Dos ingenieros biomédicos tucumanos logran medir y analizar objetivamente la calidad visual

Ambos estudiaron -sin intermediarios- algunos fenómenos que ocurren dentro del ojo cuando ingresa en él un rayo de luz. Creatividad.

11 Abr 2018

Cuando necesitás sacar tu carnet de manejo, el oculista te sienta frente a un tablero luminoso con letras, con el que controla si ves bien. ¿Cómo lo sabe? Confiando en que vas a contestar sus preguntas con la verdad: él no puede saber “realmente” qué pasa dentro de tu ojo; vos tenés que decirle lo que percibís. Y la percepción es una cuestión compleja, para nada objetiva: a lo largo de la vida el cerebro aprende a interpretar lo que se forma en la retina.

Las explicaciones son dadas a dos voces por Aníbal de Paul y Roberto Sánchez, flamantes doctores en Medio Ambiente Visual e Iluminación Eficiente, de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNT. Aunque en un momento del proceso sus caminos se separaron, han trabajado codo a codo en el análisis del ojo como sistema óptico.

“Funciona como si fuera una cámara de fotos”, afirma uno y describe la lente externa (la córnea, transparente y curva); el diafragma (iris) y su orificio de entrada para la luz (la pupila); una lente interior (el cristalino), y la superficie donde se produce la imagen (la retina), que sería la película de las cámaras analógicas

Lo que les interesaba investigar -explica otro, y así sucesivamente- ocurre desde la córnea y antes de la retina (aunque en ella se vean los efectos). “Buscamos determinar objetivamente cómo se forma la imagen y de qué depende su mejor o peor calidad”, añade el primero. Ambos coinciden en advertir, casi antes de la pregunta de rigor, que “hasta ahora” sus hallazgos no tienen una aplicación directa.

Confiesan que, un poco buscando otra cosa, se dieron con que abrían nuevas líneas en un tipo de investigación que “heredaron” de su director, Luis Issolio. “Somos un ‘experimento’ de Luis”, sugieren entre risas, antes de explicar que el punto de partida fue, precisamente, construir un sistema experimental que les permitiera medir “en directo” la calidad visual.

“No lo inventamos nosotros, pero sí imprimimos algunas piezas en 3D, y desarrollamos mucho software; entre otras cosas, un algoritmo que permite mejorar el sistema de medición”, revelan. “Somos ingenieros biomédicos, pero nos hemos vuelto tan creativos...”, agregan con humor, y dan una prueba de cómo se las ingenian los científicos argentinos para ser buenos con poca plata.

La calidad visual depende de diferentes elementos, pero son dos los factores principales que degradan la imagen que se forma en la retina: las llamadas “aberraciones” (las más conocidas son la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo) y la difusión de la luz.

El sistema de medición que construyeron tiene dos partes y sus respectivos nombres “difíciles”: un sistema de doble paso y un sensor de frente de onda. El primero permite emitir hacia el ojo del sujeto experimental un láser infrarrojo (a través de un sistema de lentes) y con una cámara de alta sensibilidad registrar (para luego procesar) un tipo de imagen que da cuenta de cómo un objeto formaría su imagen en la retina.

“Conocemos perfectamente las características de la señal (el láser) que estamos emitiendo y por eso sabemos qué ‘se debería’ ver. Capturamos y analizamos la imagen, y eso permite establecer cuánto están influyendo las aberraciones y la difusión”, dice una voz en el laboratorio de Óptica.

EN ACCIÓN. Parte del recorrido de la luz que medirán en las pruebas. 

“Por su parte, el sensor de frente de onda permite establecer qué y cuánta aberración hay en ese sistema óptico (a la sazón, el ojo de un congénere humano)”, añade la otra.   

Senderos bifurcados

A partir de este punto, las búsquedas se individualizaron. Aníbal centró su trabajo en la difusión de la luz. Concretamente, de la parte de la luz que no se concentra en la fóvea (el área de la retina donde se enfoca la mayoría de los rayos luminosos, especialmente capacitada para la visión del color y los detalles).

“Cómo se difunde la luz en la periferia es fundamental para entender la menor calidad de la imagen que se forma en la retina. Por ejemplo, la difusión es la causa física del deslumbramiento que sufrimos cuando otro auto nos enfrenta cuando manejamos de noche”, explica, y cuenta que su objetivo es construir un mapa de la difusión.

“En el futuro (posiblemente no tan lejano) se podrá incluir esta información a la hora de hacer las lentes que corrigen las aberraciones, y mejorar la visión periférica”, se permite soñar.

El camino de Roberto nació de la inmensa complejidad de los sistemas utilizados hasta ahora para cuantificar la difusión intraocular.

“Eran pruebas larguísimas, muy estresantes para el sujeto experimental y con mucha incidencia subjetiva”, cuenta.

Su sendero tiene dos carriles, y ambos lo llevaron a buen puerto. Por un lado, constató experimentalmente que en contextos de menor intensidad de iluminación las aberraciones del ojo y de la difusión de la luz tienen menor influencia en la calidad visual; y además pudo cuantificarlo. Por el otro, consiguió medir la transmitancia de la luz (es decir, cuánto de ella llega realmente a la retina), y también constató experimentalmente lo que se sostenía a partir de la medición psicofísica: que en esa cantidad de luz influyen variables como la longitud de onda (y que la córnea funciona como filtro de los rayos ultravioleta, que de lo contrario quemarían los fotorreceptores de la retina), y que también influye la edad.

Hueco en el mercado

Por suerte, en este caso los efectos colaterales no son daños; todo lo contrario. “En este proceso aprendimos tantas cosas que terminamos descubriendo un hueco en el mercado: mantenimiento, reparación, optimización y hasta creación de partes de los aparatos de óptica de los oftalmólogos. Todo se importa, y en general para hacer service hay que mandar las cosas como mínimo a Buenos Aires. Descubrimos que en muchos casos estaban utilizando la tecnología por debajo de sus posibilidades...”, dijeron en contrapunto.

Y hasta que sus hallazgos en ciencia básica (a la que quieren seguir dedicándose) encuentren la verdadera aplicación práctica, su saber les permite prestar un servicio y montar una empresa.

cómo se forma la imagen 
el fenómeno de la refracción de la luz es la clave
Se llama refracción al cambio de dirección que sufre la onda de luz al pasar de un medio a otro. En el ojo, la mayor parte de la refracción (alrededor del 80%) tiene lugar en la córnea, que es la primera superficie que atraviesa la luz que viene por el aire. El otro el 20% se produce en el interior del ojo, en la lente conocida como cristalino. Y si bien en esta acción su participación es menor, el cristalino es el responsable de acomodar el foco del ojo para la visión de los objetos cercanos. Al pasar por la córnea, y luego por el cristalino, las ondas luminosas que reflejó el objeto y se difundieron por el aire se concentran de nuevo y generan la imagen en la retina.
Cómo se forma la imagen 
El fenómeno de la refracción de la luz es la clave

Se llama refracción al cambio de dirección que sufre la onda de luz al pasar de un medio a otro. En el ojo, la mayor parte de la refracción (alrededor del 80%) tiene lugar en la córnea, que es la primera superficie que atraviesa la luz que viene por el aire. El otro el 20% se produce en el interior del ojo, en la lente conocida como cristalino. Y si bien en esta acción su participación es menor, el cristalino es el responsable de acomodar el foco del ojo para la visión de los objetos cercanos. Al pasar por la córnea, y luego por el cristalino, las ondas luminosas que reflejó el objeto y se difundieron por el aire se concentran de nuevo y generan la imagen en la retina.


Comentarios