Prueba de sensibilidad al contraste

Puntos clave de un vistazo

La prueba de sensibilidad al contraste es una prueba de la función visual que mide la capacidad para identificar patrones de rejilla con franjas en distintas frecuencias espaciales.
Como la sensibilidad al contraste disminuye antes que la agudeza visual, es útil en pacientes que se quejan de “visión borrosa” o “mucho deslumbramiento” aunque la agudeza visual sea normal.
Los principales carteles de prueba son el de Pelli-Robson, FACT y CSV-1000.
En la opacificación de la cápsula posterior (tipo fibrótico), la sensibilidad al contraste disminuye incluso con agudeza visual normal, y se usa para ayudar a decidir si está indicada la capsulotomía posterior con láser Nd:YAG.
La sensibilidad al contraste disminuye en diversas enfermedades oculares, como catarata, astigmatismo corneal irregular, neuritis óptica y glaucoma.
En la evaluación posoperatoria de las LIO multifocales, también se pueden cuantificar los cambios en la sensibilidad al contraste en comparación con las LIO monofocales.
La función de sensibilidad al contraste (CSF) tiene forma de U invertida, con la sensibilidad más alta en frecuencias intermedias (3–6 c/d).

1. ¿Qué es la prueba de sensibilidad al contraste?

Gráfico de la función de sensibilidad al contraste (CSF) mediante el método de Campbell-Robson: un patrón de rejilla de onda sinusoidal con frecuencia espacial variable (eje horizontal 0.16–40 cpd) y contraste variable (eje vertical 0.001–0.50)

Scarfe P, et al. The Curve Visible on the Campbell-Robson Chart Is Not the Contrast Sensitivity Function. Front Neurosci. 2021;15:626466. Figure 1. PMCID: PMC7985182. License: CC BY.

Gráfico de sensibilidad al contraste de Campbell-Robson (panel A), que muestra un patrón de rejilla de onda sinusoidal en el que la frecuencia espacial aumenta de izquierda a derecha en escala logarítmica de 0.16 a 40 cpd (cycles per degree), y el contraste aumenta de abajo arriba en escala logarítmica de 0.001 a 0.50. Corresponde a la función de sensibilidad al contraste (CSF) que se trata en la sección 1 sobre la prueba de sensibilidad al contraste.

La prueba de sensibilidad al contraste es una prueba de la función visual que mide la capacidad de detectar patrones de rejilla con franjas (sine wave grating) en distintas frecuencias espaciales (cycles per degree, c/d). Evalúa aspectos de la función visual que no pueden valorarse con la prueba de agudeza visual (el inverso del umbral de contraste en la frecuencia espacial más alta), y es especialmente útil en casos en los que la función visual subjetiva está reducida aunque la agudeza visual se conserve.

La frecuencia espacial se refiere al número de ciclos de luz y oscuridad contenidos en un grado de ángulo visual. La función de sensibilidad al contraste (Contrast Sensitivity Function, CSF) es un gráfico que coloca la frecuencia espacial (c/d) en el eje horizontal y la sensibilidad al contraste (el inverso del umbral de contraste) en el eje vertical. En un ojo adulto normal muestra una característica de paso de banda con forma de U invertida. El pico se sitúa en frecuencias intermedias (3 a 6 c/d), y la sensibilidad disminuye en los extremos de alta y baja frecuencia. Con la edad, la sensibilidad disminuye en todas las bandas de frecuencia.

Como la función visual disminuye primero en la sensibilidad al contraste y luego en la agudeza visual, medir la sensibilidad al contraste es útil cuando el paciente refiere visión borrosa pero la agudeza visual no está reducida. Las quejas subjetivas de “visión borrosa”, “deslumbramiento” y “disminución de la visión nocturna” suelen correlacionarse con una disminución de la sensibilidad al contraste.

La historia de la prueba de sensibilidad al contraste comenzó con los estudios de de Lange y otros en 1952 sobre las propiedades de sensibilidad al contraste temporal y espacial utilizando rejillas sinusoidales. En 1988, Pelli y Robson desarrollaron una tabla estándar que podía utilizarse en la práctica clínica, y se difundió como prueba clínica¹⁾.

Q ¿Qué puede mostrar la prueba de sensibilidad al contraste?

