares. Estas são projeções do epitélio não pigmentado da pars plana e pars plicata do corpo ciliar que se inserem na região equatorial da cápsula e constituem o complexo de acomodação do cristalino (Albert & Jackobiec, 1994); b) Epitélio: constitui uma camada única de células epiteliais metabolicamente ativas. Entre outras atividades de biossíntese, o epitélio tem a propriedade replicadora de DNA e consequente mitose celular. Com a divisão, as células epiteliais sofrem migração a partir do centro germinativo, localizado anteriormente, em direção à zona equatorial cristaliniana. Nesta região, essas células iniciam o processo de diferenciação terminal com espessamento da membrana celular por acúmulo protéico e perda de suas organelas citoplasmáticas, inclusive o núcleo. Com a perda dos componentes celulares, a luz pode atravessar o cristalino sem ocorrer desvio ou absorção pelas organelas (Albert & Jackobiec, 1994); c) Córtex: localizado logo abaixo do epitélio, é justamente consequência da transformação deste, onde as células modificadas vão se compactando umas sobre as outras em direção ao centro do cristalino (Albert & Jackobiec, 1994); d) Núcleo: é a parte mais interna e representa o conglomerado das camadas mais antigas, de modo que os núcleos embrionário e fetal localizam-se no centro da lente. Suturas em forma de “y” podem ser observadas através da lâmpada de fenda e refletem a correlação e interdigitação dos processos apicais e basais das células modificadas (Albert & Jackobiec, 1994). Da mesma forma como acontece com a córnea, a disposição regular das lamelas e a ausência de células na sua estrutura conferem ao cristalino a transparência. Com a idade e a produção contínua das lamelas cristalinianas, o núcleo, constituído pelas lamelas mais antigas, vai sofrendo mudança em sua consistência e transparência (Albert & Jackobiec, 1994). A curvatura do cristalino pode sofrer variação graças à contração do músculo ciliar. A disposição circular das fibras musculares localizadas no corpo ciliar influencia diretamente na tensão dos ligamentos zonulares. Quando o músculo contrai, as fibras zonulares relaxam e o cristalino retorna ao seu estado de repouso, isto é, com a maior curvatura e comprimento axial. Com isso, aumenta o poder dióptrico do cristalino convergindo mais intensamente os raios que nele incidem. Este é o processo que ocorre na acomodação, quando se quer focalizar um objeto próximo, ou em hipermetropias de baixa magnitude onde a convergência cristaliniana é capaz de compensar a ametropia. Por outro lado, quando o músculo ciliar relaxa, a tensão nos ligamentos zonulares aumenta, tracionando e esticando a periferia do cristalino. Assim, a curvatura da lente diminui e os raios convergem com menor intensidade. Essa, na verdade, é a teoria clássica de Helmholtz que estabeleceu sua tese sobre a acomodação em meados do século XIX (Werner et al., 2000). Outras teorias foram também postuladas com novas pesquisas e serão apresentadas a posteriori. Figura 4 - O cristalino: esquema anatômico evidenciando as camadas e suas disposições. Fonte: www.photobiology.info 1.2.5 Câmara Vítrea Posteriormente ao cristalino, encontra-se a câmara vítrea, preenchida pelo humor vítreo, estrutura gelatinosa transparente envolta por uma membrana denominada hialóide e intimamente relacionada com a retina. Vários estudos a respeito da composição e arquitetura do corpo vítreo já foram aventados. Sebag e Balasz determinaram, usando microscopia eletrônica, uma conformação vítrea baseada em um arcabouço de fibrilas colágenas dispostas longitudinalmente, entremeadas da porção líquida, constituída de hialuronato de sódio. Tais fibrilas apresentam inserção na base vítrea anteriormente, na região da ora serrata, e posteriormente no córtex vítreo perimacular (Sebag & Balasz, 1989). Substâncias ou células, quando presentes no corpo vítreo, podem comprometer a sua transparência. As situações onde mais frequentemente este fenômeno ocorre compreendem as hemorragias vítreas e doenças inflamatórias ou infecciosas (Moura et al., 2004). 1.2.6 Retina A retina é a camada que reveste a câmara vítrea internamente e se encontra em contato íntimo com a hialóide. É a estrutura responsável pela captação da imagem e sua conversão em impulsos elétricos. Está disposta em camadas apresentadas em sequência, a partir da mais interna para a externa: membrana limitante interna, camadas de fibras nervosas, camada de células ganglionares, camada plexiforme interna, membrana limitante intermediária, camada nuclear interna, camada plexiforme externa, camada nuclear externa ou núcleo dos fotorreceptores, membrana limitante externa, segmentos internos e externos dos cones e bastonetes, além do epitélio pigmentado da retina (EPR) com sua membrana basal (Green, 1985). Na região central da retina, também denominada de pólo posterior, encontra-se uma estrutura diferenciada denominada mácula (Figura 5). À oftalmoscopia, apresenta coloração mais acentuada em relação ao restante da retina, com brilho central que representa a fóvea. Observada em secção longitudinal, a mácula resulta da redução da espessura retiniana, adquirindo o aspecto de uma depressão. Os estudos usando tomografia de coerência óptica mostram que a espessura macular central apresenta cerca de 212 µm, aumentando para algo em torno de 255 µm aos 3 mm de diâmetro, após o que a espessura retiniana normal varia de 210 µm a 239 µm (Chan et al., 2006). A depressão foveal, que representa a menor espessura central, sofre variação logo após o nascimento até os 15 meses de vida, com afinamento progressivo decorrente da migração de células das camadas mais superficiais para a periferia. Ao mesmo tempo, a fovéola, que representa o ponto central da fóvea e que contém apenas cones, sendo livre de bastonetes, sofre redução da sua área, decorrente da migração e concentração central desses cones, atingindo a morfologia do adulto aos 45 meses pós natal, com 650 a 700 µm de diâmetro foveolar (Yuodelis et al., 2003). A mácula e, mais precisamente a fóvea, pela alta concentração de cones, é responsável pela visão central. Além disso, pela disposição de cada cone foveal e sua relação unitária com as fibras nervosas, essa estrutura está diretamente relacionada com a visão de detalhes e a sensibilidade ao contraste (Brown et al., 2009). Os cones na área foveolar especificamente, são mais longos e estreitos, com cerca de 0,2 µm de diâmetro, além de estarem mais próximos uns dos outros (Applegate, 2000). A região macular é rica em pigmentos exógenos, principalmente zeaxantina e luteína. A primeira possui maior concentração no centro macular, enquanto a luteína é mais presente na periferia da mácula. São substâncias não produzidas pelo organismo e, portanto, precisam ser adquiridas pela alimentação. Apresentam papel importante na absorção da energia luminosa e proteção antioxidante para os fotorreceptores. Outras funções que se acredita de responsabilidade desses pigmentos é a redução da dispersão luminosa, propiciando melhor contraste e a proteção contra a degeneração macular relacionada com a idade (DMRI) (Canovas et al., 2009). Figura 5 - Anatomia retiniana da região macular e sua relação com o polo posterior . Fonte: