Issuu

Le lenti intraoculari multifocali Roberto Carnevali

1 I traguardi delle lenti intraoculari Fino a non molto tempo fa lo scopo dell'intervento di cataratta consisteva solamente nel ristabilire la trasparenza dei mezzi diottrici oculari rimuovendo il cristallino opaco. L'introduzione dei cristallini arti ciali ha permesso di superare il problema dell'elevata ipermetropia che a iggeva i pazienti afachici, a cui era stata sicuramente restituita una buona acutezza visiva, ma che erano costretti all'uso di lenti di potenza esorbitante, che sicuramente non garantivano una buona qualità della visione. Ben presto, con il perfezionamento degli esami biometrici, ci si è resi conto che era possibile prevedere con precisione la refrazione postoperatoria, grazie ad un accurato calcolo della lente da impiantare durante l'intervento. L'emmetropia postoperatoria è diventata quindi l'obiettivo da perseguire per garantire ai pazienti operati una perfetta visione senza dovere utilizzare occhiali, almeno da lontano. Oggi tutto questo ci può sembrare scontato, ma non è un traguardo da sottovalutare, soprattutto se consideriamo che è possibile perseguirlo indipendentemente dal fatto che l'occhio presenti un vizio di refrazione, anche importante, prima dell'intervento. Tutti sappiamo che i pazienti miopi, specialmente se nella vita non hanno mai fatto uso di lenti a contatto, sono in genere i più entusiasti del risultato di un intervento di cataratta, perché possono godere di una buona visione senza l'uso di occhiali, spesso mai sperimentata prima. Non molto tempo fa una delle maggiori preoccupazioni del chirurgo era quella di non indurre un elevato astigmatismo postoperatorio. Probabilmente pochi se ne ricordano, ma le incisioni con tunnel sclerali o le suture con punti orizzontali che evitassero di esercitare trazioni sulla cornea per non deformarla, avevano lo scopo di ridurre gli astigmatismi, che spesso si riscontravano dopo un intervento di cataratta, quando gli interventi di estrazione extracapsulare o comunque anche la facoemulsi cazione seguita dall'impianto di lenti non pieghevoli, imponevano un taglio chirurgico di dimensioni considerevoli. L'entità dell'astigmatismo postoperatorio era considerato un parametro per valutare le capacità chirurgiche di ogni operatore e la sua riduzione, se non la completa eliminazione, era l'obiettivo da perseguire, anche se non sempre raggiungibile.

Oggi l'astigmatismo postoperatorio non Ă¨ piĂš un problema e anche l'abitudine di eseguire tagli chirurgici in corrispondenza dell'asse di maggiore curvatura corneale per cercare di controbilanciare l'astigmatismo della cornea Ă¨ una pratica meno utilizzata. Forse molti lo hanno dimenticato, ma l'introduzione del taglio corneale laterale aveva inizialmente lo scopo di eseguire una incisione piĂš distante dal centro della cornea e quindi in grado di generare un minore astigmatismo, pratica questa seguita da molti chirurghi, anche se Ă¨ stato dimostrato che espone a maggiore rischio di infezione postoperatoria e quindi di endoftalmite. L'introduzione della facoemulsi cazione e l'impianto di lenti pieghevoli hanno permesso di risolvere tutti questi problemi. Le microincisioni che si eseguono attualmente in pratica non modi cano la curvatura corneale, tanto che oggi si Ă¨ pensata alla possibilitĂ di interferire anche su un eventuale astigmatismo preesistente con l'impianto di lenti toriche. Una possibilitĂ del genere era impensabile nell'era dell'estrazione extracapsulare, ma oggi rappresenta una realtĂ e le lenti intraoculari in grado di correggere l'astigmatismo stanno avendo una di usione sempre maggiore. L'a ermazione che l'estrazione della cataratta Ă¨ anche un intervento di chirurgia refrattiva Ă¨ stata avanzata qualche tempo fa e da molti accolta con di denza e cautela, ma col tempo si sta dimostrando sempre piĂš vicina alla realtĂ , tanto che l'emmetropia postoperatoria Ă¨ oggi considerata un obiettivo non solo perseguibile, ma tale da far giudicare un intervento non perfettamente riuscito quando non viene raggiunta. Il cristallino giovane ha una aberrazione sferica negativa, che serve a controbilanciare quella positiva della cornea in modo che l'obiettivo oculare, nella sua totalitĂ , sia esente da questo tipo di aberrazione.

Tutti sappiamo che

con l'etĂ il cristallino perde progressivamente questa sua caratteristica, prima l'aberrazione sferica negativa diminuisce, no a scomparire per poi diventare addirittura positiva e andarsi a sommare con quella corneale. L'occhio anziano quindi, oltre ai vari inconvenienti legati all'etĂ , nisce anche con l'essere a itto da una aberrazione sferica positiva in grado di ridurre la sensibilitĂ al contrasto. Le moderne lenti asferiche hanno appunto lo scopo di risolvere questo problema, introducendo un cristallino arti ciale con le stesse prerogative di quello giovane, non solo dal punto di vista della trasparenza, ma anche da quello aberrometrico, ridando all'occhio operato la stessa qualitĂ della visione propria dell'occhio giovane. Sull'opportunitĂ di eliminare l'aberrazione sferica in un occhio operato di cataratta ci sarebbe da discutere. Questa infatti permette un aumento della profonditĂ di campo e potrebbe avere qualche vantaggio in un occhio incapace di accomodare, perchĂŠ anziano o peggio ancora pseudofachico. Sta di fatto che l'obiettivo di eliminare l'aberrazione sferica in occhi operati di cataratta Ă¨ sempre piĂš perseguito e l'uso di impiantare lenti asferiche si Ă¨ rapidamente di uso, anche se forse non tutti i chirurghi si rendo-

no perfettamente conto del suo signi cato, specialmente quando ci si accinge ad intervenire su occhi precedentemente operati di chirurgia refrattiva e quindi con una cornea arti cialmente modi cata la cui aberrazione sferica si discosta dai valori usuali. Rimaneva un ultimo scoglio da superare, quello della visone per vicino, che un cristallino arti ciale, incapace di modi care la propria forma sulla base degli stimoli accomodativi, non puĂ˛ garantire.