Permite detectar de forma objetiva un deterioro cualitativo de la función visual que no puede evaluarse con la prueba de agudeza visual. Incluso con una agudeza visual normal, si hay quejas como “visión borrosa”, “dificultad para ver de noche” o “deslumbramiento intenso”, medir la sensibilidad al contraste puede cuantificar la disminución de la función visual causada por catarata, opacidad capsular posterior, astigmatismo corneal irregular o enfermedad del nervio óptico. En particular, en la opacidad capsular posterior de tipo fibrótico, la sensibilidad al contraste puede disminuir de forma selectiva aun cuando se conserva la agudeza visual, por lo que ayuda a decidir si está indicada la capsulotomía posterior con láser Nd:YAG.

2. Método de examen (tabla, procedimiento e interpretación)

Tabla de sensibilidad al contraste CSV-1000E: dispositivo de exploración clínica con parches de rejilla circular dispuestos en un panel retroiluminado con 4 frecuencias espaciales × 8 niveles de contraste

de Oliveira Lage H, et al. Validation of a New Test for Measuring the Contrast Sensitivity Function (Optopad-CSF) at Near Vision. Diagnostics (Basel). 2024;14(13):1377. Figure 1. PMCID: PMC11241259. License: CC BY 4.0.

Un panel retroiluminado CSV-1000E montado en un soporte (panel a) muestra un dispositivo de prueba con parches de rejilla circular dispuestos en cuatro filas a 4 frecuencias espaciales × 8 niveles de contraste: 3, 6, 12 y 18 cpd. Corresponde a la carta de sensibilidad al contraste (CSV-1000) tratada en la sección 2. Métodos de examen (cartas, procedimiento e interpretación) del texto principal.

Cartas principales de prueba

Nombre de la carta	Frecuencia espacial	Nivel de contraste	Características
Carta de Pelli-Robson	Equivalente a 1 c/d (fijo)	8 niveles de 3 letras cada uno	Sencilla y ampliamente difundida. El tamaño de las letras es constante; solo cambia el contraste.
FACT (Functional Acuity Contrast Test)	1.5/3/6/12/18 c/d (5 niveles)	9 niveles de contraste	Permite mostrar en detalle la función de sensibilidad al contraste (CSF) en múltiples frecuencias espaciales.
CSV-1000 (Vector Vision)	3/6/12/18 c/d (4 niveles)	8 niveles de contraste	Panel retroiluminado. Permite una evaluación cuantitativa en cada frecuencia espacial
CGT-2000 (Takagi Seiko)	Múltiples frecuencias espaciales	Escalonado	Sistema de pantalla LCD. Se usa en Japón

La tabla Pelli-Robson presenta letras de tamaño fijo (equivalentes aproximadamente a 1 c/d) y mide reduciendo gradualmente solo el contraste. El nivel en el que pueden leerse correctamente 2 o más de 3 letras con el contraste más bajo se registra en unidades logarítmicas. Se usa ampliamente para el cribado y el seguimiento de cataratas y enfermedades del nervio óptico ¹⁾.

FACT y CSV-1000 miden la sensibilidad en múltiples frecuencias espaciales y permiten conocer la forma general de la CSF. En el astigmatismo corneal irregular, puede identificarse la disminución selectiva de la sensibilidad en altas frecuencias espaciales, y en las enfermedades del nervio óptico, una disminución amplia de la sensibilidad en todo el rango de frecuencias ²⁾.

Procedimiento de la prueba

Distancia de prueba: varía según la tabla (Pelli-Robson: 1 m, FACT/CSV-1000: 3 m)
Iluminación y luminancia: Se recomienda una luminancia de fondo uniforme de alrededor de 85 cd/m²
Corrección: Medir un ojo a la vez con corrección refractiva completa
Procedimiento: Registrar el nivel de contraste más bajo que puede identificarse en cada frecuencia espacial y trazar la CSF

Valores de referencia normales

Sensibilidad máxima en ojos adultos sanos: sensibilidad al contraste de 100–400 en frecuencias espaciales intermedias (3–6 c/d) (umbral de contraste 0.25–1%)
Cartilla Pelli-Robson: en adultos sanos, sensibilidad al contraste logarítmica de 1.65–1.95 (umbral de contraste 2–3%)¹⁾
Con el envejecimiento, la sensibilidad disminuye en todas las bandas de frecuencia, y las personas en la década de los 60 muestran una disminución de aproximadamente 0.3 unidades logaritmicas en comparación con los adultos jóvenes³⁾

Q ¿Qué cartilla se debe usar?

