Ocular Response Analyzer: ORA

Ocular Response Analyzer es un método para medir la presión en el ojo y la histéresis corneal. Este proceso es dinámico y se hace de forma bidireccional.

El Ocular Response Analyzer usa un impulso de aire rápido. Esto ejerce fuerza sobre la córnea. Un sistema electroóptico monitorea cómo se deforma.

El pulso de aire hace que la córnea se mueva hacia adentro. Luego, supera la posición de aplanación y se vuelve cóncava. Después, se desconecta la bomba y la córnea regresa a su forma normal.

Hay dos tipos de aplanación: hacia dentro y hacia fuera. Estos procesos dan dos valores de presión diferentes.

El promedio de estos dos valores da una presión intraocular repetible. Esta presión se relaciona con la medida de Goldmann. La diferencia entre estos valores es la Histéresis corneal.

Ocular Response Analyzer es crucial para personas con glaucoma o queratocono.

Introducción al Ocular Response Analyzer (ORA)

El Ocular Response Analyzer (ORA) es un instrumento para evaluar la córnea. Fue creado por Reichert Technologies. Mide cómo reacciona la córnea a un pulso de aire sin ser invasivo.

Las lecturas del ORA dan datos importantes. Estos incluyen la histeresis corneal (CH) y el factor de resistencia corneal (CRF). Estos datos son útiles para diagnosticar y seguir enfermedades corneales y glaucomatosas. También se usan antes de cirugías refractivas.

Principio de funcionamiento

1. Pulso de aire controlado
   • El ORA crea un pulso de aire que va hacia la córnea. Este pulso aumenta la presión intraocular poco a poco. Hasta que la córnea se aplana por completo.
   • Después, la presión sigue subiendo y la córnea se colapsa. Luego, la presión baja y la córnea vuelve a planearse.
2. Detección óptica de aplanaciones
   • El equipo tiene dos sensores ópticos que detectan cuando la córnea se aplanó por primera vez y luego vuelve a su forma original. Esto sucede dos veces.
   • Cada vez que la córnea se aplanó, hay un pico en la señal óptica. El Ocular Response Analyzer mide la presión en esos momentos.
3. Cálculo de parámetros biomecánicos
   • La Histeresis Corneal (CH) es la diferencia de presión entre las dos aplanaciones. Muestra cómo el tejido corneal disipa energía.
   • El Factor de Resistencia Corneal (CRF) es un valor que se calcula a partir de las dos presiones. Ayuda a entender la rigidez de la córnea. Aunque no mide el grosor de la córnea directamente, se relaciona con otros factores importantes.

Parámetros principales y su significado

1. P1 y P2
   • P1: Es la presión interna de la cámara ocular en la primera applanación. Esto ocurre cuando la córnea se colapsa.
   • P2: Se mide en la segunda applanación. Aquí, la córnea recupera su forma original.
2. Histeresis Corneal (CH)
   • CH = P1 − P2. Es una medida importante.
   • Se considera normal cuando oscila entre 8–12 mm Hg. Pero esto puede cambiar según la población y la técnica.
   • Un CH bajo (< 8 mm Hg) indica córneas que no absorben bien el estrés hidráulico. Esto puede ser un signo de queratocono, cirugía refractiva o ciertas degeneraciones corneales.
   • Por otro lado, un CH alto (> 12 mm Hg) sugiere córneas que sí pueden disipar bien el estrés. Pero, valores muy altos pueden ser anómalos, como en casos de edema o engrosamiento corneal.
3. Factor de Resistencia Corneal (CRF)
   • CRF es una medida empírica basada en P1 y P2. Se ajusta según el dispositivo de medición.
   • Un CRF alto generalmente indica córneas más gruesas o “rígidas”.
   • Se usa para detectar alteraciones biomecánicas. Pero no reemplaza a la paquimetría clínica. Ayuda a evaluar el riesgo de ectasia postoperatoria.
4. Presión Intraocular Goldmann-corregida (IOPg)
   • IOPg es el promedio de P1 y P2. IOPg = (P1 + P2)/2.
   • Se acerca a la lectura de la tonometría de Goldmann. Pero no corrige completamente el grosor o la curvatura de la córnea.
5. Presión Intraocular Correlada (IOPcc)
   • IOPcc se basa en la histeresis corneal para minimizar sesgos. Es más preciso que IOPg en ciertos casos.
   • Ha mostrado mayor concordancia que IOPg en ojos post-LASIK o con grosor corneal fuera del rango estándar.
   • Se define con una fórmula que incluye P1, P2 y un coeficiente empírico. Esto se obtiene de estudios de validación.