Non Ă¨ che nessuno ci abbia

mai pensato, ma la tecnologia attuale non Ă¨ in grado di realizzare una lente intraoculare morbida in grado di cambiare il proprio potere diottrico a seconda delle necessitĂ riproducendo del tutto le funzioni del cristallino naturale. La strada Ă¨ allora quella delle lenti multifocali, in grado cioĂ¨ di permettere una contemporanea messa a fuoco degli oggetti a distanze diverse senza modi care la propria forma. I meccanismi con cui questo scopo viene raggiunto sono numerosi, spesso abbastanza complessi e non sempre semplici da comprendere. Lo scopo Ă¨ quello di illustrare i principi di funzionamento su cui si basano i vari modelli di lenti per poterne valutare le proprietĂ con i relativi vantaggi ed inconvenienti.

Come vedremo i meccanismi su cui queste lenti si basano

per soddisfare le esigenze di vedere contemporaneamente sia da lontano che da vicino sono sostanzialmente due, ed Ă¨ questo il motivo per cui si dividono in refrattive e di rattive, anche se alcune cercano in qualche modo di fondere i due sistemi per sfruttare i vantaggi di entrambi.

Lo scopo non Ă¨ di spie-

gare le caratteristiche di ciascun modello, che sono ampiamente descritti in ogni scheda illustrativa, ne' tanto meno di dare valutazioni su quello che puĂ˛ essere il migliore, ma di chiarirne i principi di funzionamento in modo che chiunque, valutando i requisiti di ciascuno, possa comprenderne i vantaggi o gli inconvenienti.

2 La visione vicino e lontano Qualunque sistema ottico Ă¨ formato da un diaframma, uno schermo in grado di raccogliere le immagini e da un obiettivo in grado di focalizzale.

Ogni

obiettivo ben costruito dovrebbe essere in grado di focalizzare in un sol punto sullo schermo i raggi luminosi che arrivano paralleli, perchĂŠ originati da sorgenti poste a distanza in nita e in grado quindi di rendere nitidi gli oggetti lontani. Quando la luce proviene invece da oggetti vicini i raggi luminosi giungono all'obiettivo divergenti e di conseguenza focalizzerebbero in un punto situato dietro lo schermo, con la conseguenza che su di questo appaiono sfuocati. Tutti gli strumenti ottici bene o male sono dotati di un sistema di regolazione in grado di focalizzare oggetti situati a distanze di erenti, grazie ad un sistema

più o meno so sticato di messa a fuoco che si basa sempre su una variazione della potenza dell'obiettivo. Nelle macchine fotogra che questo si ottiene mediante uno spostamento avanti o indietro di una o più lenti, con un conseguente aumento della distanza focale.

Nell'occhio umano però, dove non è possibile variare la distanza

delle lenti, che ne costituiscono l'obiettivo, le cose funzionano diversamente. La messa a fuoco per vicino avviene grazie ad un potenziamento del potere diottrico dell'obiettivo.

2.1 L'Accomodazione Tutti sappiamo che l'accomodazione si basa su una modi cazione del cristallino, che non modi ca sostanzialmente la sua posizione all'interno delle strutture oculari, ma semplicemente cambia la propria forma, aumentando la curvatura delle proprie facce e quindi trasformandosi in una lente convergente di maggiore potenza rispetto alle condizioni di riposo.

Il meccanismo è complesso

e forse non del tutto conosciuto, ma sostanzialmente si basa sul fatto che la contrazione del muscolo ciliare porta ad un rilasciamento delle bre zonulari, che normalmente manterrebbero il cristallino in uno stato di tensione. Questo fenomeno permette quindi al cristallino, in virtù di una propria elasticità, di contrarsi, aumentando il suo spessore e la curvatura delle proprie facce. Trattandosi di una lente è evidente che questo comporta un incremento del proprio potere diottrico e di conseguenza anche quello dell'intero obiettivo oculare, con la focalizzazione sulla retina dei raggi che giungono all'occhio divergenti, perché provenienti da oggetti a distanza ravvicinata. In termini refrattivi potremmo dire che l'obiettivo oculare si rende miope, generando una sfocatura degli oggetti lontani, ma permettendo di vedere nitidi quelli a distanza ravvicinata.

La contrazione del muscolo ciliare sarebbe un atto ri esso indotto

dalla sfocatura delle immagini, ma è anche possibile indurlo volontariamente. Inoltre tutti sappiamo che questo fenomeno si accompagna alla miosi e alla convergenza. L'aberrometria ci ha insegnato inoltre che la messa a fuoco per vicino comporta, tra le altre cose, anche la comparsa di una aberrazione sferica negativa. Questo fenomeno, oltre a farci ipotizzare l'esistenza di un eventuale vantaggio che questa aberrazione potrebbe portare nella visone ravvicinata, ci fa capire che la contrazione del cristallino non si limita ad un semplice incurvamento regolare delle super ci, ma almeno a livello di una delle due facce si veri cherebbe un incremento di curvatura maggiore al centro rispetto alla periferia determinando un aumento della prolatura della super cie. Vediamo allora di analizzare questo fenomeno in maniera più dettagliata.