Para el cribado y el seguimiento, la cartilla Pelli-Robson es simple y está ampliamente difundida. Para una evaluación detallada por frecuencia espacial, use FACT o CSV-1000. Como FACT puede mostrar toda la CSF en cinco frecuencias espaciales (1.5–18 c/d), es útil para identificar patrones de disminución de la sensibilidad específicos de cada enfermedad. Para comparaciones antes y después de la cirugía de LIO multifocal, y para la evaluación precisa de enfermedades del nervio óptico y de la córnea, se recomiendan cartillas de múltiples frecuencias espaciales.

3. Relación entre la sensibilidad al contraste y la agudeza visual

Como la agudeza visual (Visual Acuity: VA) se define como el recíproco del umbral de contraste en el lado de alta frecuencia espacial, es solo un punto de la curva de la función de sensibilidad al contraste (CSF). Al evaluar toda la CSF, la prueba de sensibilidad al contraste permite comprender el panorama general de la función visual que la agudeza visual por sí sola no puede mostrar.

La función visual suele disminuir primero en la sensibilidad al contraste y después en la agudeza visual. Por lo tanto, en casos en los que el paciente se queja de visión borrosa pese a tener una agudeza visual normal, es posible que la pérdida de sensibilidad al contraste ya haya comenzado. Esta discrepancia es especialmente probable en las siguientes situaciones.

Opacificación capsular posterior (tipo fibroso): la sensibilidad al contraste disminuye únicamente mientras la agudeza visual se mantiene en 1.0 o más
Fase de recuperación de la neuritis óptica: aunque la agudeza visual se recupere a 0.8 o más, la disminución de la sensibilidad al contraste puede persistir durante mucho tiempo⁴⁾
Después de cirugía con LIO multifocal: incluso con buena agudeza visual de lejos y de cerca, la sensibilidad al contraste tiende a ser menor que con LIO monofocal⁵⁾

Las quejas subjetivas del paciente, como visión borrosa, deslumbramiento intenso y dificultad para ver de noche, se correlacionan fuertemente con la disminución de la sensibilidad al contraste. Incluso con buena agudeza visual, si existen estas quejas, la prueba de sensibilidad al contraste es útil como indicador objetivo.

4. Significado clínico (enfermedades indicadas y patrones característicos)

Enfermedad/situación	Frecuencia espacial de la disminución de la sensibilidad	Características y significado clínico
Opacificación capsular posterior (tipo fibroso)	Frecuencias medias a altas (selectivas)	La sensibilidad al contraste disminuye incluso con visión normal. Útil para decidir la indicación de capsulotomía posterior con láser Nd:YAG
Catarata	Todo el rango de frecuencias (más marcado en las frecuencias intermedias)	Disminución de la sensibilidad en condiciones de deslumbramiento por luz dispersa. Especialmente marcada en la catarata nuclear⁶⁾
astigmatismo irregular corneal (después de cirugía refractiva)	frecuencias espaciales altas (selectivo)	refleja una disminución del límite de resolución óptica
neuritis óptica, NAION	todo el rango de frecuencias espaciales	Después de la fase aguda, la disminución de la sensibilidad al contraste puede persistir incluso tras recuperar la agudeza visual⁴⁾
ambliopía	frecuencias espaciales medias a altas (según el tipo)	el patrón de disminución varía según el tipo de ambliopía
glaucoma	frecuencias espaciales altas (temprano)	puede detectarse antes de los defectos del campo visual⁷⁾
Después de cirugía de LIO multifocal y LIO EDOF	Frecuencias espaciales medias a altas	La sensibilidad al contraste tiende a disminuir ligeramente en comparación con las LIO monofocales. Útil para la explicación preoperatoria⁵⁾
Cambios relacionados con la edad	En todo el rango de frecuencias (antes en las frecuencias altas)	Incluso con el envejecimiento normal, disminuye de forma gradual en todo el rango de frecuencias³⁾

La opacificación de la cápsula posterior y la catarata desempeñan un papel especialmente importante en la prueba de sensibilidad al contraste. En el tipo de perla de Elschnig de la opacificación de la cápsula posterior, por lo general la agudeza visual ya está reducida, pero en el tipo fibroso, si es leve, solo disminuye la sensibilidad al contraste y la agudeza visual se conserva. Entender esta diferencia permite decidir mejor la indicación de capsulotomía posterior con láser Nd:YAG.

