La biometria ottica (biometria ottica) è un esame che utilizza il fenomeno dell’interferenza luminosa per misurare la lunghezza assiale, la curvatura corneale, la profondità della camera anteriore, lo spessore del cristallino, ecc., acquisendo dati biometrici dell’occhio in modo non invasivo.
La maggior parte dei modelli è dotata di SS-OCT (tomografia a coerenza ottica a sorgente spazzolata), che consente misurazioni accurate e riproducibili con facilità. Gli usi principali includono non solo il calcolo della potenza della LIO, ma anche l’acquisizione di valori di correzione assiale per l’analisi OCT del glaucoma in occhi con lunghezza assiale estrema, esami pre-operatori per chirurgia refrattiva e follow-up nel trattamento di controllo della miopia con atropina a bassa concentrazione.
Quando Harold Ridley eseguì il primo impianto di LIO nel 1949, il paziente presentò un errore refrattivo di circa 20 D. Alla fine degli anni ‘60, la stima della potenza della LIO utilizzando formule di vergenza fu introdotta, segnando il punto di partenza dei moderni metodi di calcolo 1). Negli anni ‘70, il metodo ecografico in modalità A fu stabilito, e successivamente apparve l’IOLMaster che utilizzava l’interferometria a coerenza parziale (PCI), standardizzando le misurazioni ottiche. Negli ultimi anni, si sono diffusi dispositivi di terza generazione con SS-OCT, migliorando ulteriormente la precisione.
Si misurano la lunghezza assiale (AL), il potere corneale (valore K), la profondità della camera anteriore (ACD), lo spessore del cristallino (LT) e il diametro corneale (diametro del limbo bianco: WTW). Da questi parametri si prevede la posizione effettiva della lente (ELP) e si calcola la potenza della LIO necessaria. Alcuni dispositivi possono anche misurare lo spessore corneale centrale (CCT).
| Parametro | Abbreviazione | Valore normale indicativo | Significato nel calcolo della LIO |
|---|---|---|---|
| Lunghezza assiale | AL | 22–25 mm (media emmetrope circa 24 mm) | Il più importante. Un errore di 1 mm influisce di circa 2,5–3 D. |
| Curvatura corneale | Valore K | Media anteriore 7,5 mm (circa 44 D) | Secondo più importante. Un errore di 1 D si riflette quasi 1:1 |
| Profondità della camera anteriore | ACD | Emmetrope 3-4 mm | Necessario per la previsione ELP |
| Spessore del cristallino | LT | Circa 4-5 mm | Variabile aggiuntiva delle formule di nuova generazione |
| Diametro corneale | WTW | Circa 11-12 mm | Utilizzato per la previsione ELP e la selezione della dimensione dell’IOL |
| Spessore corneale centrale | CCT | Circa 530–550 μm | Dipende dal modello (utilizzato per la valutazione del glaucoma, ecc.) |
IOL Master 700 (Carl Zeiss Meditec)
Metodo di misurazione: SS-OCT (banda di lunghezza d’onda 1.050 nm)
Caratteristiche: Integrazione con il sistema di supporto alla chirurgia della cataratta «CALLISTO eye». Fornisce una guida al centraggio per IOL toriche e multifocali.
Punti di forza: Adattabilità a casi di cataratta avanzata e uveite posteriore. La tecnologia Swept Source consente misurazioni in più occhi con cataratta rispetto al PCI della generazione precedente3).
ARGOS (Alcon Giappone)
Metodo di misurazione: Dotato di SS-OCT
Caratteristiche: Integrazione con il sistema di allineamento dell’astigmatismo «VERION». Implementa la misurazione segmentale della lunghezza assiale (applicazione di indici di rifrazione individuali a ciascun segmento).
Punti di forza: Miglioramento previsto della precisione di calcolo grazie alla correzione segmentale per occhi lunghi e corti. L’integrazione con VERION migliora la gestione intraoperatoria dell’asse dell’astigmatismo.
È stato dimostrato che la biometria ottica fornisce risultati significativamente più accurati e indipendenti dall’operatore rispetto al metodo ecografico in modalità A 3).