www.portalsaofrancisco.com.br As células fotorreceptoras são denominadas de cones e bastonetes. Os primeiros são encontrados em maior concentração na área macular, perfazendo a totalidade dos fotorreceptores na fóvea. A população de cones no tapete retiniano é estimada em 3 a 4,6 milhões de células. São estimulados em condições fotópicas, ou seja, na presença de luminosidade. Os bastonetes apresentam concentração baixa na área macular, estando mais presentes na retina periférica. Sua função tem íntima relação com a visão periférica e em condições de baixa luminosidade. O número de bastonetes existente na retina é estimado entre 57 e 90 milhões de células (Panda et al.,1994; Aravena, 1996). Três tipos de cones podem ser diferenciados de acordo com o pigmento fotossensível nele contido e, portanto, o comprimento de onda captado pelo receptor. O pigmento presente nos cones é constituído de uma apo-proteína denominada opsina ligada a uma molécula cromófora, o 11-Cis-retinaldeído derivado da vitamina A que, por sua vez, determinará o comprimento de onda que estimulará o receptor (azul com 450 nm, verde com 530 nm e vermelho com 565 nm). A substância química relacionada com a fotossensibilidade dos cones é a rodopsina que, no escuro, está ligada ao cromóforo 11-Cis-retinal. Esse componente sofre fotoisomerização para all-trans-retinal quando da absorção de um fóton através de reações químicas e térmicas, iniciando o processo de detecção visual. A forma ativa do fotopigmento é a metarodopsina II que será inativada por processo de fosforilação por meio de enzimas específicas. A regeneração do pigmento se inicia no segmento externo do fotorreceptor e se completa no interior do epitélio pigmentar, que por sua vez, devolve o cromóforo para o fotorreceptor na forma de 11-Cis-retinal. No interior da unidade fotossensível, esse isômero se reconecta à opsina concluindo o processo denominado ciclo visual, restabelecendo a excitabilidade do fototransdutor (Hargrave, 1995; Kawamura,1993). Externamente e em contato íntimo com os fotorreceptores, está o EPR, uma monocamada de células contendo pigmento e derivadas do neuroepitélio embrionário. O EPR é vital à sobrevivência e manutenção dos fotorreceptores. Pela sua pigmentação, é capaz de absorver a energia luminosa que incide sobre as células fotossensíveis. Apresenta também longos microvilos que se estendem sobre os espaços entre fotorreceptores. É por meio destes prolongamentos que as células pigmentares realizam as trocas metabólicas. São responsáveis por remover íons, água e dejetos metabólicos do espaço subretiniano para o sangue, devolvendo para as células fotossensíveis nutrientes como glicose, retinol e ácidos graxos. Tem por função ainda, manter a excitabilidade dos fotorreceptores através da reisomerização de parte do Trans-retinal em 11-Cis-retinal após a absorção do fóton, uma vez que esse processo não pode ser totalmente exercido pelo próprio fotorreceptor. Participa também da fagocitose do segmento fotoquímico utilizado, isolando o retinal e devolvendo-o ao espaço subretiniano. Ainda, o EPR secreta uma série de fatores de crescimento importantes para a integridade estrutural dos fotorreceptores e endotélio da camada coriocapilar, e fatores imunossupressores relacionados com o isolamento imunológico do olho (Strauss, 2005). 1.2.7 Condução do Estímulo Visual Os interneurônios são as células nervosas que irão encaminhar o estímulo nervoso a partir da sinapse com o fotorreceptor. O primeiro é a célula bipolar que interconecta o fotorreceptor com o segundo interneurônio, a célula ganglionar, cujo prolongamento constituirá a camada de fibras nervosas (Kolb, 1991). As células ganglionares correspondem a campos receptores variados da retina. Campo receptor equivale à área de fotossensores abrangida por uma única célula ganglionar. Assim, bastonetes em setores periféricos, que estão relacionados com a visão escotópica e de movimento, são agrupados para um neurônio condutor único, fazendo com que estímulos visuais pequenos e em condições de baixa luminosidade captados por poucos transmissores sejam suficientes para estimular a célula ganglionar, aumentando sua sensibilidade. Por outro lado, na área foveal com maior população de cones, essa relação se inverte e muito poucos transmissores correspondem a uma célula ganglionar. Esse dado somado ao fenômeno de estimulação on/off, onde células bipolares estimuladas se alternam com outras adjacentes inibidas, faz com que aumente a sensibilidade de contraste e detalhes na região central. Faz sentido quando associamos a correspondência cortical da área foveal que é muito maior quando comparada com a periférica, em contraste com a relação retiniana dessas duas regiões (Kuffler, 1953). Os axônios que transitam pela camada de fibras nervosas apresentam uma disposição arqueada a partir do tapete retiniano em direção ao pólo posterior, onde confluem para formar o feixe nervoso que constitui o disco óptico. Essas fibras estão organizadas em feixes localizados na porção mais superficial da retina e podem ser identificadas por oftalmoscopia como estrias com brilho característico. São mais facilmente identificadas nos indivíduos jovens, ao longo das arcadas vasculares e nas proximidades do disco óptico, principalmente superior e inferiormente. Os feixes axonais são isolados uns dos outros e compartimentalizados por prolongamentos verticais das células gliais de Muller. Esses feixes confluem e convergem para o disco óptico, criando uma deflexão para então seguir posteriormente no trajeto do nervo óptico (Figura 6) (Radius & Arderson, 1979). O impulso elétrico caminha através do nervo óptico que constitui um conglomerado de aproximadamente um milhão de fibras nervosas, além de tecido conjuntivo, astrócitos e oligodendrócitos. O quiasma óptico representa a estrutura cerebral formada pela inter-relação do nervo óptico com seu análogo contralateral. Está localizado na base do cérebro, à frente do tronco cerebral e em íntima relação com a glândula hipófise (Le Merec & Vignaud, 1993). Em seu interior, as fibras nervosas adotam trajeto diferenciado, de acordo com sua correspondência retiniana. As fibras nasais que representam a retina nasal se cruzam neste ponto e passam a seguir posteriormente pelo lado oposto ao original. As fibras temporais seguem seu trajeto pelo quiasma sem cruzar a linha média. O mesmo acontece com as fibras maculares, cuja porção temporal segue pelo quiasma sem decussação, enquanto as fibras maculares nasais seguem pelo lado contralateral após cruzamento no quiasma (Le Merec & Vignaud,1993). Posteriormente ao quiasma, as fibras temporais retinianas ipsilaterais e as nasais contralaterais seguem pelo trato óptico até o corpo geniculado lateral, localizado no diencéfalo, onde finalmente fazem sinapse (Vital-Duran,1986). A disposição das fibras no corpo geniculado lateral respeita, de certa forma, a conformação retiniana. Assim, pontos adjacentes na retina são representados por pontos adjacentes correspondentes no corpo Figura 6 - Disposição esquemática das fibras nervosas no pólo posterior retiniano em direção ao nervo óptico. As fibras maculares apresentam trajeto direto, enquanto as demais exibem uma projeção