En el glaucoma, se ha informado que, con un principio similar al de la perimetría de resolución high-pass (HRP), la disminución de la sensibilidad al contraste en frecuencias espaciales altas puede detectarse antes que el defecto del campo visual⁷⁾. Sin embargo, como la sensibilidad y la especificidad son inferiores a las de la prueba de campo visual, por ahora solo cumple una función complementaria.

Q ¿Y si se ve bien pero cuesta ver?

Aunque la agudeza visual sea de alrededor de 1.0, si hay quejas como “visión borrosa”, “deslumbramiento intenso” o “dificultad para ver de noche”, puede existir una disminución de la sensibilidad al contraste. Es especialmente frecuente en la opacificación de la cápsula posterior (tipo fibroso), la catarata, después de cirugía refractiva y durante la recuperación de enfermedades del nervio óptico. Realizar una prueba de sensibilidad al contraste permite evaluar de forma cuantitativa la disminución de la función visual que no se detecta con la prueba de agudeza visual y decidir de manera objetiva la necesidad de tratamiento. Se puede empezar con un cribado simple con la cartilla de Pelli-Robson y, si es necesario, realizar una evaluación detallada por frecuencias espaciales con FACT o CSV-1000.

5. Evaluación de la opacificación de la cápsula posterior y capsulotomía posterior con láser Nd:YAG

La indicación de capsulotomía posterior se decide principalmente estimando el deterioro funcional visual a partir del tipo y el grado de la opacidad mediante la retroiluminación con lámpara de hendidura. Como la función visual disminuye primero en la sensibilidad al contraste y luego en la agudeza visual, medir la sensibilidad al contraste es útil cuando hay queja de visión borrosa pero no hay disminución de la agudeza visual.

Tipos de opacidad de la cápsula posterior y su efecto sobre la función visual:

Tipo perla de Elschnig (en capas): las células epiteliales residuales del cristalino proliferan y se superponen sobre la cápsula posterior. Por lo general, ya ha aparecido una disminución de la visión
Tipo fibroso (leve): solo provoca una disminución de la sensibilidad al contraste, mientras que la agudeza visual se conserva. En este caso, la disminución de la función visual puede pasar desapercibida si solo se realiza la prueba de agudeza visual

Si la disminución de la sensibilidad al contraste puede tenerse en cuenta al decidir la capsulotomía posterior con láser Nd:YAG, resulta más fácil determinar el momento adecuado de la intervención incluso en los casos en que la queja principal del paciente (visión borrosa y deslumbramiento) no coincide con los valores objetivos de medición.

Valores de referencia del procedimiento para la capsulotomía posterior con láser Nd:YAG:

Energía del pulso: 1,0–2,0 mJ (comenzar con energía baja)
Patrón de corte: capsulotomía en cruz o circular (objetivo de diámetro de 3–4 mm o más)
Complicaciones principales: aumento de la presión intraocular (1–2 horas después de la cirugía, se maneja con fármacos hipotensores oculares), daño del LIO (pueden aparecer impactos), prolapso anterior del vítreo

6. Principio de medición (teoría de la frecuencia espacial)

Definición de contraste

El contraste se define mediante la fórmula de Michelson.

Contraste (C) = (Lmax − Lmin) / (Lmax + Lmin)

Aquí, Lmax indica la luminancia máxima de las franjas y Lmin la luminancia mínima. El contraste toma valores de 0 (uniforme) a 1 (máximo). La sensibilidad al contraste (CS) es el recíproco del umbral de contraste (el valor mínimo de contraste que puede distinguirse).

CS = 1 / umbral de contraste

Características de paso de banda del sistema visual humano

El sistema visual humano tiene características de filtro de paso de banda y muestra la mayor sensibilidad en frecuencias espaciales intermedias (3–6 c/d).

Disminución de la sensibilidad en frecuencias bajas: se debe a la inhibición lateral (lateral inhibition). Los mecanismos de procesamiento de la retina y la corteza visual cerebral suprimen los patrones uniformes de baja frecuencia
Disminución de la sensibilidad en frecuencias altas: se debe a los límites de resolución del sistema óptico ocular (aberración y difracción) y al límite de muestreo de los fotorreceptores de la retina (separación entre conos)

La densidad de conos foveales es de aproximadamente 150,000〜200,000 células/mm², y el límite de muestreo equivale a unos 50〜60 c/d. La frecuencia de corte real de la CSF es inferior a esta debido a la influencia de las aberraciones ópticas.

