Anche nel campo dell'ottica negli ultimi anni, ci sono state molte scoperte ed innovazioni, che hanno aumentato le nostre capacità di valutare e correggere i difetti di focalizzazione delle immagini.
Attualmente, nella normale attività oculistica, per misurare l'acuità visiva, si utilizzano gli ottotipi decimali.
Sono delle tabelle con degli stimoli visivi (lettere, numeri, figure...) di dimensioni progressivamente decrescenti.
Quanto più piccoli sono gli stimoli che si riescono a riconoscere, tanto maggiore è l'acuità visiva;
10/10 corrispondono ad una vista "normale";
5/10 significa che gli stimoli più piccoli che vengono riconosciuti, sono grandi il doppio di quelli riconosciuti da un occhio "normale".
Questo è un sistema semplice, ripetibile, che fornisce dei dati numerici confrontabili nel tempo, ma piuttosto grossolano, e che non valuta altri aspetti non meno imporatanti della visione, come ad esempio: il campo visivo, la sensibilità al contrasto, la profondità di campo,soglia di abbagliamento, capacità di adattamento all’oscurità ed alla luce, capacità di percepire oggetti in rapido movimento (o che si presentino per tempi brevi), il senso cromatico, ecc.
Tutti questi aspetti della "qualità" visiva, possono influenzare le nostre capacità visive, e le nostre attività molto più che la capacità di riconoscere piccoli dettagli delle immagini.
La possibilità di valutare anche questi aspetti della visione, e la capacità di riconoscerne le cause, aprono delle possibilità di trattamento che non erano nemmeno immaginabili solo fino a pochi anni fa.
Il trattamento dei difetti di refrazione, si è da sempre limitato all'individuazione della migliore combinazione di una lente sferica ed una lente cilindrica (astigmatica), per poratre la vista di una persona a 10/10.
Ora è possibile identificare e correggere "aberrazioni refrattive" più complesse, di migliorare oltre all'acuità visiva, anche la sensibilità al contrasto, la profondità di campo, ecc..
È perciò possibile ottenere dei miglioramenti visivi (in termini quantitativi e qualitativi) impensabili fino a pochi anni fa.
L'acuità visiva è la capacità dell'occhio di distinguere dettagli fini di un oggetto.
È una delle funzioni visive maggiormente tenute in considerazione durante una visita.
Si misura con delle apposite tabelle (ottotipi) che consentono di valutare la capacità di distinguere delle lettere più o meno piccole poste ad una certa distanza, cioè che sottendono un certo angolo visivo.
Un comune ottotipo utilizzato per misurare l'acuità visiva
La sensibilità al contrasto è la capacità del sistema visivo di apprezzare la differenza di luminosità che presentano due zone adiacenti.
È chiaro che 2 persone che vedono entrambe 10/10, non hanno le stesse capacità visive, se una riesce a riconoscere le lettere solo se scritte di nero su uno sfondo bianco e luminoso, mentre l'altra riesce a riconoscerle anche se sono di un grigio sbiadito, e su uno sfondo poco luminoso.
È diverso riuscire a leggere le lettere della stessa riga sull'ottotipo di sinistra, e su quello scarsamente contrastato di destra.
Un test utilizzato per la misurazione della sensibilità al contrasto.
Ogni riga presenta delle bande progressivamente più sottili (a frequenza spaziale crescente).
In ogni riga, spostandosi nelle colonne verso destra, si riduce il contrasto delle bande dell'immagine.
A chi viene esaminato viene richiesto di precisare l'orientamento delle bande.
Il campo visivo rappresenta la zona di spazio di fronte all'occhio da cui e possibile percepire stimoli visivi.
Normalmente si estende a circa 60° verso l'interno (verso il naso), e 100° lateralmente (temporalmente).
L'acuità visiva prende in considerazione la sola visione centrale, non evidenzia le differenze che ci possono essere tra chi ha un'ampiezza normale o chi invece vede solo nei 5-10° centrali (ad esempio nei pazienti affetti da un glaucoma avanzato).
Per rendersi conto di quanto sia importante un campo visivo di ampiezza normale, basta provare a girare in casa guardando attraverso un tubo di cartone: ci si accorge subito di come diventa difficile percepire le distanze, gli ostacoli e quel che ci succede intorno.
Si può anche capire facilmente, in queste condidioni, come possa essere pericoloso guidare un veicolo.
Viceversa ci sono anche persone che hanno una visione centrale molto compromessa (ad esempio nei pazienti affetti da degenerazione maculare senile), con un acuità visiva inferiore ad 1/10, incapaci di riconoscere le persone, o di leggere anche scritte e cartelli di grandi dimensioni, e quindi considerati "cieche", che riescono perfettamente a muoversi in modo autonomo, anche in ambienti che non conoscono bene, perché hanno la perfetta percezione degli spazi e degli ostacoli che li circondano, perchè il campo visivo periferico è integro.