arqueada. Fonte: www.oculist.net geniculado lateral (Zeki, 1993). Apresenta duas camadas: a parvocelular, contendo células relacionadas com a visão de cores, e a magnocelular, relacionada com a sensibilidade ao contraste (Wiesel & Hubel,1966; Bear et al., 1996). Um novo neurônio segue conduzindo o impulso elétrico através das radiações ópticas de Gratiolet (também chamadas de trato genículo-calcarino) até o centro receptor visual, situado nas margens do sulco calcarino e adjacências, localizado no lobo occipital. O córtex calcarino ou estriado é o córtex visual primário e corresponde à área 17 de Brodmann. Nesta região, as informações elétricas são processadas e interpretadas e as imagens reconhecidas. Apresenta interligações com as áreas peri-estriadas 18 e 19 que são áreas de associação. Pode ser segmentado em seis camadas, dispostas da superfície para o centro e classificadas de I a VI. A área IV especificamente recebe a maior parte das fibras provenientes do corpo geniculado lateral. No entanto, é a área V1 que representa a maior subdivisão do córtex visual e a maior representatividade retiniana (Figura 7) (Hubel & Wiesel, 1974). Figura 7 - Esquema da via óptica nervosa. O trajeto amarelo representa as fibras que conduzem o estímulo da imagem de cor correspondente, o mesmo ocorrendo com o trajeto vermelho. O diagrama à direita esboça o possível reflexo visual de lesões em diferentes níveis da via. Fonte: Machado A. Neuroanatomia Funcional, 1991 1.3 SISTEMA VISUAL E ACUIDADE VISUAL Como descrito, o sistema visual não engloba somente o processo de formação da imagem retiniana, mas envolve uma complexa interação entre a imagem captada pelo olho com diversas estruturas condutoras e com o sistema nervoso central. Este ainda sofre influência de outras áreas como a memória, tálamo e estruturas corticais adjacentes. Portanto, o ato de enxergar não corresponde unicamente a um processo de captação de imagens como uma câmera de vídeo, mas é fruto da integridade funcional das vias aferentes, eferentes e conexões, envolvendo aspectos de reconhecimento, cognitivos e até emocionais (Bicas, 2002). O processo de intercomunicação de áreas corticais e adjacências com o intuito de interpretação dos impulsos elétricos que carregam as informações visuais vão atuar na formação da imagem no córtex cerebral (Hubel & Wiesel, 1979). A percepção visual envolve três funções essenciais: a sensibilidade luminosa que capacita a diferenciação de estímulos distintos e simultâneos, o sentido de forma correspondendo à percepção e identificação de um objeto e o senso cromático, função dos cones retinianos e, portanto, exercida em condições fotópicas (Alves, 1999). Basicamente, a menor distância entre dois pontos que pode ser reconhecida pelo sistema visual corresponde à distância entre dois cones. Em teoria, a melhor acuidade visual possível é atingida com a estimulação de dois cones separados por um intermediário não estimulado. Portanto, tal distância corresponde ao diâmetro deste fotorreceptor não excitado e que, por sua vez, corresponde a um ângulo de convergência de 24 segundos (Bicas, 2002). Na prática, utiliza-se o conceito de mínimo separável que pressupõe a maior capacidade de distinção e definição de formas. O mínimo separável corresponde a um ângulo encontrado por Helmholtz cujo valor é de um minuto. Isso significa que dois pontos separados por um ângulo correspondente de um minuto são identificados como distintos por um olho em condições ideais (Alves, 1999). Com a medida da acuidade visual, é possível definir padrões de mensuração de potencial de visão de um indivíduo. Variáveis contidas na apresentação da imagem exercem influência na determinação da acuidade visual. Neste sentido, os conceitos de contraste e aberração óptica são fundamentais. Contraste corresponde à diferença de luminosidade entre duas regiões, ou entre um objeto e seu fundo. Sendo assim, dependendo da variação entre ambos, será obtido maior ou menor contraste que facilitará a identificação do objeto. De acordo com tal definição, mesmo com fundos de baixa luminosidade, nem sempre se espera baixo contraste se a diferença em relação ao objeto for notável. O efeito de contraste distal, ou seja, aquele exclusivamente relacionado com o objeto e seu fundo, não é tão importante para a determinação da acuidade visual como o contraste proximal. Este último engloba o contraste distal e ainda os efeitos inerentes ao sistema óptico. Por isso, mesmo em condições adequadas de contraste distal, o proximal poderá estar comprometido, por exemplo, na presença de opacidade importante do cristalino (Bicas, 2002). Da mesma forma, aberrações ópticas refletem a dispersão de luminosidade na retina, secundária a fatores intrínsecos do olho como curvatura e irregularidades de superfície corneana e transparência de meios, atenuando a percepção do contorno dos objetos, principalmente os de tamanho pequeno. Esse efeito é mais notável para a visão de detalhes e quanto menor forem os objetos (Bicas, 2002). Algumas padronizações e convenções na verificação da acuidade visual facilitam sua execução e reprodutibilidade. Os optotipos são os símbolos ou formas utilizados para a aferição da acuidade. Apresentam tamanhos distintos e os menores possíveis de serem identificados e diferenciados representam a melhor acuidade visual do indivíduo. Os optotipos são construídos seguindo padronização rígida e podem ser números, letras, desenhos ou símbolos. Devido à utilização de formas para a mensuração da quantidade de visão, considera-se que a acuidade aferida pelos optotipos é a acuidade morfoscópica, baseada no mínimo legível (Alves, 1999). Costuma-se utilizar o “E” de Snellen (Figura 8), principalmente para crianças acima de três anos e indivíduos não alfabetizados. O símbolo é apresentado em diversas direções, com tamanho decrescente. Sua conformação deve ser desenhada de maneira que todos os três segmentos apresentem o mesmo comprimento e largura. Sua largura ainda deve coincidir com aquela apresentada pelos espaços entre segmentos e pela coluna da letra, com o objetivo de homogeneizar a equidistância entre pontos que será representativa da acuidade visual. Snellen considerou o tamanho de letra ideal para a determinação de acuidade morfoscópica como sendo aquela correspondente a cinco minutos de ângulo, o que está em concordância com Helmoltz uma vez que assim, cada segmento e espaço da letra deverá ser distinguido com o mínimo separável de um minuto (Alves, 1999). O contraste das letras também deve ser o maior possível. Por isso, utilizam-se optotipos pretos em fundo branco, onde se acredita obter o máximo de contraste. Por outro lado, a iluminação da tela ou do quadro deve ser o suficiente para garantir essa diferença de contraste. Pouca iluminação pode reduzir o contraste do optotipo em relação ao fundo branco, mas a iluminação excessiva produz queda da acuidade em olhos não adaptados a essa condição. Para que a verificação da acuidade usando optotipos não fique prejudicada, algumas atitudes devem ser consideradas, como manter constante a distância do indivíduo do optotipo e colocar as tabelas em local com iluminação adequada (Alves, 1999). Os olhos são examinados separadamente e após, em