Entre las propiedades ópticas de los medios refringentes se encuentra la densidad óptica. Esta característica influye en la velocidad de propagación de la luz al atravesar el medio, generando fenómenos de refracción, y se distingue del índice de refracción. En otras palabras, puede ralentizar de manera alterna la velocidad de la luz al pasar por el material.
La expresión matemática de la densitometría óptica corresponde al logaritmo decimal del cociente entre la intensidad de la luz incidente y la intensidad de la luz transmitida. En términos de interpretación, se entiende que a mayor desintometría óptica, menor transmitancia de luz presenta el material.(1)
Ahora bien, aplicando este concepto a uno de los medios refringentes y refractivos del ojo como la córnea, se puede decir entonces que la densitometría óptica corneal (DOC) consiste en una propiedad biológica y óptica de esta estructura, que sirve como importante indicador para la valoración de su transparencia y, por ende, es útil en el diagnóstico de la salud corneal. (1,2)
Como se conoce, cualquier alteración en la matriz de colágeno puede comprometer la transparencia corneal. Causas de ello pueden ser: degeneración del tejido corneal, distrofias corneales, infiltrados, infecciones, efectos de la desnutrición, ectasias corneales, entre otros. Estas patologías en consecuencia generan aumento de la dispersión de la luz y pérdida de la transparencia corneal. En este sentido, el análisis de la DOC se transforma en una herramienta importante que explora la integridad corneal, la transparencia de la misma, y sirve como referencia de monitoreo de la salud corneal. Ahora bien, existen diferentes métodos tanto cualitativos como cuantitativos que permiten valorar la DOC. Lo importante es usar la tecnología disponible para que la DOC tenga una importante utilidad clínica. (1)
Métodos cualitativos
Es preciso comenzar por el método biomicroscópico. Aunque no es un equipo especializado para determinar la DOC, no se debe olvidar la rigurosidad en la exploración corneal desde el consultorio. Este aspecto es la base fundamental para sospechar oportunamente cambios en la DOC. Aunque es muy subjetivo, la experticia del examinador lo llevará a detectar cambios sutiles en la transparencia corneal y, por ende, en la DOC. Con lo anterior, se sugiere que antes de realizar medidas específicas de la DOC, el examen clínico es el mejor punto de partida. (1)
Continuando, es momento de relacionar la biomicroscopía ultrasónica. Mediante el uso de ondas sonoras de alta frecuencia se pueden obtener imágenes transversales del segmento anterior del ojo. Con esta propiedad, esta técnica permite determinar con importante precisión el tamaño, la ubicación y la extensión de la córnea, asimismo la valoración del ángulo camerular, la cámara anterior, el iris, el cuerpo ciliar y el cristalino. Por esto, la biomicroscopía ultrasónica se ha usado ampliamente en el estudio de patologías que afectan la transparencia corneal como las distrofias, degeneraciones, ectasias grado avanzado, y procesos cicatrizales. Con lo anterior, la utilidad de la tecnología ultrasonido permite la evaluación de cambios en la DOC cualitativa en etapas de progresión moderada y avanzada. Se excluyen por lo tanto cambios sutiles con este mecanismo. (1)
Otro método para destacar es la tomografía de coherencia óptica (OCT, por su sigla en inglés). En este caso, el uso de ondas de luz en el espectro infrarrojo permite obtener imágenes de las microestructuras de distintos tipos de tejido ocular in vivo. Lo anterior a partir de cortes tomográficos de la estructura blanco de estudio. En este contexto, la OCT permite establecer una relación entre la DOC y los distintos grados de reflectancia tisular detectados a través del aparato. En esta correlación se puede por ejemplo valorar la transparencia corneal completa tras la implantación de células madre en el tratamiento de pacientes con queratocono avanzado al año de seguimiento. (1,3)
Desde los cambios en la DOC, la OCT promete aplicaciones interesantes en investigación desde el uso de pruebas no destructivas en ciencia de materiales y biomedicina, gracias a sus ventajas consistentes en no requerir radiación ionizante sobre tejido vivo, bajo costo relativo frente a otros equipos especializados y estructura de valoración más sencilla. Ventaja importante de esto es la capacidad de OCT para mostrar cada capa de la córnea y así detectar lesiones sutiles en etapas tempranas de la patología causante, y de esta manera se amplía su aplicación en la evaluación de la efectividad del tratamiento de enfermedades corneales.(1)