2.2 L'Aberrazione Sferica Una lente convergente ben costruita dovrebbe focalizzare i raggi luminosi che la attraversano esattamente in un punto sull'asse ottico. In genere si a erma che, perchĂŠ questo accada, Ă¨ necessario che le facce della lente siano delle super ci sferiche. Veramente le cose non stanno proprio cosĂŹ, perchĂŠ una lente con le facce esattamente sferiche in realtĂ risulta piĂš potente in periferia rispetto al centro. In altre parole i raggi periferici focalizzano prima di quelli centrali e la luce non si concentra quindi in un punto, ma si disperde in un segmento, coincidente con l'asse ottico, in uno spazio compreso tra il fuoco dei raggi periferici e di quello dei parassiali.

Per dirla in termini piĂš precisi, in un

caso come questo la caustica non corrisponde ad un punto, come accadrebbe nel caso di un obiettivo perfetto, bensĂŹ ad un segmento coincidente con l'asse ottico.

Questa dispersione del fuoco prende il nome di aberrazione sferica.

Convenzionalmente quando, come nel caso appena descritto, i raggi periferici vanno a fuoco prima di quelli parassiali si parla di aberrazione sferica positiva, che sarĂ invece negativa nel caso opposto.

Figura 1: Aberrazione Sferica Una lente con facce sferiche ha quindi una aberrazione sferica positiva e per costruire una lente esente da aberrazione sferica Ă¨ necessario che le facce di cui Ă¨ composta presentino una maggiore curvatura al centro rispetto alla periferia, assumendo quella forma, ormai ben conosciuta, che prende il nome di prolata. Questo sostanzialmente Ă¨ il concetto con cui vengono fabbricate le lenti intraoculari asferiche che oggi si impiantano negli interventi di cataratta. Per chiarire meglio cosa si intende per super cie asferica pensiamo che una calotta sferica risulta dalla sezione di una sfera, che puĂ˛ essere considerata la gura solida che si ottiene con la rotazione di una circonferenza attorno ad uno dei suoi diametri. Vediamo invece cosa succede facendo ruotare un'ellisse. Se questa rotazione avviene attorno all'asse maggiore otteniamo uno sferoide prolato, in pratica una gura solida la cui forma ricorda quella di una palla da rugby e una sezione perpendicolare all'asse di rotazione ci permette di ottenere una super cie prolata. Se la rotazione avviene invece attorno all'asse minore otteniamo uno sferoide oblato e questa volta con la sua sezione otterremo una

Figura 2: Sferoide prolato ed oblato

super cie oblata, vale a dire piĂš curva in periferia e piĂš piatta al centro, come la cornea operata di chirurgia refrattiva per miopia. La gura 2 a pagina 6 illustra il fenomeno. Una super cie diottrica prolata Ă¨ quindi quella che ci permette di contrastare l'aberrazione sferica positiva tipica delle lenti sferiche.

Per ulteriore completezza diciamo che, in una super cie

cosĂŹ costruita, il meridiano non ha la forma di un arco di cerchio, ma quella di una parabola. La prolatura ideale per annullare completamente l'aberrazione sferica perĂ˛ non Ă¨ facile da calcolare, in quanto dipende sia dagli indici di refrazione sia dal potere di base della lente stessa. Sta di fatto che ogni volta che la forma della super cie diottrica si discosta da questo valore ideale ci troveremo di fonte ad una aberrazione sferica positiva o negativa. Qualcuno si starĂ chiedendo perchĂŠ stiamo parlando di aberrazione sferica in questo contesto e allora sarĂ bene fare qualche precisazione. Come si Ă¨ visto, sia nell'aberrazione sferica positiva che in quella negativa, i raggi luminosi non focalizzano in un punto ma si disperdono in un segmento, seppure coincidente con l'asse ottico. E' su ciente che lo schermo, la retina nel caso dell'occhio, cada all'interno di questo perchĂŠ le immagini siano a fuoco ed infatti la presenza di aberrazione sferica non compromette l'acutezza visiva che, contrariamente a quanto pensano in molti, rimane normale. La luce tuttavia non si concentra in un punto, ma viene distribuita lungo un segmento tanto piĂš lungo quanto maggiore sarĂ l'entitĂ dell'aberrazione. Questa dispersione dell'energia luminosa non comporta una perdita di nitidezza delle immagini che si formano sullo schermo, tuttavia ne riduce il contrasto a causa della minore quantitĂ di energia luminosa che si concentra nel punto di messa a fuoco. Il fenomeno Ă¨ facilmente comprensibile e quindi non Ă¨ di cile rendersi conto del perchĂŠ la diminuzione della sensibilitĂ al contrasto sia proprio la caratteristica principale che a igge gli occhi a etti da questo tipo di aberrazione. E' perĂ˛ altrettanto vero che il fatto che la focalizzazione non si concentri in un punto, ma si distribuisca in uno spazio piĂš o meno ampio, consente una maggiore tolleranza riguardo alla posizione del piano retinico, permettendo una contemporanea messa a fuoco di oggetti situati a distanze di erenti. Tecnicamente si parla di aumento della profonditĂ di campo e forse a questo punto Ă¨ bene

spendere qualche parola per de nire meglio di cosa si tratta, anche se chi Ă¨ appassionato di fotogra a probabilmente conosce giĂ molto bene il problema. Quando l'obiettivo di un qualunque sistema ottico focalizza un oggetto situato ad una certa distanza, questo Ă¨ l'unico ad essere veramente nitido, mentre tutto ciĂ˛ che si trova ad una distanza superiore o inferiore risulta sfuocato. La profonditĂ di campo puĂ˛ essere de nita come lo spazio, davanti o dietro l'oggetto in questione, in cui la messa a fuoco viene mantenuta o comunque in cui la sfocatura diventa trascurabile.