conjunto. O paciente é questionado sobre o reconhecimento dos optotipos e a acuidade visual determinada pela linha contendo os menores optotipos completamente identificados. Admite-se um erro de até dois optotipos em cinco para considerar a linha toda como a acuidade determinada (Alves, 1999). A notação sobre a acuidade visual é determinada em termos de fração ou decimal. Em geral, os optotipos de Snellen respeitam a convenção do ângulo de cinco minutos e seus tamanhos são correspondentes para uma distância de 20 pés ou 6 metros onde se admite que a acomodação seja insignificante, de apenas 0,17D. Quando expressa em forma de fração, o numerador utilizado representa a distância ao qual o optotipo está sendo posicionado em relação ao indivíduo e o denominador corresponde à distância capaz de formar o ângulo de cinco minutos com o tamanho do optotipo em questão (Alves, 1999). A representação decimal corresponde diretamente à divisão do numerador pelo denominador da fração, sendo que no numerador fica a notação da distância que se encontra o indivíduo e no denominador, Figura 8 - Optotipo “E” de Snellen Fonte: (www.library.kiwix.org). a distância que o olho normal perceberia aquele optotipo. A notação da acuidade visual pode ser feita usando medidas métricas ou pés. Sendo assim, a acuidade visual de 20/20 (pés) ou 6/6 (metros) pode ter a notação substituída por 1,0 e a acuidade de 20/200 ou 6/60, por 0,1 e assim por diante (Alves, 1999). Em se tratando da tabela padronizada de Snellen, alguns aspectos devem ser considerados. Em primeiro lugar, a progressão não geométrica das linhas de visão e o número não constante de optotipos por linha, induzem a uma variabilidade de teste heterogênea entre linhas adjacentes, em diferentes níveis da tabela. Assim, a chamada variabilidade teste-reteste (VTR) é maior nas linhas com optotipos menores, ao contrário dos níveis com os maiores optotipos. A legibilidade e a compressão dos símbolos podem comprometer a legitimidade do exame. Além disso, a notação fracionária para a tabela de Snellen corresponde a dados ordinais e não intervalares, dificultando a análise estatística. Com o objetivo de minimizar essas variáveis, foi criada a tabela logMAR para a medida mais acurada da acuidade visual. Porém, seu uso não se popularizou na prática clínica, devido a pouca familiaridade com o sistema de escore, ao tamanho da tabela e ao tempo necessário para completar o exame (Rosser et al., 2001). A tabela logMAR (logarithm of the minimum angle of resolution) apresenta número constante de optotipos por linha, onde o tamanho decresce segundo uma progressão geométrica, respeitando a evolução segundo uma escala logarítmica. Isso representa a diferença entre linhas de 0,1 unidades logarítmicas, equivalente a um fator de correção de 1,2589 entre o tamanho dos optotipos em progressão (Holladay, 1997). A correspondência entre o sistema de Snellen e logMAR não é direta (Figura 9), uma vez que um segue progressão aritmética e o outro, geométrica. Para realizar a conversão para logMAR, inicialmente é preciso transformar a notação fracionária de Snellen em decimal e, a seguir, considerar o negativo do logaritmo correspondente. De logMAR para Snellen, realiza- se o caminho inverso. Sendo assim, observa-se que os extremos podem ser associados, onde a acuidade de 20/20 equivale à linha zero da tabela logMAR e 20/200, à linha 10. O mesmo não ocorre com as variações internas da tabela, onde a linha 5 logMAR não equivale a 20/40 de Snellen, mas sim a 20/63 (Holladay, 1997). A medida da acuidade é o método mais difundido de aferição da função visual, e também o mais simples de ser executado. No entanto, não reflete todas as variáveis correlacionadas que definirão a visão percebida. As condições dentro das quais é realizado o teste correspondem, em geral, a um ambiente padronizado que difere bastante da realidade encontrada no dia a dia. Uma análise procurando estabelecer o paralelo entre a acuidade visual e a qualidade de visão percebida entre idosos, revelou que, muitas vezes, a acuidade determinada através do exame não é acompanhada desta visão percebida. Dentro dos 43,5% apresentando acuidade melhor que 20/25, apenas 23,6% se consideravam com boa visão. Além disso, 47,2% referiam acuidade regular, 25,9% chegavam a relatar visão ruim e 2,9% péssima. No outro extremo, dentro dos 1,3% classificados como cegos, apenas 30% referiam visão péssima. Por isso, acredita-se que outros fatores devem ser considerados quando se procura caracterizar a função visual (contraste, visão de cores, luminosidade variável) e que não são contemplados no exame de acuidade (Cinoto et al., 2006). 1.4 ÓPTICA Para melhor entendimento do comportamento da luz e da formação de imagem, alguns conceitos necessitam ser consolidados. A velocidade da luz conduzida em um meio sofre influência da densidade do mesmo. Assim, quanto maior a densidade de um determinado meio, mais lentamente se propagará um Figura 9. - Tabelas de optotipos no sistema Snellen (esquerda) e no sistema logMAR (direita). Observa-se que em logMAR o número de letras é constante Fonte: www.good-lite.com raio luminoso. Com a variação de velocidade, o comprimento da onda luminosa acompanha a mudança, enquanto a frequência mantém-se constante (Friedman & Kaiser, 2007). Chama-se índice de refração à razão entre a velocidade da luz em um meio e no vácuo. O índice de refração da água é 1,33, sendo o mesmo do humor aquoso e vítreo. A córnea apresenta índice de 1,37, enquanto o cristalino mantém índice de 1,42 (Friedman & Kaiser, 2007). Quando um raio luminoso incide sobre uma superfície, pode seguir por dois caminhos diferentes: a) Reflexão: o raio luminoso, ao se deparar com uma superfície, retorna para o mesmo meio, de forma que o ângulo formado pelo raio incidente com o plano normal, perpendicular à superfície (ø), é igual ao ângulo formado pelo raio emergente com a mesma normal (ø´). Esse princípio exprime a lei da reflexão (Fowles, 1989): ø = ø´ Importante notar que quanto maior a diferença entre os índices de refração dos meios em questão, maior será o grau de reflexão do raio (Friedman, 2007); b) Dispersão: é a característica que um material apresenta de separar a luz branca em vários segmentos com comprimento de onda diferentes como o azul, amarelo e vermelho. O poder de dispersão de um meio (W) pode ser aferido através da fórmula: W = nf – nc / nd – 1 onde nf, nc e nd expressam os índices de refração dos comprimentos de onda vermelho, amarelo e azul respectivamente, de um determinado meio (Francis, 1997); c) Refração: esta propriedade é fundamentada na lei de Snell cujo princípio baseia-se na condução de um raio de luz que atravessa uma superfície separando dois meios com índices de refração distintos, ou seja, com velocidades diferentes de condução luminosa. O raio que ultrapassa essa superfície mantém relação direta com a mesma e seu plano normal perpendicular, assim como também o raio incidente. Outra propriedade exprime que a razão entre o seno do ângulo de refração com a normal (Senø2) e o seno do ângulo de incidência com a mesma (Senø1) é igual à razão entre os índices de refração do meio de incidência (n1) e emergência (n2) (Born, 1959). Tais princípios podem ser expressos pela fórmula a seguir: n2.Senø2= n1.Senø1 Observa-se que o raio refratado apresenta ângulo menor que o incidente com a normal quando o meio de emergência obtiver índice de refração maior que o meio de incidência. O contrário ocorre quando esta relação de índices de meio é invertida (Friedman, 2007). Especial interesse apresenta a refração, pois é dependente desta propriedade que se obtém a transmissão da imagem pelos meios ópticos. 