Áreas de aplicación clínica

1. Detección y seguimiento de glaucoma
   • Influencia de CH en progresión glaucomatosa:
     • Estudios muestran que CH bajo aumenta el riesgo de pérdida de visión en glaucoma de ángulo abierto.
     • Córneas con CH bajo no protegen bien al pulso ocular. Esto puede dañar el nervio óptico, incluso con presiones normales.
   • IOPcc vs. Goldmann:
     • La IOPcc es más precisa que la Goldmann en pacientes con glaucoma después de LASIK. Esto ayuda a evitar diagnósticos retrasados.
2. Evaluación preoperatoria de cirugía refractiva
   • Riesgo de ectasia:
     • Pacientes con CH bajo pueden correr más riesgo de ectasia corneal después de ablación láser.
     • Un CRF bajo también indica córneas con problemas biomecánicos. Esto ayuda a entender mejor la situación corneal.
   • Selección de candidatos:
     • Medir CH y CRF junto con otros factores ayuda a identificar córneas a riesgo. Esto mejora la selección de pacientes para cirugía.
3. Valoración de queratocono y enfermedades ectásicas
   • Los pacientes con queratocono suelen tener CH y CRF bajos, incluso en etapas tempranas.
   • El Ocular Response Analyzer es clave para medir la gravedad y el progreso de la enfermedad. Un descenso de CH indica avance.
   • Después del cross-linking corneal, se observa un aumento de CH. Esto indica un fortalecimiento de la córnea.
4. Investigación en biomecánica corneal
   • El ORA se usa en estudios sobre la relación entre grosor, curvatura y respuesta corneal al láser.
   • Ha ayudado a comparar la rigidez corneal en diferentes etnias y condiciones como la diabetes.
5. Evaluación de lentes de contacto rígidas y ortoqueratología
   • Medir CH antes y después de usar lentes de contacto rígidas o ortoqueratología muestra cambios en la presión corneal. Esto ayuda a entender los efectos de la corrección.

Procedimiento de examen y consideraciones prácticas

1. Preparación del paciente
   • Explicar que el procedimiento es no invasivo y que sentirán únicamente el pulso de aire brevemente.
   • Verificar historial ocular: cirugías previas (p. e., LASIK, PRK), uso de lentes de contacto (se recomienda suspender lentillas blandas al menos 24 horas antes y RGP al menos 48 horas antes del examen).
   • Registrar agudeza visual, paquimetría y topografía si se realiza simultáneamente para comparación.
2. Posicionamiento y calibración
   • El paciente apoya la barbilla y la frente en el soporte del equipo, manteniendo la mirada fija en el punto de luz central.
   • Se ajusta la alineación horizontal y vertical hasta centrar el haz de luz en el centro de la córnea visible en la pantalla.
   • El equipo suele solicitar al operador una iteración rápida de calibración óptica antes de cada medición.
3. Obtención de mediciones
   • El Ocular Response Analyzer emite un solo pulso de aire por medición; sin embargo, se recomienda realizar tres lecturas en cada ojo para asegurar reproducibilidad.
   • El dispositivo ofrece una “calidad de medición” (Quality Score) que indica la confiabilidad del registro; solo se consideran válidas aquellas con puntuación superior a un umbral predefinido (generalmente ≥ “OK”).
   • Al finalizar, el software genera automáticamente los valores de P1, P2, CH, CRF, IOPg, IOPcc y muestra un gráfico de la curva de respuesta.
4. Interferencias y artefactos
   • Parpadeo o movimiento ocular: puede producir señales espurias y lecturas inexactas; el operario debe observar el trazado y descartar registros atípicos.
   • Presencia de lágrimas excesivas o lagrimeo: pueden amortiguar el pulso de aire y alterar la detección óptica; se recomienda limpiar el exceso de lágrimas antes de cada disparo.
   • Presión de párpados: si el paciente aprieta los párpados al sentir el aire, los valores de CH y CRF pueden elevarse artificalmente; es clave instruir al paciente para que mantenga los párpados relajados.