La profonditĂ di campo si esprime quindi

come un distanza lineare che, per ovvie ragioni legate alla vergenza dei raggi luminosi, Ă¨ sempre piĂš estesa dietro che non davanti all'oggetto e per gli stessi motivi Ă¨ maggiore per gli oggetti lontani rispetto a quelli vicini. Inoltre questa diminuisce con l'aumentare della distanza focale, Ă¨ noto infatti che nei teleobiettivi delle macchine fotogra che la profonditĂ di campo Ă¨ ridotta. Un altro aspetto, che ha importanza anche a livello oculare, Ă¨ l'ampiezza del diaframma la cui riduzione comporta un aumento la profonditĂ di campo. L'utilizzo del forame stenopeico nella pratica clinica sfrutta appunto questo meccanismo, che spiega anche perchĂŠ molti pazienti, raggiunta l'etĂ della presbiopia, riferiscono, spesso con un po' di compiacimento, di riuscire a fare a meno degli occhiali per vicino quando leggono al sole o comunque in condizioni di forte illuminazione appunto in quelle situazioni in cui la pupilla si restringe.

Figura 3: ProfonditĂ di campo Anche l'aberrazione sferica permette un aumento della profonditĂ di campo, questa volta grazie al fatto che la focalizzazione della luce viene distribuita in un segmento piĂš o meno lungo, permettendo contemporaneamente la nitidezza di oggetti situati a distanze di erenti.

Questo comporta perĂ˛ anche

una riduzione dell'energia luminosa che, essendo dispersa in un segmento piĂš o meno lungo e non piĂš concentrata in un punto, determina una riduzione della sensibilitĂ al contrasto. La gura 3 a pagina 7 vuole illustrare quanto Ă¨ stato descritto nora. A sinistra Ă¨ mostrata una immagine ad alto contrasto, ma con bassa profonditĂ di

campo. I particolari del cavallo, che rappresenta l'oggetto messo a fuoco, sono molto ben contrastati, ma tutti gli oggetti che si trovano ad una distanza diversa appaiono sfuocati. Questo non succede nell'immagine di destra dove anche i particolari piĂš lontani appaiono nitidi, ma si nota una riduzione del contrasto visibile soprattutto osservando i particolari del cavallo, che rappresenta sempre l'oggetto al centro della messa a fuoco. Si Ă¨ visto quindi come l'aberrazione sferica permetta la visione contemporanea di oggetti posti a distanze di erenti e a questo punto si comprende il motivo per cui una sua descrizione trova posto nell'esposizione dell'argomento che stiamo trattando. Si Ă¨ detto poco fa che l'aberrazione sferica viene distinta in positiva o negativa a seconda che la porzione piĂš refrangente dell'obiettivo corrisponda alla sua parte periferica rispetto a quella centrale o viceversa. In entrambi i casi comunque si ottiene un aumento della profonditĂ di campo e di conseguenza la possibilitĂ di vedere contemporaneamente nitidi oggetti situati a diverse distanze. Ma quale delle due risulta piĂš conveniente nel caso di un occhio incapace di accomodare? In altre parole quale delle due situazioni soddisfa meglio le esigenze di un paziente che desidera guidare la macchina e leggere senza occhiali, ma Ă¨ incapace di accomodare perchĂŠ anziano o pseudofachico? Nell'aberrazione sferica positiva l'obiettivo Ă¨ piĂš refrangente in periferia rispetto al centro e di conseguenza i raggi luminosi periferici assicurano la visione per vicino, mentre quella da lontano Ă¨ garantita da quelli parassiali. Naturalmente nell'aberrazione negativa la situazione Ă¨ opposta. Sappiamo perĂ˛ che durante la visione ravvicinata la pupilla si stringe e quindi vene penalizzato l'apporto dei raggi periferici, che nell'aberrazione sferica positiva sono proprio quelli destinati alla visione per vicino. Da questo punto di vista quindi l'aberrazione sferica negativa si presterebbe meglio a soddisfare le richieste di chi desidera liberarsi dall'uso di occhiali in tutte le situazioni e, come vedremo tra poco, Ă¨ proprio questa ad essere sfruttata in molti interventi di chirurgia che si pre ggono la correzione della presbiopia. Del resto tutti i chirurghi refrattivi hanno notato che gli ipermetropi operati col laser ad eccimeri hanno una visone da vicino migliore di quello che ci si aspetterebbe in base all'etĂ . A parte le piĂš o meno ardite ipotesi che vorrebbero spiegare questo fenomeno con una maggiore capacitĂ accomodativa degli ipermetropi, da sempre da loro utilizzata per compensare il proprio difetto, c'Ă¨ da osservare che, quando una cornea viene modi cata in un intervento per ipermetropia si incurva la sua parte centrale con un aumento della prolatura, generando cosĂŹ una aberrazione sferica negativa.

Anche operando una miopia si modi ca il rapporto tra

curvatura centrale e periferica della cornea, ma in questo caso si ottiene una super cie oblata, piĂš curva in periferia rispetto al centro e l'aberrazione sferica che si genera questa volta Ă¨ positiva. Anche in questo caso si puĂ˛ ottenere una contemporanea messa a fuoco di oggetti alle diverse distanze, ma l'evidente

incapacitĂ a leggere senza occhiali dei miopi operati quando hanno una certa etĂ ci porta a dedurre che questo sistema non Ă¨ cosĂŹ e cace.