Quando si utilizza IOLMaster, adottare misurazioni con rapporto segnale-rumore (SNR) ≥ 5. Quando si utilizza un biometro ottico, utilizzare costanti IOL specifiche per l’ottica. La costante A fornita dal produttore dell’IOL è solo un valore raccomandato; è utile ottimizzare in base all’esperienza del chirurgo o utilizzare il database ULIB (User Group for Laser Interference Biometry) 3). Misurare e confrontare la lunghezza assiale di entrambi gli occhi aiuta a rilevare precocemente errori di misura.
Nei seguenti casi il segnale non è sufficiente, quindi la misurazione ottica è difficile o impossibile.
In questi casi si utilizza la biometria ecografica in modalità A. Le linee guida ESCRS raccomandano di «utilizzare la biometria ecografica quando l’ottica non è applicabile in caso di cataratta matura/grave» 1).
In caso di cataratta densa o occhi con fissazione difficile, la misurazione ottica può essere difficile. L’alternativa è la biometria ecografica in modalità A, e si raccomanda il metodo ad immersione perché presenta un errore di compressione minore rispetto al metodo ad applanazione. Secondo alcuni rapporti, l’A-scan ad immersione eseguito da un operatore esperto non mostra differenze statisticamente significative rispetto al metodo ottico 1).
| Elemento | Ottico (SS-OCT/PCI) | Ecografico A-mode (ad immersione) | Ecografico A-mode (ad applanazione) |
|---|---|---|---|
| Principio | Interferenza luminosa (lunghezza d’onda 1.050–1.310 nm) | Misurazione del tempo di propagazione delle onde sonore | Misurazione del tempo di propagazione delle onde sonore |
| A contatto | Senza contatto | Senza contatto (sonda a immersione) | A contatto (compressione corneale) |
| Errore LA | 0,01–0,02 mm | Equivalente all’ottico (esperto) | 0,1–0,2 mm (con errore di compressione) |
| Dipendenza dall’operatore | Bassa | Media | Alta |
| Cataratta matura | Da difficile a impossibile | Possibile | Possibile |
| Rischio di infezione | Nessuno | Basso (con disinfezione) | Sì (contatto) |
Punti di forza:
Limiti:
Nel metodo ad ultrasuoni, la velocità del suono nel mezzo è direttamente correlata alla precisione della misurazione.
Il metodo ad applanazione (a contatto) comprime la cornea, accorciando artificialmente la lunghezza assiale. Il metodo ad immersione evita questo errore di compressione poiché la sonda non tocca direttamente la cornea, ma richiede un controllo dell’allineamento. Secondo alcuni rapporti, l’immersione eseguita da un operatore esperto non presenta differenze statisticamente significative rispetto al metodo ottico1).
Le formule per il calcolo del potere dell’IOL si sono evolute nel corso delle generazioni e attualmente formule di nuova generazione come Barrett Universal II, Kane e Hill-RBF mostrano un’elevata precisione predittiva. Le caratteristiche principali di ciascuna formula sono le seguenti3).
| Classificazione delle formule | Formule rappresentative | Variabili aggiuntive | Indicazioni |
|---|---|---|---|
| 3ª generazione (vecchia) | SRK/T, Holladay I, Hoffer Q | Nessuna/ACD | Occhio normale (attualmente raccomandata nuova generazione) |
| 4ª generazione | Barrett Universal II · Haigis | ACD · LT · WTW | Buono per tutti i range di lunghezza assiale |
| IA e regressione combinata | Kane · Hill-RBF · Pearl-DGS | ACD · LT · WTW | Precisione migliorata specialmente per occhi con lunghezza assiale anomala |
Le formule di regressione di vecchia generazione (SRK-II, SRK, Binkhorst, ecc.) non dovrebbero più essere utilizzate 5). Le formule di nuova generazione (Barrett Universal II, ecc.) hanno mostrato una precisione migliorata, specialmente per occhi con lunghezza assiale anomala 4).
Dopo chirurgia refrattiva, il rapporto di curvatura tra superficie anteriore e posteriore della cornea cambia, quindi le formule standard producono un errore sistematico. Sono necessari metodi di calcolo speciali come il calcolatore online ASCRS, la formula Barrett True-K o la formula Haigis-L 1).
Per IOL toriche, l’indicazione è un astigmatismo corneale di almeno 2 D (con la regola) o 1,5 D (contro la regola). Si raccomanda l’uso delle formule Haigis-T, Barrett Toric o Kane Toric 3).