1.5 SISTEMA ÓPTICO CENTRADO E PODER DIÓPTRICO É considerado um sistema óptico centrado um conjunto de superfícies antepostas em torno de um mesmo eixo óptico. Neste sentido, o olho apresenta as características de tal sistema, cujos componentes opticamente atuantes são alinhados ao longo do eixo visual. Através da limitação da abertura pupilar, consideram-se importantes para a formação da imagem retiniana os raios que atravessam esse anteparo, ou seja, o raio do eixo visual e os raios paraxiais a este (Fernandes, 2008). Uma fonte de luz, por princípio, emite raios em todas as direções de maneira uniforme. Em momentos definidos, todos os raios emitidos com comprimento idêntico podem ser reunidos e suas secções transversais determinam uma figura esférica chamada de frente de onda (Jankov et al., 2002). Os raios correspondentes a um ponto objeto atravessando um sistema óptico perfeito, convergem para produzir um ponto imagem idêntico. Na prática, o olho não funciona como um sistema perfeito, sendo que os raios não são totalmente coincidentes no ponto imagem. Tal fenômeno introduz o conceito de aberração, que reflete a diferença entre o sistema convergente ideal e o sistema ocular real (Fernandes, 2008). Raios luminosos com comprimentos de onda diferentes determinam também o reconhecimento de cores variadas. Ainda, essa diferença de comprimento de onda determina índices de refração específicos, produzindo ângulos emergentes distintos. Com isso, um Formatado: Português (Brasil) objeto produz uma imagem cujo contraste e nitidez são prejudicados por incidências cromáticas distintas, de acordo com os vários comprimentos de onda do espectro de luz. A esse fenômeno é dado o nome de aberração cromática (Jankov et al., 2002). Uma lente perfeita é capaz de convergir raios paralelos, transformando-os em uma frente de onda esférica com intersecção no ponto focal da lente. Por isso, a córnea e o cristalino apresentam asfericidade, com curvatura periférica menor que a central, com o objetivo de compensar aberrações. No entanto, ainda assim são incapazes de promover com perfeição a convergência dos raios, permitindo intersecções não totalmente coincidentes, gerando a chamada aberração monocromática (Jankov et al., 2002). Vários são os modelos de aberração podendo ser descritos e representados por meio de superfícies geométricas e classificados em expressões matemáticas que compõem os polinômios de Zernike. Esses, por sua vez, categorizam as aberrações de primeira a quarta ordens (Jankov et al., 2002). Poder dióptrico, também chamado de poder de convergência, é a capacidade que um meio óptico apresenta de influenciar no desvio do raio luminoso incidente. É expresso em dioptrias (D) e seu valor é inversamente proporcional à distância focal. Um olho padrão apresenta, em média, 24,4mm de comprimento axial e centro óptico a 7,33mm da superfície anterior da córnea entre o cristalino e o vítreo. O poder dióptrico total deste olho é de 58,64D, dos quais a córnea é responsável por 43,00D (Barthem, 2005). Assim, tendo por base os conceitos de índice de refração e ângulos de incidência e emergência refracionais, é possível concluir que quanto maior a curvatura de uma superfície, maior será o seu poder dióptrico, ou seja, maior será a capacidade de convergir os raios, no caso de formas convexas, ou de divergir no caso de formas côncavas. Por isso, o poder dióptrico de uma lente é inversamente proporcional ao raio de curvatura da mesma e diretamente proporcional ao seu índice de refração. A curvatura da lente pode ser expressa em dioptrias ou em milímetros de raio de curvatura (Carvalho, 2005). A conversão entre as duas maneiras de representação do poder dióptrico pode ser intermediada pela fórmula: F = 1/r . (na – no) Onde: F = poder dióptrico; r = raio de curvatura da córnea; na = índice de refração do ar (1,000) e no = índice de refração da córnea (Olsen, 1986). A córnea possui uma conformação convexo-côncava, com dupla superfície. A curvatura da superfície anterior central apresenta raio de 7,7 mm em média, podendo variar de 7,2 a 8,6 mm, enquanto a curvatura posterior permanece ao redor de 6,8 mm. Em termos de poder dióptrico, a face anterior corresponde a 43,64 D em média, enquanto a posterior produz uma lente negativa, de – 6 D. No entanto, como a diferença entre os índices de refração da córnea (n = 1,376) e do humor aquoso (n = 1,336) é pequena, o efeito divergente da face posterior é desconsiderado. Assim, o poder dióptrico da córnea na realidade representa o complexo córnea/humor aquoso (Olsen, 1986). Cabe lembrar também que, anteriormente à córnea encontramos o filme lacrimal, com índice de refração de 1,416 (Alves, 2003). O perfil da córnea humana apresenta contorno semelhante a uma parábola e não um segmento de circunferência. Sendo assim, existe uma variação no raio de curvatura dos 3 mm centrais em relação ao anel periférico de 9 mm na ordem de aproximadamente 0,28 mm, com aplanamento neste último. Essa conformação é atenuada com a idade ou como resultado de ablação refrativa, situações que geram a aberração esférica quando a córnea perde sua forma prolada. No entanto, tal mudança parece não ocorrer em graus variados de miopia (Carney et al., 1997). Portanto, é possível dividir a córnea em duas regiões: - Zona central com 4 a 6 mm de diâmetro, por onde seguem os raios axiais e paraxiais; - Zona periférica, mais achatada (Alves, 2003). O cristalino atua como uma lente biconvexa. Sua superfície anterior apresenta raio de curvatura de aproximadamente 7,3 mm e constante cônica hiperbólica de 2,46. Posteriormente, possui raio de curvatura de 5,35 mm com constante parabólica de 1,09. O cristalino apresenta uma camada cortical anterior e uma posterior, com índice de refração de 1,386, diferentemente do núcleo que possui 1,406. Tais características conferem ao cristalino alto poder de convergência que, na hipótese da interface com o ar, seria de cerca de 100 D. Entretanto, considerando-se o contato direto com os humores aquoso e vítreo com índices de refração de 1,336, seu poder dióptrico total no repouso é de 19 D (Bicas, 1997). O corpo vítreo é o último meio óptico por onde percorrem os raios paraxiais antes de atingirem a retina. Em ocasiões onde o corpo vítreo é substituído e a cavidade é preenchida com outra substância como perfluorcarbono ou óleo de silicone em cirurgias vítreo-retinianas, o índice de refração diferente influencia na convergência dos raios luminosos. No caso específico do óleo de silicone, o índice de refração é alterado para 1,405, observando-se uma hipermetropização de cerca de +8,71 D (Gao et al., 2009). 