Interpretación clínica de los valores

1. Rangos generales de referencia
   • CH normal: 8–12 mm Hg. Esto varía un poco según la población.
   • CRF normal: 9–12 mm Hg. Esto se relaciona con un grosor corneal promedio de 540 µm.
   • IOPg vs. IOPcc: diferencias mayores a 3 mm Hg pueden indicar problemas. El IOPcc es más confiable cuando el CH es menor a 10 mm Hg.
2. Implicaciones de CH baja
   • Un CH bajo aumenta el riesgo de daño glaucomatoso. Esto incluso cuando la presión parece normal con el tonómetro de Goldmann.
   • Un CH bajo puede ser un signo de córnea ectásica, como el queratocono subclínico.
   • En cirugía refractiva, un CH menor a 7 mm Hg, incluso con paquimetría normal, puede ser un indicador de no operar.
3. Significado de CRF alto o bajo
   • CRF alto (> 12 mm Hg): la córnea es más rígida o gruesa. Esto puede ocultar la hipertensión ocular.
   • CRF bajo (< 9 mm Hg): la córnea es delgada o débil. Esto puede llevar a infravalorar la presión intraocular real.
4. Patrones combinados
   • CH bajo + CRF bajo: un alto riesgo de enfermedad ectásica o progresión glaucomatosa. Es necesario un monitoreo estricto y posible derivación a especialistas.
   • CH normal + CRF alto: la córnea es ligeramente gruesa o edematosa. Es importante tener en cuenta que el IOPg puede sobreestimar.
   • Diferencia IOPcc − IOPg significativa: si IOPcc es mayor que IOPg, esto puede indicar que la córnea engaña en las mediciones convencionales. Es importante valorar esto junto con otros hallazgos clínicos.

Ventajas y limitaciones del ORA

Ventajas

• No invasivo y rápido: permite tomar mediciones rápidas sin tocar la córnea.
• Información de biomecánica corneal: ofrece datos que no se pueden obtener con tonometría tradicional o paquimetría sola.
• Mejor estimación de IOP en córneas alteradas: la medición IOPcc corrige parcializaciones derivadas de grosor o rigidez corneal.
• Útil en búsqueda temprana de queratocono: un CH bajo puede preceder cambios topográficos evidentes.

Limitaciones

• Variabilidad entre equipos y operarios: si no se calibra bien o si la técnica es deficiente, se pueden cometer errores.
• Dependencia de la superficie lagrimal: si las córneas están secas o tienen irregularidades, las lecturas pueden ser poco fiables.
• Interpretación compleja: un solo valor de CH/CRF no es suficiente. Es necesario compararlo con otros métodos como la paquimetría y la topografía.
• No sustituye pruebas diagnósticas convencionales: es un complemento, no un reemplazo de la tonometría de Goldmann o la paquimetría.
• Costo y acceso: el dispositivo es caro y no está disponible en todos los lugares. Solo algunos centros lo tienen.

Comparación con otros dispositivos de biomecánica corneal

1. Corvis ST (OCULUS)
   • Principio de funcionamiento: usa un pulso de aire y una cámara de alta velocidad para capturar imágenes de la deformación corneal en tiempo real.
   • Parámetros claves: mide la velocidad de applanación, la deformación máxima y el tiempo de reacción, entre otros.
   • Ventaja comparativa: ofrece más detalles gracias a la cinematografía Scheimpflug. Permite ver los perfiles de deformación.
   • Diferencia con ORA: ORA se enfoca en la diferencia de presiones en dos applanaciones. Corvis ST analiza múltiples índices de la imagen de deformación.
2. Biodinamometro (Biodyne)
   • Es menos conocido comercialmente. Mide la resistencia y elasticidad a diferentes velocidades de presión.
   • Usa sensores mecánicos directos, lo que lo hace más invasivo que Ocular Response Analyzer o Corvis ST.
3. Tensiómetro dinámico de Ocular Response Analyzer (actualizaciones)
   • Reichert ha actualizado el software para mejorar la precisión de CH y CRF. También ha introducido nuevos índices de “puntaje de riesgo ectásico” que combinan datos topográficos y biomecánicos.

Procedimientos de validación y estudios clínicos

1. Reproductibilidad y precisión
   • Estudios muestran que la coeficiente de variación intraobservador para CH es alrededor del 4 % al 7 %. Esto ocurre cuando se hacen mediciones consecutivas en condiciones óptimas.
   • La correlación interobservador (entre diferentes técnicos) es alta. Esto sucede siempre que se sigan las técnicas de alineación y lectura de calidad.
2. Correlaciones con paquimetría y topografía
   • El CRF correlaciona moderadamente con el grosor corneal central (r ≈ 0,6–0,7 en población sana). Pero, en córneas patológicas (como el queratocono o después de LASIK), difiere.
   • CH no se correlaciona directamente con el grosor corneal. Esto se debe a que representa la viscoelasticidad más que el grosor simple. Así, permite identificar córneas de grosor normal pero con baja biomecánica.
3. Estudios en glaucoma
   • Se ha observado que pacientes con glaucoma de tensión normal (IOP “aparentemente normal” en tonometría Goldmann) tienen un CH más bajo que los controles sanos. Esto apoya la teoría de que la biomecánica corneal influye en la susceptibilidad al daño glaucomatoso.
   • Estudios longitudinales (seguimiento 5–10 años) muestran que cada unidad de reducción en CH aumenta el riesgo de progresión del campo visual. Esto puede ser hasta un 20–30 % adicional.
4. Seguimiento post-refractiva
   • Pacientes con CH bajo antes de cirugía refractiva (LASIK o PRK) tienen mayor incidencia de ectasia corneal a mediano plazo.
   • El CRF preoperatorio < 8 mm Hg y una diferencia entre IOPcc e IOPg > 3 mm Hg se sugieren como indicadores de alerta. Esto contraindica cirugía láser o recomienda técnicas de superficie (PRK) con protocolos personalizados.