Con i perimetri computerizzati, attualmente è possibile eseguire uno studio accurato del campo visivo.
Gli apparecchi forniscono una serie di parametri che consentono di valutare l'attendibilità dell'esame.
Vengono calcolati una serie di indici che riassumono numericanmente le caratteristiche dell'esame.
Dei valori numerici rappresentano la sensibilità di ogni punto testato, e consentono di esegure dei confronti rispetto ai parametri normali, e di eseguire confronti nel tempo.
Perimetro computerizzato Humphrey 745
E' noto da tempo quanto il diametro di un sistema ottico influenzi la qualità visiva.
Chiunque si sia anche solo un po' appassionato di fotografia, sa quanto il diametro del diaframma possa influenzare i risultati delle immagini riprese.
Se si usa un diaframma largo le immagini saranno ben focalizzate soltanto nel punto di messa a fuoco, mentre ciò che è più avanti o più indietro apparirà sfuocato e poco decifrabile.
Se si usa un diaframma molto stretto viceversa, nel sistema ottico arrivano solo i raggi luminosi che attraversano quasi paralleli il centro delle lenti, ed aumenta la profondità di fuoco. Rimangono cioè meglio distinguibili anche gli oggetti che si trovano ad una distanza diversa da quella di messa a fuoco.
Anche l'occhio umano funziona in modo abbastanza simile, e quando la pupilla è stretta, aumenta la profondità di campo, e si riducono le aberrazioni. Si ottiene una migliore acuità visiva (a scapito di una riduzione di luminosità).
Determinare con precisione il diametro pupillare in varie condizioni di illuminazione, può essere molto importante nel decidere come ottenere le correzioni refrattive desiderate.
I pupillometri consentono una valutazione accurata e ripetibile delle dimensioni della pupilla.
Il senso cromatico forse non è tra le funzioni più importanti del nostro apparato visivo, ed anche una visione in scale di grigio probabilmente ci consentirebbe una qualità di vita più che dignitosa.
Ma la ricchezza e l'emotività di un'immagine a colori ha un valore difficilmente definibile.
Quanto potrebbe essere bello vedere sempre come nelle grigie giornate invernali?
Quanto serbbero meno belli la natura, le campagne, il mare, le montagne se li vedessimo con i soli colori della sera?
E cosa dire dell'emozione dopo il primo giorno da un intervento per cataratta, quando dopo un lungo periodo di abitudine a vedere attraverso un denso filtro giallo-bruno, si ritorna ad apprezzare la vivacità dei colori delle cose più comuni?
Oggi sono disponibili molti sistemi per la valutazione del senso cromatico e dei suoi difetti.
Tra i metodi più semplici e rapidi ci sono le tavole pseudoisocromatiche di Ishihara.
Una tavola del test dei colori di Ishihara:
Le persone con un normale senso cromatico leggono il numero 74,
quelle con un deficit rosso-verde leggono il numero 21.
La stereopsi è la capacità di riconoscere la tridimensionalità delle immagini, cioè la profondità e le distanze.
È una funzione importantissima nello svolgimento di molti lavori manuali, ed anche nella guida di veicoli.
Per accorgersi di quanto sia importante la stereopsi, basta prendere una matita in ogni mano dalla parte posteriore, ed avvicinare le matite dai lati fino a far incontrare le punte davanti a se, tenendo le braccia allungate.
Per una buona stereopsi è indispensabile una buona vista in entrambi gli occhi, ed il loro corretto allineamento.
Esistono test rapidi e precisi per la valutazione della stereopsi (test TNO, Test di Titmus, Test di Lang), ma purtroppo non sempre vengono utilizzati.
Consente una misurazione oggettiva (non dipendente dalla collaborazione dell'esaminato) dei difetti refrattivi.
Viene eseguita da uno strumento computerizzato, in una frazione di secondo.
Lo strumento proietta all'interno dell'occhio una luce infrarossa (invisibile), e valuta come viene deviata dalle lenti dell'occhio.
È in grado di indicare le lenti più adatte a correggere il difetto visivo di chi viene esaminato.
Autorefrattometro.
Definisce con estrema precisione la forma ed il potere di focalizzazione di ogni punto della cornea.
L'apparecchio, attraverso una sofisticata elaborazione computerizzata di un'immagine riflessa dalla superficie corneale, è in grado di rappresentare in vario modo (mappe colorimetriche, rappresentazioni vettoriali, indici statistici) anche minime alterazioni della superficie corneale.
È utilissima per la diagnosi precoce ed il follow-up del cheratocono, ed indispensabile per valutare i risultati di un intervento di chirurgia refrattiva.
Topografo corneale computerizzato.
Nessun occhio umano non è un sistema ottico perfetto.
Significa che ogni punto dell'immagine di un oggetto osservato, non corrisponde perfettamente all'oggetto reale; ciò che si percepisce non è esattamente ciò che si vede.