1.6 EMETROPIA E AMETROPIAS Estabelecidos os conceitos anatômicos e funcionais a respeito do poder dióptrico do olho, é possível determinar as definições de emetropia e ametropias. Emetropia é o termo que designa o olho como um sistema opticamente compensado. Em outras palavras, seu poder dióptrico total é capaz de convergir os raios luminosos de tal maneira a coincidi-los exatamente na fóvea, formando uma imagem nítida. Anteriormente a esse conceito, procurava-se postular a emetropia por meio de faixas de normalidade para comprimento axial ou capacidade de convergência ideais, sendo que situações exclusas a essa zona de normalidade eram consideradas não emétropes. No entanto, descobriu-se que, mesmo para comprimentos axiais aumentados, observava-se emetropia desde que o sistema óptico fosse suficiente para coincidir a imagem na retina. Da mesma forma, sistemas ópticos extremamente convergentes promoviam a emetropia quando o comprimento axial era proporcionalmente pequeno, oferecendo nitidez na imagem formada. Com isso, substituiu-se a necessidade de correlacionar emetropia com parâmetros biométricos de normalidade, desde que o sistema óptico seja adequadamente compensado (Bicas, 1997). Neste sentido, denomina-se ametropia toda situação de não emetropia, quando o equilíbrio entre poder dióptrico e comprimento axial não ocorre, independentemente do fator causal, produzindo um ponto imagem fora da retina. Quando o comprimento axial é o parâmetro determinante para que ocorra a imagem desfocada, classifica-se como ametropia axial. Por outro lado, quando o poder dióptrico está desajustado, ocorre a ametropia refracional ou de refringência (Bicas, 1997). Basicamente, três tipos de ametropias podem ser descritas: miopia, hipermetropia e astigmatismo. 1.6.1 Miopia É denominada miopia a condição em que o poder total de convergência do olho supera a distância até a fóvea, e a imagem é formada antes da retina (Figura 10). Isso ocorre quando o poder dióptrico é considerado superior ao encontrado na emetropia (miopia de índice) ou porque o olho é maior ou mais alongado, afastando a fóvea do ponto imagem (miopia axial). Em ambas as situações, o foco da imagem ocorre anteriormente à retina. Para o caso específico da miopia axial, o comprimento pode assumir altas proporções longitudinais sendo denominada de miopia degenerativa. Essa condição é caracterizada não somente pela ametropia em si, mas também pelos comemorativos advindos, como implantação oblíqua do nervo óptico e crescente peripapilar, além de atrofia de coróide, estafiloma posterior e degenerações periféricas do tipo pave stones, lattice, roturas retinianas e retinosquise, situações diretamente relacionadas com maior risco de descolamento regmatogênico da retina (Brasil, 2006). A miopia também pode ser classificada em (Cunha, 2000): - Fisiológica: com baixa magnitude, em geral até -3,00D e com aspecto fundoscópico normal; Figura 10 - Representação esquemática da formação de imagem na miopia. O objeto de interesse é focado à frente da retina. Fonte: www.joiarte.com.br - Intermediária: apresenta refração em torno de -3,00 a -5,00D, comprimento axial aumentado e mínimas alterações fundoscópicas; - Patológica: com refração acima de -5,00D, as alterações em todas as camadas do olho e aumento pronunciado do globo ocular estão frequentemente presentes. Outra denominação para estes casos seria miopia progressiva; - Curvatura: quando o comprimento axial é normal, mas existem alterações importantes de curvatura corneana ou lenticular. Alguns fatores podem ser implicados no desenvolvimento da miopia, principalmente em crianças. A relação entre o esforço visual para perto e a capacidade acomodativa deficiente parece influenciar o início da ametropia em crianças. Esse efeito é limitado, não exercendo influência além de -3,00D. A predisposição hereditária também apresenta papel na gênese da miopia na criança, com padrão de herança autossômica dominante, recessiva ou poligênica. Baixos graus de miopia são relacionados com a herança recessiva, enquanto a dominante é encontrada na etiologia da miopia patológica. O terceiro fator é a relação entre a baixa resistência da parede escleral devido a fibrilogênese tecidual defeituosa e a pressão intraocular. Este efeito é principalmente importante na miopia patológica, ocorrendo em fases mais adiantadas da infância e adolescência (Cunha, 2000). 1.6.2 Hipermetropia Ao contrário da miopia, na hipermetropia o olho não tem poder de convergência suficiente para incidir a imagem na fóvea, que se forma em um ponto atrás da retina (Figura 11). A partir do mesmo raciocínio utilizado para a miopia, o comprimento do olho hipermétrope pode ser menor em olhos com poder dióptrico normal, ou com dimensões consideradas normais, porém com poder de convergência insuficiente (Friedman, 2007). Olhos extremamente curtos estão implicados em altas hipermetropias, mas também podem carrear outras condições concomitantemente, como risco aumentado de glaucoma agudo decorrente da compressão do seio camerular pelo diafragma irido-cristaliniano, estrabismos convergentes associados e maior chance de ambliopia, com baixa acuidade visual mesmo que corrigida (Fucks, 2005). 1.6.3 Astigmatismo Os meridianos que compõem a superfície corneana ou lenticular podem não apresentar curvaturas iguais em todas as direções. Em decorrência, a imagem de um ponto focal representativo deixa de ser um ponto, passando a ser uma linha (Moreira, 2001). Como as lentes são esfero-cilíndricas, são gerados então dois focos lineares perpendiculares entre si e separados por uma região de confusão focal que pode ser esboçada em uma figura na forma de conóide, denominado de conóide de Sturn (Figura 12) (Smart, 1935; Wilson, 2009). O astigmatismo pode ter sua origem tanto na superfície anterior, como na posterior, da córnea ou do cristalino. O astigmatismo corneano apresenta meridianos com poder dióptrico diferentes. As imagens da topografia de superfície da córnea expressam melhor essa diferença. A partir destas imagens também é possível compreender as diversas classificações que podem representar a morfologia do astigmatismo. Figura 11 - Representação esquemática da formação de imagem na hipermetropia. O objeto de interesse é focado atrás da retina Fonte: www.portalsaofrancisco.com.br De acordo com a regularidade topográfica encontramos: - Astigmatismo regular: quando identificam-se dois meridianos principais e perpendiculares, sendo possível a correção adequada com óculos (Figura 13); Figura 13 - Imagem topográfica apresentando astigmatismo regular, onde se observam dois meridianos perpendiculares, com eixo cilíndrico a 90o Fonte: Mapa ceratométrico do Galilei dual Scheimpflug Analyser. Figura 12 - Representação esquemática do olho com astigmatismo. Observa-se que, para dois eixos corneanos principais correspondem pontos focais distintos. Fonte: www.michellestarlotti.it - Astigmatismo irregular: os meridianos principais não são perpendiculares ou existem outros meridianos ou assimetrias influenciando no relevo corneano, não possibilitando correção com óculos ou cirurgia refrativa (Figura 14). Essa condição é observada com maior frequência em afecções específicas, como o ceratocone e a degeneração marginal pelúcida (Cigales, 2006). O astigmatismo pode também ser classificado de acordo com a relação entre a curvatura corneana