E' vero che i

miopi, spesso orgogliosi della loro capacitĂ di vedere da vicino, non accettano facilmente di vederla svanire dopo un intervento di chirurgia refrattiva se non sono stati adeguatamente preparati e informati, ma questo fenomeno non puĂ˛ essere spiegato solo considerando questi individui piĂš esigenti degli ipermetropi, giĂ abituati ad una cattiva visione per vicino, che comunque dopo un intervento risulta sempre migliore di quanto non fosse prima. Evidentemente la miosi che si determina durante la visione ravvicinata, permettendo il passaggio dei soli raggi parassiali, fa in modo che l'aberrazione sferica negativa sotto questo aspetto sia piĂš e cace. Del resto l'aberrometria ci ha insegnato che, durante la visione per vicino, oltre al previsto defocus miopico, si genera anche una aberrazione sferica negativa e se la natura ha pensato di inserirla nel processo di accomodazione puĂ˛ voler dire che si tratta di un meccanismo e cace e non solo di un epifenomeno legato alla modi cazione della forma del cristallino. Sta di fatto che tutti gli interventi di chirurgia refrattiva corneale con il laser ad eccimeri, che si pre ggono una correzione della presbiopia, creano una iperprolatura centrale della cornea con conseguente aberrazione sferica negativa.

Presbimax, Intracor, Supracor e in generale tutte le tecniche che

mirano a raggiungere questo scopo, agiscono rimodellando la super cie corneale in modo da ottenere una maggiore curvatura centrale rispetto a quella periferica. In questo modo, nell'area antistante la pupilla, l'obiettivo oculare permetterĂ una visione a distanza ravvicinata grazie ai raggi centrali, mentre la visione lontana sarĂ garantita da quelli periferici. Un inconveniente Ă¨ naturalmente legato alla possibile riduzione della visione per lontano quando la pupilla si stringe per e etto della luce, con la necessitĂ di utilizzare occhiali da sole quando si fa attivitĂ all'aperto, anche se Ă¨ vero che la miosi riduce questo e etto grazie all'aumento della profonditĂ di campo, legata al restringimento del diaframma. A questo punto conviene fare qualche ri essione sulle lenti asferiche, non solo multifocali, che sempre piĂš spesso vengono proposte per essere applicate negli occhi sottoposti ad intervento di cataratta e che, come forse non tutti sanno, non sono tutte uguali.

Per capirne il signi cato bisogna considerare

l'aberrazione sferica dell'occhio normale, il cui obiettivo, come sappiamo, Ă¨ formato da due lenti, la cornea ed il cristallino. L'occhio giovane gode di una aberrazione sferica neutra, che garantisce un'ottima sensibilitĂ al contrasto anche se riduce la profonditĂ di campo. Quest'ultima perĂ˛ non riveste molta importanza in un occhio giovane e quindi dotato di una e ciente accomodazione che gli permette di focalizzare rapidamente oggetti situati alle diverse distanze. La cornea perĂ˛ presa singolarmente, pur avendo una super cie lievemente prolata, presenta una aberrazione sferica positiva. Se la cornea fosse

perfettamente sferica la situazione sarebbe anche peggiore, con una aberrazione sferica positiva ancora piĂš accentuata ed Ă¨ comprensibile come la maggiore curvatura centrale rispetto a quella periferica tenda a contenerla. Tuttavia potremmo dire che la prolatura corneale non Ă¨ di entitĂ su ciente ad eliminarla completamente ed i raggi luminosi, dopo averla attraversata, non focalizzerebbero in un sol punto, ma in un segmento compreso tra il fuoco piĂš prossimo dei raggi periferici e quello, piĂš distante, dei parassiali.

Questa aberrazione

residua Ă¨ perĂ˛ compensata da una aberrazione sferica negativa del cristallino, tale da rendere l'intero obiettivo oculare nel suo complesso esente da questo tipo di aberrazione. Tutto questo perĂ˛ avviene nell'occhio giovane perchĂŠ, con l'etĂ , le cose cambiano rapidamente e giĂ a 19 anni il cristallino comincia a perdere la sua aberrazione sferica negativa, che col tempo non solo diminuisce progressivamente no ad annullarsi, ma poi diventa addirittura positiva andandosi a sommare con quella della cornea. Ne deriva che l'occhio anziano Ă¨ a itto da una aberrazione sferica positiva dovuta al fatto che quella corneale siologica nisce col sommarsi a quella che il cristallino ha sviluppato con l'etĂ determinando una riduzione della sensibilitĂ al contrasto. Le lenti intraoculari sferiche tradizionali presentano ovviamente una aberrazione sferica positiva e quindi da molti non sono considerate adatte ad essere impiantate durante gli interventi di cataratta. Molte aziende hanno allora messo in commercio lenti intraoculari con aberrazione sferica negativa, di entitĂ paragonabile a quella del cristallino giovane, in grado quindi di riprodurre quella situazione di bilanciamento tra le aberrazioni della cornea e del cristallino, restituendo agli occhi operati la sensibilitĂ al contrasto che avevano perduto con l'etĂ . Questo Ă¨ ovviamente vero, ma applicabile solo ad un occhio medio. E' vero che la maggior parte delle cornee non si discostano dalla forma prolata usuale, ma esistono comunque eccezioni, che peraltro stanno diventando frequenti, dato che sempre piĂš spesso capita di operare di cataratta occhi precedentemente sottoposti a chirurgia refrattiva e quindi con cornee la cui curvatura Ă¨ stata arti cialmente modi cata.