Continuando con los abordajes cualitativos de la DOC, es preciso llegar a la microscopía confocal in vivo. Lo importante de esta tecnología, es la visualización de la estructura corneal a través de imágenes multidimensionales de alta resolución de cada capa. Una ventaja importante de este examen es la capacidad de marcaje múltiple que permite el mejor estudio de zonas de interés específicas como la delimitación de la celularidad. Al ser una valoración in vivo no invasiva, brinda información microestructural detallada en el estudio de la transparencia corneal. (1)
Estudios que han aplicado esta tecnología han mostrado por ejemplo una correlación entre el grado de reflectancia tisular observado mediante microscopía confocal y los valores de DOC). Esto se logró en función de la cantidad de reflectancia presente en las imágenes frente al grado de la DOC. Aquí se indica que, al tener medidas objetivas de la DOC, tecnologías como la microscopía confocal y OCT establecen una mayor valoración de la relación entre el aumento de los valores de DOC y los cambios visibles en la córnea. (1,4)
Métodos cuantitativos
En este aspecto, la topografía corneal mediante la reflexión de los discos de plácido representa una herramienta interesante. Lo anterior desde el uso que se ha dado a esta tecnología para el estudio de la superficie anterior de la córnea. Con una medición de alta precisión en la detección y cuantificación del astigmatismo corneal, el análisis geométrico y la representación de la curvatura corneal a través de la generación de mapas con codificación cromática, ayuda a la mejor comprensión de los datos numéricos medidos por el aparato usado. Su uso ha sido relevante en la evolución de resultados quirúrgicos, y ha sido clave en la predicción de resultados visuales, y en la planeación de procedimientos seguros para el paciente. (1)
Se ha descrito que la topografía mediante discos de plácido tiene una alta sensibilidad en términos de identificar cambios leves en la curvatura corneal. Aquí resalta su relevancia en la identificación precoz de alteraciones como el queratocono subclínico, la evolución del queratocono manifiesto, y el análisis integral del tratamiento más eficaz de alteraciones que afectan la superficie de la córnea. Recordemos que la métrica de las alteraciones corneales se puede correlacionar con la DOC (1,5)
Desde el abordaje topográfico, se podría pasar al tomográfico. En este caso, la valoración de la transparencia corneal se realiza mediante el uso de la cámara de Scheimpflug. El uso de este artefacto rotatorio consiste en una cámara que permite un análisis en tercera dimensión del segmento anterior. Lo relevante de este sistema, es que permite la medición de la DOC en las regiones anterior, media y posterior de la córnea. También se puede sectorizar la DOC en zonas determinadas por el diámetro corneal de estudio que pueden dividirse así: 0–2 mm, 2–6 mm, 6–10 mm y 10–12 mm.(1)
Con base en la tomografía corneal mediante sistema Scheimpflug. Se ha usado el método matemático de la curva ROC (Receiver Operating Characteristic), para evaluar la utilidad de los datos reportados en DOC en estudios comparativos. Esto ha permitido demostrar la versatilidad de esta tomografía que detecta la luz retrodispersada, permitiendo realizar un análisis detallado y objetivo de la DOC. (1)
En amplio contexto, se sugiere que los valores de DOC obtenidas mediante imágenes Scheimpflug permiten un análisis detallado y objetivo de la transparencia corneal, lo cual resulta de gran utilidad para evaluar la evolución de diferentes tratamientos corneales como la implantación de células madre. La curva ROC mencionada anteriormente, es una herramienta de análisis que grafica la tasa de falsos positivos frente a la tasa de verdaderos positivos o sensibilidad desde distintos umbrales de decisión. Con esto, se resalta que ROC se ha consolidado como una técnica estadística fundamental para evaluar la precisión diagnóstica de diversas pruebas médicas, incluida la DOC con Pentacam mostrando favorabilidad para este equipo. (1)
Ahora, hablando de los valores de medición de la DOC, se establece que los resultados se expresan en unidades de escala de grises que van de 0 a 100. Siendo, así las cosas, los valores más bajos indican mayor transparencia corneal interpretada como la menor dispersión de la luz, y valores más altos reflejan mayor opacidad debida a fenómenos de mayor dispersión de la luz dentro de la superficie corneal.