Implementación práctica y manejo de resultados

1. Integración en flujos clínicos
   • Para el glaucoma, se deben medir CH y CRF junto con IOP y paquimetría. Esto ayuda a crear un perfil de riesgo.
   • En cirugía refractiva, se usa un algoritmo. Este combina topografía, paquimetría, CH y CRF. Así se clasifican a los pacientes en diferentes niveles de riesgo.
2. Interpretación interdisciplinar
   • El optometrista o técnico mide y revisa la calidad de la señal. El oftalmólogo analiza CH y CRF. También examina el fondo de ojo, campo visual y nervio óptico. Esto ayuda a decidir el tratamiento.
3. Seguimiento y recomendaciones
   • Pacientes con CH bajo y riesgo de glaucoma: se deben controlar cada 3–4 meses. Se miden el campo visual y el OCT de capa de fibras nerviosas. Se ajustan los tratamientos según sea necesario.
   • Pacientes post-LASIK con CH y CRF alterados: se debe hacer un seguimiento anual de topografía. Se re-evalúa CH/CRF cada 2 años para detectar ectasia tardía.

Consideraciones económicas y disponibilidad

• Costo del equipo: el precio es de 30 000–40 000 USD. Esto varía según el mercado y el software adicional.
• Consumibles: no se necesitan consumibles especiales. Solo se requiere mantenimiento anual y calibración interna ocasional.
• Software y actualizaciones: Reichert ofrece licencias de software. Incluyen módulos de análisis avanzado y reportes automáticos. Algunas funciones, como los índices de riesgo de ectasia, pueden costar más.
• Formación del personal: se recomienda al menos una sesión de entrenamiento de 4–6 horas. Esto es para técnicos u optometristas, cubriendo alineación, artefactos y criterios de calidad.

Tendencias y desarrollos futuros

1. Nuevos índices biomecánicos
   • Reichert está trabajando en un “Coeficiente de Rigidez Corneal Dinámico” (Corneal Dynamic Stiffness Index). Este índice combina datos de CH y CRF con información de deformación de cámaras de alta velocidad.
   • Se están investigando algoritmos de machine learning. Estos algoritmos pueden predecir el riesgo de ectasia o daño glaucomatoso usando toda la curva de respuesta corneal.
2. Interoperabilidad con otros dispositivos
   • Se están desarrollando proyectos para integrar Ocular Response Analyzer con dispositivos de tomografía de coherencia óptica (OCT). Esto permitirá generar reportes que combinen estructura, retina y biomecánica en un solo software.
   • Se busca conectar ORA con sistemas de historia clínica electrónica (HCE). Esto facilitará el seguimiento a largo plazo y análisis poblacionales.
3. Investigación en biomateriales
   • Se están realizando estudios sobre cómo terceras variables afectan a CH. Por ejemplo, la presión venosa epiescleral y la anatomía de ángulo iridocorneal.
   • Se están llevando a cabo ensayos clínicos para validar CH y CRF como marcadores de daño. Esto incluye pacientes con queratopatías infecciosas y en cirugía de trasplante corneal.

Conclusión general

El Ocular Response Analyzer ofrece una medición única de la biomecánica corneal. Esta medición complementa los estudios convencionales de presión intraocular y espesor corneal. Su valor clínico es:

• Identificar riesgos de progresión glaucomatosa en pacientes con presiones aparentemente normales.
• Detectar y monitorizar enfermedades ectásicas como el queratocono, incluso en fases subclínicas.
• Mejorar la selección de candidatos a cirugía refractiva, disminuyendo la incidencia de complicaciones como la ectasia post-LASIK.

Aunque no reemplaza a la tonometría tradicional ni a la paquimetría, el Ocular Response Analyzer se ha consolidado como una herramienta clave. Se utiliza en centros especializados de glaucoma, córnea y cirugía refractiva. Con el avance de nuevas funciones de software y el desarrollo de índices adicionales, su rol en oftalmología y optometría seguirá creciendo. Esto aportará datos críticos para el diagnóstico temprano y la toma de decisiones terapéuticas.