In teoria, ammesso che l'annullamento del-

l'aberrazione sferica sia l'obiettivo corretto da perseguire, bisognerebbe avere a disposizione, per ogni potere diottrico, lenti a diversa asfericitĂ da adattare di volta in volta, dopo avere valutato una topoaberrometria corneale e quindi l'aberrazione sferica della cornea dell'occhio che ci si accinge ad operare. Questo oggi non Ă¨ realizzabile e forse non Ă¨ nemmeno auspicabile che i chirurghi oculisti si impegnino in virtuosismi di questo genere, che comporterebbero un maggior carico di lavoro nella preparazione dei pazienti ed una moltiplicazione del numero di lenti da avere a disposizione nel magazzino della sala operatoria. Di conseguenza alcuni sostengono che impiantare in tutti gli occhi indistintamente lenti intraoculari con aberrazione sferica negativa puĂ˛ e ettivamente andare bene nella maggior parte dei casi, ma puĂ˛ creare problemi in situazioni

particolari. E' per questo motivo che alcune aziende hanno scelto di costruire lenti con aberrazione sferica neutra. Si tratta di lenti non sferiche, ma sempre con super cie prolata, tale perĂ˛ da presentare una assenza di aberrazione sferica in modo da non introdurre nuove aberrazioni quando vengono impiantate, lasciando solo quelle dipendenti dalla cornea.

Queste non mirerebbero allo

scopo, forse troppo ambizioso, di ricostruire l'ottica dell'occhio giovane, ma sarebbero piĂš adatte ad un uso generalizzato. Qui naturalmente non si vuole esprimere giudizi su quale delle due strategie sia la migliore, ma solo spiegare i motivi che hanno indotto le aziende a produrre modelli di erenti e quali siano i principi su cui si basano i di erenti modelli costruttivi. A questo punto Ă¨ bene fare un'altra ri essione. Le aziende che producono lenti con aberrazione sferica neutra rimarcano il fatto che queste hanno lo stesso potere su tutta la super cie lasciando intendere che non compaiono problemi in caso di decentramento. In realtĂ qualunque lente, anche sferica, se decentrata determina una aberrazione di coma e questa Ă¨ tanto piĂš accentuata quanto maggiore Ă¨ la prolatura della super cie. Le lenti con aberrazione sferica neutra sono in realtĂ prolate, anche se in misura minore rispetto a quelle con aberrazione sferica negativa, per cui non sono completamente esenti da inconvenienti in caso di decentramento. Fin qui si Ă¨ visto che esistono diverse strategie costruttive delle lenti intraoculari, tutte perĂ˛ indirizzate ad ottenere una assenza di aberrazione sferica dopo un intervento di cataratta, cercando di restituire all'occhio operato la qualitĂ visiva propria dell'occhio giovane che, come si Ă¨ visto, gode di un'ottima sensibilitĂ al contrasto. L'aberrazione sferica perĂ˛ determina anche un aumento della profonditĂ di campo, con conseguente possibilitĂ di focalizzare contemporaneamente oggetti alle diverse distanze senza far entrare in gioco l'accomodazione. Se questo meccanismo non riveste molta importanza in un giovane in grado di accomodare e cacemente, potrebbe invece determinare qualche vantaggio in un individuo incapace di farlo perchĂŠ pseudofachico. Forse, in un occhio privo di accomodazione, un pizzico di aberrazione sferica potrebbe determinare qualche vantaggio garantendo una visione tutto sommato migliore. Insomma, se eliminiamo completamente l'aberrazione sferica in un occhio incapace di accomodare siamo sicuri di fargli un favore? Questa ri essione, se vogliamo un po' provocatoria, si adatta alle lenti monofocali, che non permettono una visione da vicino e in cui la presenza di una aberrazione sferica puĂ˛ migliorare la nitidezza delle immagini situate a diverse distanze. Nelle lenti multifocali il discorso Ă¨ diverso. Qui la visione a distanza ravvicinata Ă¨ garantita con altri meccanismi e la profonditĂ di campo ha un'importanza minore. Inoltre uno dei punti deboli di queste lenti sta proprio nella riduzione del contrasto ed un controllo dell'aberrazione sferica puĂ˛ rivestire una importanza non trascurabile. Forse questo Ă¨ uno dei motivi per cui le aziende produttrici,

nel descrivere le caratteristiche delle proprie lenti multifocali, rimarcano spesso che sono dotate di super ci ottiche asferiche.

2.3 Le dimensioni del diaframma Si Ă¨ accennato che riducendo le dimensioni del diaframma Ă¨ possibile aumentare la profonditĂ di campo, vale a dire ridurre la sfuocaura degli oggetti situati ad una distanza di erente rispetto all'oggetto focalizzato al momento dall'obiettivo. Vediamo adesso di esaminare la cosa piĂš in dettaglio e di dare una spiegazione a quello che succede quando si utilizza il forame stenopeico nel corso di una vista o quando si osserva un miglioramento dell'acutezza visiva in presenza di una forte illuminazione, anche di fronte ad un vizio di refrazione seppure non corretto con lenti.