Le aberrazioni descrivono queste differenze.
Miopia, ipermetropia ed astigmatismo sono aberrazioni di "basso ordine", ma non è raro incontrare pazienti che, pur avendo un'ottima acuità visiva, si lamentano per la loro qualità della visione.
Spesso il problema dipende proprio dalla presenza di aberrazioni non corrette del sistema ottico oculare, che impediscono la formazione sulla retina di un'immagine di ottima "qualità".
L'aberrometria è una tecnica diagnostica recente che consente uno studio oggettivo di alterazioni anche complesse, della focalizzazione delle immagini.
Alcuni strumenti consentono di valutare le sole aberrazioni corneali, cioè della parte anteriore dell'occhio.
Altri, più sofisticati e costosi, valutano le alterazioni generate da tutti i mezzi che vengono attraversati dai raggi luminosi che raggiunngono la retina.
Con questi strumenti è pertanto possibile identificare le aberrazioni prodotte dalle alterazioni del cristallino, dell'umore vitreo, o da irirgolarità della superficie retinica.
Le aberrazioni ottiche vengono generalmente rappresentate da deformazioni di un piano ideale definito fronte d'onda.
Il fronte d'onda descrive l'orientamento dei raggi luminosi che originando dalla retina, vengono deviati dai diottri oculari.
È una superficie che incrocia perpendivolarmente i raggi luminosi che emergono dall'occhio.
In un occhio senza aberrazioni questi raggi dovrebbero emergere perfettamente paralleli, e generare un fronte d'onda piatto.
In presenza di un semplice difetto sferico come la miopia o l'ipermetropia, i raggi, emergerebbero dall'occhio convergenti o divergenti, generando un fronte d'onda a forma di coppa.
In presenza di un astigmatismo il fronte d'onda assume una forma "a sella".
Ma gli occhi presentano spesso anche aberrazioni di grado elevato, cioè con delle deformazioni del fronte d'onda più complesse, e che producono una sfocatura dei punti dell'immagine a forma di cometa.
Rappresentazione tridimensionale delle deformazioni del fronte d'onda,
in base alla classificazione di Zerniche che le ha descritte con formule matematiche (polinomi di Zernike)
Dall'alto verso il basso, ogni riga indica aberrazioni di grado maggiore.
Vari tipi di aberrazione si combinano tra loro in modo e quantità diversi, in ogni occhio per creare un sistema diottrico unico.
La possibilità di identificare queste aberrazioni, ed il modo in cui si combinano tra loro, consentono di affrontare nuove possibilità di trattamento.
Alcuni aberrometri, già oggi possono "comunicare" con i laser ad eccimeri, per realizzare interventi di chirurgia refrattiva che migliorano la qualità visiva.
Oltre alle lenti per occhiali, a cui ormai siamo tutti abituati, attualmente si stanno sviluppando, nuove possibilità di trattamento dei difetti refrattivi, che consentono un miglioramento della qualità visiva.
L'aberrometria ha permesso di valutare le aberrazioni sferiche della cornea e del cristallino.
I raggi luminosi che provengono attraversano la cornea non vanno perfettamente a fuoco alla stessa distanza.
Quelli che passano al centro vanno a fuoco più indietro, di quelli che attraversano le zone più periferiche.
Questa condizione viene definita aberrazione sferica positiva, e provoca una riduzione della qualità visiva, ed una riduzione della sensibilità al contrasto, soprattutto quando la pupilla è dilatata.
Percorso dei raggi luminosi che attraversano una lente senza aberrazioni (sopra),
ed una lente con aberrazione sferica positiva (sotto).
Nell'occhio giovane, il cristallino ha un'aberrazione sferica negativa che compensa l'aberrazione sferica positiva della cornea, e crea un sistema ottico privo di aberrazioni sferiche.
Con l'invecchiamento, il cristallino si modifica, e produce aberrazioni sferiche positive che si sommano a quelle della cornea, compromettendo la qualità visiva.
Attualmente è possibile disporre di cristallini artificiali da impiantare durante l'intervento per cataratta, che compensano l'aberrazione sferica positiva della cornea, e forniscono una migliore qualità visiva e sensibilità al contrasto in tutte le condizioni di illuminazione.
I laser ad eccimeri utilizzati per la correzione chirurgica delle ametropie, consentono un'ablazione corneale estremamente precisa, ed è possibile personalizzare i profili di ablazione per dare alla cornea il profilo desiderato.
Già ora è possibile modificare le aberrazioni sferiche della cornea, ed è possibile interfacciare i calcolatori che elaborano i dati aberrometrici, con quelli che controllano i laser ad eccimeri.
I prossimi perfezionamenti di questi sistemi potrebbero consentire di identificare con precisione le aberrazioni refrattive oculari, anche complesse, e di correggerle completamente, non solo eliminando la dipendenza dagli occhiali, ma anche migliorando la qualità della visione.