e a linha perpendicular ao meridiano mais curvo em: - Astigmatismo simétrico: os hemi-meridianos que compõem o meridiano mais curvo apresentam curvaturas semelhantes, produzindo uma imagem topográfica do tipo bowtie; - Astigmatismo assimétrico: identificam-se dois meridianos perpendiculares principais, com formação da imagem topográfica em bowtie, porém com segmentos de tamanhos diferentes. O coeficiente de assimetria procura comparar o poder dióptrico desses dois hemi-meridianos estabelecendo a relação entre eles e expressando o grau de assimetria do astigmatismo. Consideram-se assimetrias acima de 1,5 D como suspeitas para irregularidades corneanas, oferecendo informações importantes na indicação da cirurgia refrativa (Wang, 2008). A inclinação do meridiano mais curvo também pode determinar uma terceira classificação: Figura 14 - Imagem topográfica apresentando astigmatismo irregular, com curvatura aumentada localizada inferiormente. Fonte: Mapa ceratométrico do topógrafo CSO. - Astigmatismo a favor da regra: o meridiano mais plano encontra-se no sentido horizontal, mais precisamente entre zero e 15 graus e 165 e 180 graus; - Astigmatismo contra a regra: observa-se o inverso da situação anterior, onde o meridiano mais plano encontra-se verticalizado, entre 75 a 105 graus; - Astigmatismo oblíquo: quando a inclinação do eixo mais plano está situada entre os intervalos mencionados, ou seja, entre 16 e 74 graus e entre 106 e 164 graus (Holmstrom, 1998). Entretanto, outros autores estabelecem outros limites para a inclinação do eixo. Ghiaroni e Moreira propuseram limites de zero a 30 graus e 151 a 180 graus para astigmatismo a favor da regra, de 61 a 120 graus para astigmatismo contra a regra e de 31 a 60 e de 121 a 150 graus para o astigmatismo oblíquo (Guiaroni & Moreira, 2004). O astigmatismo pode também ter sua origem no cristalino, quando seu poder de convergência não é o mesmo em todos os pontos. Neste caso, o exame topográfico não expressa alterações significativas, apesar de a ametropia estar presente no exame de refração (Moreira, 2001). O olho pode apresentar concomitantemente o astigmatismo corneano e o lenticular. Na verdade, o astigmatismo total é a resultante da somatória dos componentes cilíndricos corneano e cristaliniano. Observa-se de fato que, principalmente em crianças e pré- adolescentes, baixos graus de astigmatismo (inferior a 1,00D) estão mais relacionados com o cilindro corneano, enquanto que astigmatismos altos (acima de 1,00D) apresentam uma prevalência aumentada da conjunção do astigmatismo corneano a favor da regra e astigmatismo oblíquo lenticular. Ainda, baixas dioptrias cilíndricas oblíquas apresentam correlação com o astigmatismo lenticular no mesmo eixo. As aberrações cristalinianas são, até certo ponto, capazes de anular as aberrações corneanas. No entanto, quando o mesmo fenômeno compensatório não é observado, ocorre o astigmatismo. Por isso, especial atenção deve ser tomada quando ocorre essa compensação entre córnea e cristalino, principalmente no planejamento cirúrgico da facectomia, uma vez que, anulando-se o efeito cilíndrico cristaliniano com o implante de lentes intraoculares esféricas, o cilindro corneano poderá se manifestar em um olho que primeiramente não apresentava este erro refrativo (Shankar, 2004). 1.6.4 Conjunção de Ametropias Na prática, os erros refracionais podem coexistir, sendo esta a situação mais frequentemente observada. É possível então, organizar as ametropias de forma mais complexa, combinando os fatores ametrópicos. Exceção seja feita no caso da conjunção entre miopia e hipermetropia em um mesmo sistema óptico, por serem conceitualmente antagônicas. A classificação é baseada de acordo com a posição da linha de foco em relação à retina (Wu, 1999). 1. Astigmatismo miópico simples: um dos focos do conóide de Sturn incide sobre a retina e o segundo à frente desta; 2. Astigmatismo hipermetrópico simples: o primeiro foco do conóide incide sobre a retina e o segundo em um ponto localizado posteriormente; 3. Astigmatismo miópico composto: ambos os focos do conóide são situados à frente da retina; 4. Astigmatismo hipermetrópico composto: ambos os focos do conóide são localizados posteriormente à retina e 5. Astigmatismo misto: um dos focos situa-se à frente da retina e o segundo atrás desta. 1.6.5 Anisometropia Em geral, a refração apresenta semelhança entre ambos os olhos, principalmente na magnitude do componente esférico. Na situação em que haja diferenças refracionais entre os olhos, encontra-se o quadro definido como anisometropia (Souza, 2002). Não é estabelecido um limite mínimo a partir do qual se considera a anisometropia, uma vez que a condição limitante e a tolerância à diferença estão relacionadas não somente com a diferença entre os graus, mas também com o tipo de ametropia, capacidade fusional, idade do paciente, uso prévio de correção óptica e até perfil psicológico (Souza, 2002). As anisometropias podem ser classificadas em miópicas, quando ambos os olhos são míopes ou hipermetrópicas, se hipermétropes. Por outro lado, quando um olho é míope e o outro hipermétrope, denomina-se antimetropia. Pode-se também classificar a anisometropia em axial ou refracional, de acordo com a etiologia do erro refracional (Souza, 2002). Estudos com indivíduos entre quatro meses e 17 anos de idade, procurando determinar o perfil da anisometropia miópica, revelam um predomínio do tipo axial em relação ao refracional, cuja diferença média entre os comprimentos longitudinais permanece ao redor de 1,8 mm. Já, em termos dióptricos, a variação entre ambos os olhos chega a 18,2 D, com média em torno de 9,4 D, sendo fator importante para a falta de desenvolvimento visual quando não tratada adequadamente (Weiss, 2004). Os sintomas baseiam-se na aniseicônia (tamanhos diferentes de imagem decorrente da diferença refracional) que leva a menor nitidez em um dos olhos, com perda de fusão acarretada pela incapacidade de unir as duas imagens. Queixas de desconforto ou cefaleia normalmente ocorrem somente na tentativa de correção com óculos, quando a melhora do foco e nitidez induz a fusão (Souza, 2002). 