D7 Aberrometria: Medição da Frente de Onda Ocular

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O aberômetro de Hartmann-Shack, comercializado sob nomes como COAS ou iTrace, emite um feixe de luz muito estreito para o olho. Esse feixe atravessa a córnea e o cristalino, reflete na retina e sai do olho novamente, desta vez atravessando toda a pupila, e não apenas o ponto estreito por onde entrou. Ao sair pela pupila, esse feixe refletido deixa de ser um feixe estreito e passa a ser uma frente de onda ocular completa: o formato que a luz assume em cada ponto da pupila após atravessar a córnea e o cristalino duas vezes.

Se a córnea e o cristalino de um olho não introduzissem nenhuma distorção além daquela já corrigida pela sua prescrição óptica usual, a frente de onda ocular que sai desse olho seria completamente plana, sem qualquer irregularidade de um ponto da pupila ao outro. O aberômetro de Hartmann-Shack faz com que a frente de onda do olho passe por uma matriz de microlentes, uma grade de minúsculas lentes, cada uma das quais focaliza sua porção da frente de onda do olho em direção a um ponto de referência fixo. Quando a frente de onda do olho não é plana, cada microlente focaliza sua porção em direção a um ponto desviado desse ponto de referência fixo, e o padrão completo desses desvios, medido microlente por microlente, revela a forma exata da distorção da frente de onda do olho em toda a pupila. Outra técnica, o aberômetro de Tscherning, em vez de analisar como a frente de onda do olho emerge após refletir na retina, projeta uma grade conhecida na retina através da córnea e do próprio cristalino, e analisa como essa grade projetada é distorcida na retina para inferir, inversamente, a mesma distorção da frente de onda do olho.

A distorção da frente de onda do olho revelada pela matriz de microlentes é complexa demais para ser descrita por um único número, então o aberômetro de Hartmann-Shack a decompõe em coeficientes de Zernike: uma série de números, cada um indicando a quantidade de um tipo específico e padronizado de distorção presente na distorção total da frente de onda do olho. Alguns coeficientes de Zernike correspondem às mesmas aberrações de baixa ordem já corrigidas por uma prescrição óptica padrão — o mesmo desfoque corrigido pela correção esférica e o mesmo astigmatismo corrigido pela correção cilíndrica —, enquanto outros coeficientes de Zernike correspondem a aberrações de alta ordem, formas mais complexas de distorção que nenhuma combinação de correção esférica e cilíndrica consegue corrigir completamente.

Entre as aberrações de alta ordem reveladas pelos coeficientes de Zernike, a aberração esférica é uma das mais comuns. Ela ocorre porque os raios de luz que passam pela borda de uma superfície curva simples, como a de uma lente esférica convencional, convergem para um ponto diferente do ponto para o qual os raios de luz que passam pelo centro dessa mesma superfície convergem. Portanto, não há mais um único ponto focal para toda a pupila, mas sim um para o centro e outro, ligeiramente diferente, para a borda. A mesma aberração esférica revelada pelo aberômetro de Hartmann-Shack em um olho também pode ser introduzida por uma lente intraocular com uma superfície curva simples, caso essa lente substitua o cristalino após a cirurgia de catarata.

Como a cirurgia refrativa convencional, descrita no modelo de ametropia, corrige apenas as aberrações de baixa ordem representadas pela esfera e pelo cilindro, a cirurgia refrativa guiada por frente de onda utiliza o mapa completo dos coeficientes de Zernike fornecido pelo aberômetro de Hartmann-Shack para remodelar a córnea, corrigindo as aberrações de alta ordem específicas daquele olho, e não apenas sua prescrição óptica usual. Da mesma forma, uma lente intraocular premium é projetada com uma superfície que não é simplesmente esférica, mas calculada especificamente para cancelar a aberração esférica que uma superfície curva simples introduziria. Isso garante que a frente de onda ocular que sai de um olho com essa lente intraocular premium implantada se aproxime mais da frente de onda ocular plana e ideal, com a qual tudo o que é medido pelo aberômetro de Hartmann-Shack é comparado.

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