Conversión entre frecuencia espacial y agudeza visual

La relación entre la frecuencia espacial (c/d) y la agudeza visual es la siguiente.

Frecuencia espacial (c/d)	Agudeza visual decimal equivalente
3	Aproximadamente 0.1
6	aprox. 0,2
12	aprox. 0,4
18	aprox. 0,6
30	aprox. 1,0
60	aprox. 2,0

Como la frecuencia espacial que corresponde a una agudeza visual de 1.0 es de aproximadamente 30 c/d, el límite de alta frecuencia de la CSF es el punto que corresponde a la agudeza visual en la CSF.

7. Investigaciones recientes y perspectivas futuras

El método qCSF (quick Contrast Sensitivity Function) usa un algoritmo de prueba adaptativa con estimación bayesiana para estimar toda la CSF con entre un tercio y una quinta parte del número de ensayos que requieren los métodos convencionales⁸⁾. Contribuye en gran medida a hacer más eficientes las mediciones psicofísicas y su uso clínico está avanzando.

También avanza la simplificación de la medición de la sensibilidad al contraste con dispositivos tipo tableta. Se han desarrollado aplicaciones de prueba que utilizan pantallas LCD de teléfonos inteligentes y tabletas, y se espera su uso para el monitoreo en casa y el cribado a gran escala⁹⁾. Sin embargo, la calibración del brillo de la pantalla y de las características gamma es esencial para asegurar la precisión, y la estandarización sigue siendo un reto.

En la evaluación posoperatoria de IOL multifocales e IOL EDOF, la sensibilidad al contraste se considera un indicador de resultado importante. Se siguen realizando esfuerzos para evaluar de forma objetiva el efecto de cada diseño de IOL sobre la sensibilidad al contraste en frecuencias espaciales intermedias y altas, y utilizarlo para la explicación al paciente y la selección del dispositivo⁵⁾.

En el área de neurooftalmología, se está estudiando la utilidad de la sensibilidad al contraste como indicador de la actividad de la neuritis óptica y la esclerosis múltiple. La disminución persistente de la sensibilidad al contraste incluso después de que la agudeza visual se normaliza podría reflejar daño axonal subclínico⁴⁾.

8. Referencias

Pelli DG, Robson JG, Wilkins AJ. The design of a new letter chart for measuring contrast sensitivity. Clin Vis Sci. 1988;2(3):187-199.
Ginsburg AP. Contrast sensitivity: determining the visual quality and function of cataract, intraocular lenses and refractive surgery. Curr Opin Ophthalmol. 2006;17(1):19-26. doi:10.1097/01.icu.0000192520.48411.fa. PMID: 16436920.
Owsley C. Aging and vision. Vision Res. 2011;51(13):1610-1622. doi:10.1016/j.visres.2010.10.020. PMID:20974168; PMCID:PMC3049199.
Balcer LJ, Miller DH, Reingold SC, Cohen JA. Vision and vision-related outcome measures in multiple sclerosis. Brain : a journal of neurology. 2015;138(Pt 1):11-27. doi:10.1093/brain/awu335. PMID:25433914; PMCID:PMC4285195.
de Vries NE, Webers CA, Touwslager WR, et al. Dissatisfaction after implantation of multifocal intraocular lenses. J Cataract Refract Surg. 2011;37(5):859-865. doi:10.1016/j.jcrs.2010.11.032.
Elliott DB, Bullimore MA. Assessing the reliability, discriminative ability, and validity of disability glare tests. Investigative ophthalmology & visual science. 1993;34(1):108-19. PMID:8425818.
Sample PA, Ahn DS, Lee PC, Weinreb RN. High-pass resolution perimetry in eyes with ocular hypertension and primary open-angle glaucoma. American journal of ophthalmology. 1992;113(3):309-16. doi:10.1016/s0002-9394(14)71584-3. PMID:1543225.
Lesmes LA, Lu ZL, Baek J, Albright TD. Bayesian adaptive estimation of the contrast sensitivity function: the quick CSF method. Journal of vision. 2010;10(3):17.1-21. doi:10.1167/10.3.17. PMID:20377294; PMCID:PMC4439013.
Hazel CA, Elliott DB. The dependency of logMAR visual acuity measurements on chart design and scoring rule. Optometry and vision science : official publication of the American Academy of Optometry. 2002;79(12):788-92. doi:10.1097/00006324-200212000-00011. PMID:12512687.