1.7 EQUIVALENTE ESFÉRICO O conóide de Sturn representa o intervalo compreendido entre os dois focos astigmatas, dentro do qual a nitidez de imagem pode variar na direção de um ou de outro. O ponto intermediário, ou seja, o círculo de menor confusão, capaz de representar a magnitude do sistema esfero-cilíndrico, é denominado de equivalente esférico. Na prática, este representa o grau esférico que melhor pode substituir o complexo refracional observado. Sendo assim, um astigmatismo miópico, por exemplo, pode ser representado por um único grau esférico, situado no círculo de menor confusão do conóide (Laiz, 2009). O equivalente esférico (EE) pode ser obtido através do cálculo da soma entre o componente esférico (DE) da ametropia e a metade do valor do componente cilíndrico (DC). EE = DE + ½ DC 1.8 ACOMODAÇÃO E PRESBIOPIA A acomodação é o processo pelo qual o foco do olho é modificado para obter nitidez de imagem para perto, através da mudança refinada e controlada da curvatura do cristalino. É denominado ponto próximo a mínima distância necessária para obter visão nítida. A medida da acomodação é feita em dioptrias e reflete a distância até o objeto de interesse. Para a distância de 1 metro é necessária uma acomodação de 1 D, para 1/2 metro, 2 D e para 1/3 metro, 3 D. O músculo relacionado diretamente com o fenômeno da acomodação é o músculo ciliar. A via nervosa para este reflexo inicia-se com o estímulo visual que caminha pela via óptica até a área 17 e 19 de Brodmamm, onde se inicia a alça eferente de resposta que chega ao músculo atráves do III par, conduzindo fibras decorrentes do núcleo de Edinger-Westphal (Sá & Plutt, 2001). Na verdade, a espessura lenticular aumenta com a acomodação e sua curvatura anterior torna-se mais acentuada. O núcleo cristaliniano é deslocado anteriormente e, consequentemente, a câmara anterior fica mais rasa. Não está claramente determinado se a cápsula posterior também é anteriorizada, apesar das evidências apontarem para um deslocamento de toda a lente (Koretz et al., 1984). O músculo ciliar, através de sua contração, libera a tensão no aparato zonular, fazendo com que o cristalino apresente sua conformação em estado de repouso, ou seja, mais esférica. A este fenômeno atribui-se o termo rouding up, em referência à recuperação elástica do cristalino e faz parte da teoria inicialmente proposta por Helmholtz (Koretz et al., 1997). Outros autores tentam explicar o mecanismo acomodativo através da anteriorização de alguns componentes cristalinianos. Através de estudos utilizando lâmpada de fenda com a tecnologia Scheimpflug, Koretz e colaboradores conseguiram observar que, durante a acomodação, o núcleo lenticular e a superfície anterior sofrem um movimento de translação anteriormente e consequente, aumento da curvatura anterior do cristalino, sem contudo, haver deslocamento do córtex e superfície posterior (Koretz et al., 1997). A presbiopia é, por definição, a perda fisiológica da capacidade acomodativa que ocorre progressivamente com a idade e exerce impacto sensível após a quarta década de vida. A amplitude de foco até os 40 anos é de +4,0 D, em média. Após a quarta década de vida, essa amplitude cai para +2,0D, de modo que após os 60 anos, pode ser considerada insignificante (Werner et al., 2000). Com o envelhecimento, o volume cristaliniano aumenta e a sua massa é naturalmente deslocada anteriormente, apesar da distância entre córnea e cápsula posterior manter-se inalterada. Devido este fenômeno, observa-se uma redução do volume da câmara anterior que se torna mais rasa (Cook et al., 1994). Outras alterações lenticulares advindas com a idade incluem o aumento de curvatura central no olho não acomodado, tanto na superfície anterior, como na posterior (Brown, 1974) e a mudança na relação entre músculo ciliar, fibras zonulares e cápsula anterior do cristalino. Esta última é resultado do deslocamento adiante da cápsula anterior não acompanhado pela zônula (Farnsworth & Shine, 1979). Todas essas alterações anatômicas e de relação entre estruturas no segmento anterior estão intimamente envolvidas com a perda gradativa do potencial biomecânico acomodativo. Segundo a teoria clássica de Helmholtz, onde a acomodação é o reflexo da recuperação elástica do cristalino devolvendo sua forma mais curva de repouso, a esclerose lenticular é a principal causa da presbiopia. Através desse endurecimento natural e progressivo, o cristalino perde gradualmente sua elasticidade e a contração do músculo ciliar é inútil para a transformação lenticular. Em 1925, Fincham propôs uma modificação na teoria de Helmholtz. Weale detalhou a teoria apresentada por Fincham ao descrever a forma hiperbólica da superfície anterior do cristalino como resultado de variações de espessura da cápsula e reforçou a teoria da perda da acomodação, proposta por Helmholtz, para justificar a presbiopia, divergindo apenas com relação ao foco da perda de elasticidade lenticular. Para Fincham, o endurecimento do núcleo não justifica essa perda, uma vez que, salvo a presença de catarata, a consistência do cristalino transparente não sofre grandes alterações com a idade. Por isso, atribuiu ao enrijecimento capsular a explicação para a perda da elasticidade lenticular (Weale, 1962). Alterações na morfologia e fisiologia do corpo ciliar também foram identificadas. Foi observado um aumento do volume do corpo ciliar até a quarta década de vida e redução a posteriori, acompanhado também da mudança do ângulo formado entre o corpo ciliar e os processos zonulares. Além disso, ocorre progressivamente a deposição de tecido conectivo, reduzindo a capacidade contrátil do músculo ciliar (Weale, 1962). No entanto, Schachar questionou os achados de Helmholtz e demais pesquisadores concordantes. De acordo com sua teoria, as fibras zonulares destinadas à região equatorial da lente teriam origem no músculo ciliar anterior, logo após a base da íris, e que as fibras com inserção na face anterior e posterior estariam ligadas à porção posterior do músculo. Com isso, através da contração do músculo, as fibras equatoriais sofreriam tensão e as demais, relaxamento, conferindo o aumento de curvatura no centro da lente, compensada pelo aplanamento da mesma na periferia. Este princípio se opõe à dinâmica do músculo ciliar e aparato zonular proposto inicialmente por Helmholtz, sugerindo que a tensão zonular produz a acomodação e não o contrário (Schachar, 2004). Através do estudo ultrassonográfico de olhos de primatas, Schachar e colaboradores observaram que o crescimento cristaliniano, principalmente em direção à sua periferia equatorial, acaba por relaxar a tensão zonular, reduzindo sua capacidade acomodativa de acordo com sua proposta (Schachar et al., 1995). Entretanto, os componentes anatômicos e funcionais descritos por Schachar não foram comprovados por estudos mais recentes. Observações por meio de transiluminação escleral, biomicroscopia ultrassônica e goniovideografia revelam que o equador cristaliniano e o músculo ciliar se deslocam distalmente à esclera durante a acomodação. Além disso, não foi confirmada a disposição das fibras zonulares proposta por Schachar (Werner et al., 2000). O deslocamento da superfície posterior tem sido também relacionado na etiogenia da presbiopia. Em indivíduos jovens, essa superfície se movimenta discretamente para trás, enquanto em présbitas, há uma inversão desse deslocamento, onde a superfície posterior caminha para frente ou, simplesmente não sofre mudança (Koretz et al., 1997). 1.9 CORREÇÃO DOS ERROS REFRACIONAIS É possível corrigir uma ametropia através da interposição de lentes que exerçam desvio refrativo com magnitude suficiente para compensar o erro refracional, convergindo os raios na retina e formando uma imagem nítida (Barth, 2008). 1.9.1 Óculos O termo inglês para óculos “spectacles” é proveniente da raiz latina specere, que significa “olhar para”. Este é o instrumento mais comum e também o mais antigo utilizado para a correção óptica. Os primeiros objetos com superfície lisa adotados com o objetivo de magnificação da imagem para perto remontam ao período próximo do ano 1000, com a chamada “pedra de leitura”, utilizada por monges présbitas. No entanto, aparatos semelhantes aos óculos atuais foram descritos somente a partir de 1289 em Florença, na Itália. E