Negli occhi con olio di silicone, la biometria ottica è la più accurata. L’olio di silicone agisce come una lente negativa, quindi la potenza dell’IOL deve essere regolata di 3–5 D 1).
La chirurgia refrattiva (LASIK, PRK, RK) modifica il rapporto di curvatura tra superficie anteriore e posteriore della cornea. Il cheratometro stima la curvatura posteriore solo dalla curvatura anteriore, portando a una sovrastima del potere corneale dopo l’intervento. Inoltre, molte formule di calcolo dell’IOL prevedono l’ELP dalla lunghezza assiale e dal potere corneale, ma dopo chirurgia refrattiva questa relazione cambia, causando errori nelle formule. Si raccomanda l’uso di metodi di calcolo specializzati (calcolatore online ASCRS, ecc.) 1).
La SS-OCT (tomografia a coerenza ottica a sorgente spazzolata) misura ciascuna interfaccia dell’occhio con elevata precisione secondo il seguente principio.
Principio di misurazione ottica di prima generazione adottato dall’IOL Master 500. Misura la lunghezza assiale utilizzando il pattern di interferenza di un doppio fascio. Rispetto alla SS-OCT, la penetrazione è inferiore e può essere difficile misurare in occhi con cataratta avanzata.
I metodi ottici tradizionali applicano un unico indice di rifrazione all’intero occhio, il che può portare a una sovrastima negli occhi con miopia elevata (AL ≥ 25 mm). La «misurazione segmentale della lunghezza assiale» implementata da ARGOS applica un indice di rifrazione individuale a ciascun segmento (umore acqueo, cristallino, umore vitreo). Negli occhi lunghi, il valore visualizzato è inferiore di circa 0,50 mm rispetto al metodo tradizionale e per molte formule di calcolo è stato riportato un miglioramento del MAE (errore assoluto medio). Tuttavia, le evidenze di questo metodo sono ancora in fase di accumulo e sono attesi futuri studi clinici.
Le formule basate sull’IA come il metodo Hill-RBF (riconoscimento di pattern tramite intelligenza artificiale), la formula Kane e la formula Pearl-DGS mostrano un miglioramento della precisione4). Suzuki et al. (2025) hanno condotto una valutazione retrospettiva su 80 occhi con miopia assiale estrema (lunghezza assiale ≥30,0 mm) e hanno riportato che le formule Kane e Hill-RBF presentavano un errore assoluto medio (MAE) significativamente inferiore rispetto alla formula SRK/T convenzionale7).
La percentuale entro ±0,5 D era del 26,3% per SRK/T, 45,0% per Barrett Universal II, 55,0% per Hill-RBF e 65,0% per Kane. Nel sottogruppo con lunghezza assiale ≥32 mm, il MAE di Hill-RBF era 0,49 D e quello di Kane 0,44 D, i migliori7).
Il ray tracing basato sui dati OCT del segmento anteriore (Anterion-OKULIX) ha mostrato un errore di previsione aritmetico significativamente inferiore (−0,13 D vs −0,32 D) rispetto alla formula Barrett True K no-history negli occhi post-LVC miopici6). L’uso diretto dei dati della forma dell’intera superficie corneale offre un vantaggio teorico per l’applicazione agli occhi dopo chirurgia refrattiva.
La misurazione intraoperatoria del fronte d’onda tramite dispositivi come l’Optiwave Refractive Analyzer sta attirando l’attenzione come mezzo complementare alla biometria preoperatoria. Esistono segnalazioni che nella chirurgia standard della cataratta negli adulti si ottengono risultati postoperatori equivalenti a quelli della biometria convenzionale, il che potrebbe consentire la correzione intraoperatoria degli errori refrattivi2).
La misurazione regolare della lunghezza assiale tramite biometro ottico viene utilizzata per valutare l’efficacia dei trattamenti di controllo della miopia come le gocce di atropina a bassa concentrazione e l’ortocheratologia. Il monitoraggio della lunghezza assiale ogni 6 mesi – 1 anno consente una valutazione oggettiva dell’effetto terapeutico. Intervalli di misurazione e soglie specifici attendono lo sviluppo futuro di linee guida.