Figura 4: Le dimensioni del diaframma Il meccanismo Ă¨ semplice e a molti apparirĂ scontato, ma forse Ă¨ il caso di esaminarlo in maniera approfondita. Il fenomeno Ă¨ illustrato nella gura 4 a pagina 12. Come si puĂ˛ osservare se una lente deputata a focalizzare dei raggi luminosi su uno schermo non Ă¨ di potenza adeguata, questa non sarĂ in grado di concentrarli in un punto, ma sullo schermo si formerĂ un cerchio di di usione di grandezza proporzionale all'errore refrattivo. Le dimensioni di questo cerchio di confusione possono essere notevolmente ridotte soltanto eliminando l'apporto dei raggi periferici, permettendo il passaggio solo di quelli parassiali semplicemente restringendo il diaframma, come mostrato nell'immagine di destra della gura. Come vedremo piĂš avanti perĂ˛, questo sistema ha un limite in quanto il restringimento del diaframma comporta un aumento dei fenomeni di interferenza che le radiazioni luminose subiscono a seguito della di razione che si realizza in corrispondenza dei bordi del diaframma stesso. I fenomeni di rattivi infatti sono tanto piĂš intensi quanto maggiore Ă¨ la lunghezza d'onda della luce incidente, mentre si riducono con l'aumentare dell'ampiezza del diaframma. PiĂš avanti il problema sarĂ a rontato piĂš in dettaglio. In ogni caso questo sistema Ă¨ ampiamente utilizzato in fotogra a dove rappresenta il modo piĂš semplice ed utilizzato per ottenere un aumento della profonditĂ di campo ed anche in oculistica riveste la sua importanza. Non Ă¨ un caso quindi che,

durante il processo di accomodazione, la pupilla si restringa e contemporaneamente il cristallino non si limiti ad un aumento del proprio potere diottrico, ma sviluppi anche una aberrazione sferica negativa.

Entrambi i meccanismi

comportano un aumento della profonditĂ di campo e nell'economia del processo di visione per vicino rivestono sicuramente una notevole importanza. Non c'Ă¨ dubbio perĂ˛ che un restringimento del forame pupillare determini una riduzione della quantitĂ totale di luce che raggiunge la retina.

2.4 Visione simultanea e alternata Forse sembrerĂ scontato, ma quando un occhio osserva un oggetto vicino ed accomoda per poterlo vedere nitido le immagini lontane appaiono sfuocate ed in questo modo possiamo a ermare che non interferiscono con la visione di quanto in quel momento si sta osservando. Le macchine fotogra che funzionano nello stesso modo, non Ă¨ possibile scattare una fotogra a mettendo a fuoco contemporaneamente oggetti alle diverse distanze. E' vero che Ă¨ possibile utilizzare qualche stratagemma per aumentare l'estensione della messa a fuoco. Si Ă¨ parlato prima dei vari metodi con cui Ă¨ possibile ottenere un aumento della profonditĂ di campo, ma questo sistema ha comunque dei limiti. La perdita dell'elasticitĂ del cristallino, con la conseguente insorgenza della presbiopia, comporta una incapacitĂ nella visione degli oggetti vicini e la conseguente necessitĂ di utilizzare occhiali per lettura. Questi non fanno altro che svolgere la funzione di potenziamento dell'obiettivo oculare, che il cristallino non Ă¨ piĂš in grado di garantire, generando una miopizzazione dell'occhio con focalizzazione da vicino anche in assenza di accomodazione. Anche in questo caso gli oggetti distanti appariranno sfuocati ed anche gli individui piĂš ostinati prima o poi si arrendono alla necessitĂ di togliere gli occhiali da lettura quando si volge lo sguardo lontano. Gli occhiali bifocali, o se vogliamo quelli progressivi, svolgono la stessa funzione semplicemente sfruttando la direzione di sguardo.

Anche in questo caso si ha un potenziamento dell'obiettivo

oculare, dovuto alla presenza di una lente correttiva che si ritrova davanti all'asse visivo, semplicemente modi cando la direzione di sguardo.

Nemmeno

in questo caso tuttavia Ă¨ possibile avere contemporaneamente a fuoco oggetti a distanze di erenti. Ne sanno qualcosa tutti i portatori di lenti progressive quando si trovano a leggere qualcosa su uno sca ale situato molto in alto e si vedono costretti a ribaltare la testa all'indietro in modo innaturale per trovare la porzione di lente in grado di garantire una messa a fuoco. A questo punto occorre dire che nessun intervento di chirurgia refrattiva Ă¨ in grado di ridare elasticitĂ al cristallino e, in generale, in nessun caso Ă¨ possibile realizzare un obiettivo oculare in grado di variare il proprio potere in base alle necessitĂ visive. L'unica eccezione Ă¨ rappresentata dalle lenti intraocula-

ri accomodative che, in seguito alla contrazione del muscolo ciliare, vengono spostate in avanti, realizzando un potenziamento dell'obiettivo oculare grazie alla diversa posizione che vengono ad assumere nel sistema diottrico oculare, realizzando cosĂŹ un sistema di messa a fuoco simile a quello delle macchine fotogra che.

In tutti gli altri casi la visione di oggetti alle diverse distanze

viene ottenuta realizzando una sorta di multifocalitĂ , con conseguente contemporanea messa a fuoco di oggetti sia lontani che vicini. Se non Ă¨ possibile allora ottenere una variazione di potere dell'obiettivo oculare, Ă¨ necessario fare in modo che la lente correttiva sia in grado di presentare, in campo pupillare, simultaneamente poteri diversi, in grado di focalizzare contemporaneamente oggetti a distanze di erenti. In questo modo si realizza quella che potremmo de nire una visione simultanea sia degli oggetti lontani che di quelli vicini, che si presentano contemporaneamente a fuoco.