Recordar que la métrica de la DOC es valiosa en la evaluación de patologías que alteran la transparencia de la córnea y los cambios que se producen como resultados de intervenciones en salud del segmento anterior. Para esto, como se mencionó anteriormente, la evaluación se basa en la división de la córnea en tres capas anatómicas según su profundidad: la capa anterior, correspondiente a las primeros 120 µm; la capa posterior, que abarca las últimas 60 µm; y la capa central, que representa el espesor restante entre las dos anteriores.
La valoración de la DOC segmentada de esta manera permite un análisis más detallado y localizado de posibles alteraciones, ya que diferentes patologías pueden afectar una región o capa específica. Ejemplo de ello es encontrar un valor de DOC aumentado en la capa anterior. Este hallazgo indicaría la probabilidad de daño epitelial o cicatrización corneal ubicada superficialmente. Entre tanto, alteraciones en la capa posterior podrían estar asociadas con enfermedades endoteliales o edema estromal profundo. (1)
Adicionalmente, el reporte de resultados se presenta a través de un mapa densitométrico dividido en cuatro zonas anulares centradas en el ápice corneal según se mencionó anteriormente. En este sentido, esa distribución espacial de 0–2 mm, 2–6 mm, 6–10 mm y 10–12 mm de diámetro permite observar si los cambios en la transparencia son centrales, paracentrales o periféricos. Esto es vital en el análisis de ectasias corneales como el queratocono, que, según su clasificación, afecta regiones específicas de la córnea. Ver Figura 1. (4)
En conclusión, la DOC representa una herramienta diagnóstica de gran valor en la evaluación objetiva, cuantitativa y cualitativa de la transparencia corneal. A través del análisis de la dispersión de la luz en distintas capas y zonas de la córnea, esta técnica facilita la detección temprana de alteraciones estructurales corneales de manera oportuna.
Referencias
- Yang Q, Ju G, He Y. Corneal densitometry: A new evaluation indicator for corneal diseases. Survey of Ophthalmology. Elsevier Inc.; 2024.
- Spadea L, Maraone G, Verboschi F, Vingolo EM, Tognetto D. Effect of corneal light scatter on vision: A review of the literature. Vol. 9, International Journal of Ophthalmology. International Journal of Ophthalmology (c/o Editorial Office); 2016. p. 459–64.
- Dhirachaikulpanich D, Chanthongdee K, Zheng Y, Beare NAV. A systematic review of OCT and OCT angiography in retinal vasculitis. Vol. 13, Journal of Ophthalmic Inflammation and Infection. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH; 2023.
- El Zarif M, Alió del Barrio JL, Mingo D, Jawad KA, Alió JL. Corneal Stromal Densitometry Evolution in a Clinical Model of Cellular Therapy for Advanced Keratoconus [Internet]. 2022. Disponible en: www.corneajrnl.com
5. Somali A Al, Najmi H, Alsawadi H, Alsawadi H, Almalki A, Alhamoud M, et al. Analysis of Scheimpflug Tomography Parameters for Detecting Subclinical Keratoconus in the Fellow Eyes of Patients with Unilateral Keratoconus in the Eastern Province of Saudi Arabia. Clinical Ophthalmology. 2024; 18:277–87.