Questa simultanea nitidez-

za di immagini situate a distanze di erenti, che a prima vista puĂ˛ apparire vantaggiosa, puĂ˛ tuttavia generare una certa confusione e richiede un certo adattamento a livello cerebrale. Anche se non fa parte dell'argomento che vogliamo trattare, puĂ˛ essere utile a questo punto esaminare il funzionamento delle lenti a contatto bifocali o multifocali, di cui probabilmente molti non conoscono il meccanismo d'azione. Forse non tutti sanno che ne esistono di due tipi, a visione alternata e a visione simultanea. Le prime, oggi un po' cadute in disuso, funzionano in un modo simile a quello degli occhiali bifocali, presentando un potere refrattivo minore nella parte centrale rispetto a quella periferica. Guardando dritto davanti a se la lente si posiziona in modo da presentare davanti alla pupilla la parte centrale, quella con il potere diottrico adatto per una visione lontana. Abbassando lo sguardo, come si fa durante la lettura, la lente viene in parte trattenuta dalle palpebre e davanti alla pupilla si viene a trovare la porzione periferica della lente, quella con un potere diottrico maggiore e quindi adatto a focalizzare oggetti vicini. In questo caso otterremo, a seconda dei casi, una nitidezza per lontano o per vicino a seconda della direzione di sguardo, sfruttando il fatto che, mentre l'occhio si muove, la lente bene o male sta ferma presentando un diverso potere diottrico, con un meccanismo del tutto simile a quello degli occhiali bifocali.

Le lenti a contatto a visione alternata sono

soltanto rigide gas permeabili, il meccanismo infatti non funziona con le lenti morbide, che non presentano tutta questa mobilitĂ e seguono abbastanza fedelmente il movimento dell'occhio in tutte le direzioni di sguardo. Il fatto che le lenti a contatto a visone alternata siano solo rigide rappresenta probabilmente il motivo principale per cui non hanno un grande successo commerciale. Le lenti a contatto a visione simultanea presentano invece anelli concentrici a diverso potere ed in questo assomigliano alle lenti intraoculari refrattive di cui parleremo in seguito. Per poter funzionare Ă¨ necessario che la lente garantisca

che, in campo pupillare, siano contemporaneamente presenti entrambi i poteri, per la visione da lontano e per quella da vicino. In altre parole davanti alla pupilla devono coesistere almeno due zone a diverso potere refrattivo, per lontano e per vicino, in modo da ottenere una visione nitida di entrambe le immagini realizzando appunto quella visione simultanea da cui prendono il nome. Una lente intraoculare naturalmente non modi ca la propria posizione rispetto all'asse visivo con i movimenti oculari.

Il centro della lente, a parte

che non ci sia un poco auspicabile decentramento, coincide sempre con l'asse ottico, qualunque sia la direzione di sguardo.

E' evidente quindi che le

lenti intraoculari, se vogliono permettere una visione sia da lontano che da vicino, non possono realizzare una visione alternata e devono necessariamente sfruttare quella simultanea.

3 Indice di refrazione e Aberrazione Cromatica Prima di procedere ad esaminare le lenti multifocali, vedere come sono costruite e cercare di capirne il funzionamento, Ă¨ bene approfondire alcuni concetti, che sicuramente sono conosciuti da tutti gli oculisti, ma che forse Ă¨ bene puntualizzare. Nella descrizione delle proprie lenti molte aziende produttrici esaltano il controllo dell'aberrazione cromatica e dichiarano un elevato numero di Abbe, spesso senza scendere troppo nei particolari, sapendo probabilmente di trovarsi di fronte a chirurghi non su cientemente preparati per comprendere questi problemi e troppo presuntuosi per ammetterlo. Vediamo allora di esaminare piĂš a fondo questi concetti, che sicuramente chiunque a suo tempo ha appreso sui libri di ottica, in modo da essere in grado di leggere il foglietto illustrativo delle varie lenti multifocali con maggiore competenza e spirito critico, senza farsi troppo attrarre dalle informazioni puramente commerciali. Sicuramente tutti sanno in cosa consiste l'aberrazione cromatica, nello studio dell'ottica viene sempre descritta, anche se poi non se ne parla molto, almeno a livello clinico. Nella descrizione delle caratteristiche di alcune lenti multifocali perĂ˛ spesso si fa riferimento a questo problema per cui se qualcuno ha desiderio di approfondirlo qui si cercherĂ di darne una spiegazione piĂš dettagliata. Per capire tutti i suoi aspetti perĂ˛ bisogna cominciare dall'inizio e ricordare alcuni principi che a qualcuno potranno apparire scontati. Sicuramente ogni oculista conosce bene o male la legge della refrazione e sa che, quando un raggio luminoso viaggia attraverso due mezzi ad indice di refrazione di erente, subisce una deviazione in corrispondenza della loro super cie di separazione. In seguito l'argomento verrĂ ripreso quando si cercherĂ

di spiegare questo fenomeno che puĂ˛ essere compreso considerando la natura ondulatoria della luce, ma adesso andiamo con ordine. La deviazione che un raggio luminoso subisce nel passaggio attraverso due mezzi di erenti Ă¨ determinata dal loro diverso indice di refrazione e forse non tutti ricordano cosa esattamente rappresenta questo valore. La luce nel vuoto 8 viaggia ad una velocitĂ di 3 Ă— 10 m/s, valore generalmente indicato con c che, secondo la teoria di Einstein, rappresenta anche la massima velocitĂ raggiungibile.

Quando la luce viaggia attraverso un altro mezzo trasparente la sua

velocitĂ diminuisce in maniera proporzionale alla densitĂ di questo. L'indice di refrazione di un materiale viene de nito appunto come il rapporto tra la velocitĂ della luce nel vuoto e quella della luce stessa nel mezzo in questione:

c v

dove:

â€˘ n

rappresenta l'indice di refrazione;

â€˘ c

Ă¨ la velocitĂ della luce nel vuoto;

â€˘ v

Ă¨ la velocitĂ della luce nel mezzo in questione.

PoichĂŠ quindi la velocitĂ della luce nel vuoto Ă¨ la massima raggiungibile e che in qualunque altro mezzo trasparente Ă¨ sicuramente inferiore, ne deriva che il valore di

Ă¨ sempre maggiore di

Figura 5: Indici di refrazione.