O exame de análise da forma da córnea (topografia corneana) é um exame que mede quantitativamente a curvatura e a forma das superfícies anterior e posterior da córnea. Os principais objetivos são a detecção e quantificação do astigmatismo irregular da córnea, avaliação da progressão da doença e aplicação em cirurgia refrativa.
Historicamente, no início do século XVII, Scheiner realizou pesquisas usando reflexão da córnea, e no final do século XIX, o disco de Placido foi introduzido. Dispositivos modernos usam anéis concêntricos, luz de fenda ou luz de interferência, e podem mapear toda a córnea com alta precisão.
Topografia corneana é uma técnica que mede principalmente a forma (curvatura) da superfície anterior da córnea usando reflexão dos anéis de Placido. Por outro lado, Tomografia corneana é uma técnica avançada que mede a estrutura tridimensional da córnea, incluindo as superfícies anterior e posterior e a espessura, usando câmera Scheimpflug ou OCT de segmento anterior1). Clinicamente, topografia e tomografia são combinadas para uma avaliação abrangente da córnea.
Topografia Corneana
Objeto de medição: Forma da superfície anterior da córnea
Princípio: Principalmente reflexão dos anéis de Placido
Dados fornecidos: Mapa de poder refrativo da córnea (curvatura)
Vantagens: Alta reprodutibilidade e resolução espacial. Adequada para astigmatismo irregular normal a moderado
Tomografia Corneana
Objeto de medição: Estrutura tridimensional das superfícies anterior e posterior da córnea
Princípio: Câmera Scheimpflug ou OCT de segmento anterior
Dados fornecidos: Curvatura anterior e posterior, mapa de elevação, mapa de espessura corneana
Vantagens: Permite avaliação da superfície posterior da córnea. Pode ser possível medir mesmo na presença de opacidade ou edema1)
A topografia é uma técnica que mede principalmente a forma (curvatura) da superfície anterior da córnea usando reflexão dos anéis de Placido. Por outro lado, a tomografia usa câmera Scheimpflug ou OCT de segmento anterior para medir a estrutura tridimensional da córnea, incluindo as superfícies anterior e posterior e a espessura. No ceratocone, as alterações na superfície posterior podem aparecer antes das da superfície anterior, portanto a avaliação por tomografia é mais importante.
Os analisadores de forma da córnea são classificados em quatro tipos principais com base no princípio de medição 1).
Os anéis de Maier (círculos concêntricos pretos e brancos) são projetados na superfície anterior da córnea (camada lacrimal pré-corneana), e o raio de curvatura da córnea e o poder refrativo são medidos quantitativamente a partir da forma da imagem refletida. Dispositivos representativos: TMS (TOMEY), Atlas, Keratograph.
Vantagens: Alta resolução espacial e reprodutibilidade. Ideal para medir a superfície anterior da córnea.
Limitações: Afetado pela instabilidade da camada lacrimal. A superfície posterior da córnea não pode ser medida. Apenas cerca de 60% da superfície da córnea é avaliada, limitando a detecção de lesões periféricas 6). Em anormalidades graves da forma da córnea, a imagem dos anéis de Maier torna-se difícil.
A imagem de Maier dos anéis de Plácido pode avaliar qualitativamente a irregularidade da córnea sem um dispositivo de exame, sendo particularmente útil em pacientes pediátricos ou não cooperativos 4).
A luz de fenda rotatória é fotografada com uma câmera Scheimpflug para reconstruir a estrutura tridimensional das superfícies anterior e posterior da córnea. Pode medir a forma das superfícies anterior e posterior da córnea, a espessura da córnea, bem como o poder refrativo total da córnea e as aberrações de alta ordem 1). Dispositivos representativos: Pentacam (OCULUS), Galilei (Scheimpflug duplo + Plácido), Sirius (Scheimpflug + Plácido).
Vantagens: Pode obter simultaneamente curvatura das superfícies anterior e posterior, elevação e mapa de espessura da córnea.
Limitações: Ofuscamento durante a medição e, em casos de opacidade da córnea, a imagem da seção transversal torna-se difícil devido ao espalhamento.
Usando análise com luz de interferência, é menos afetado por lágrimas e opacidades, e informações de áreas periféricas também podem ser obtidas. SS-OCT (comprimento de onda 1.310 nm) é representado pelo CASIA2 (TOMEY), com ampla faixa de medição que pode imagear toda a córnea em uma única imagem. SD-OCT (comprimento de onda 840 nm) alcança alta resolução.
Vantagens: Não contato, rápido, pode ser avaliado em casos de opacidade da córnea. Menor influência da camada lacrimal.
Limitação: Não é adequado para avaliação da ruptura do filme lacrimal (olho seco).
Combina o dispositivo tipo Plácido (medição da forma da córnea e aberração) com o método Hartmann-Shack (medição da aberração do sistema refrativo por sensor de frente de onda), permitindo a comparação dos dados de refração da córnea e dos dados de refração do olho.
As características de cada dispositivo são mostradas abaixo.
| Dispositivo | Princípio de Medição | Superfície Anterior | Superfície Posterior | Espessura da Córnea |
|---|---|---|---|---|
| Tipo Plácido | Reflexão de anéis | ○ | × | × |
| Tipo Scheimpflug | Fenda rotatória | ○ | ○ | ○ |
| OCT de segmento anterior | Interferometria óptica | ○ | ○ | ○ |
A cabeça do paciente é fixada no apoio de queixo e testa, e ele é instruído a olhar diretamente para a luz de fixação. O ajuste do foco e do centralização afeta diretamente a precisão da medição. O paciente é orientado a abrir bem os olhos para minimizar a influência das pálpebras. São realizadas pelo menos duas capturas para verificar a reprodutibilidade.
Período de suspensão das lentes de contato: As lentes de contato alteram temporariamente a forma da córnea. Para obter dados precisos, as lentes rígidas (RGP) devem ser suspensas por pelo menos 2 semanas, e as lentes gelatinosas por pelo menos 1 semana. Para avaliação de cirurgia refrativa, recomenda-se realizar múltiplas medições após a suspensão das lentes e verificar a reprodutibilidade 6).
Ao revisar os resultados, primeiro verifique se o foco e o centralização estão dentro de uma faixa aceitável e se a digitalização automática não reconheceu erroneamente anéis diferentes. Em seguida, realize a avaliação do mapa de cores para potência e escala.
Os seguintes índices são usados para avaliação quantitativa da forma da córnea:
| Índice | Significado |
|---|---|
| SimK (Ceratectomia Simulada) | Maior valor entre as médias dos anéis 6 a 8 nos meridianos da córnea |
| SimK1/Ks | Meridiano principal forte |
| SimK2/Kf | Meridiano ortogonal a SimK1 |
| AveK (Ceratectomia média) | Média de SimK1 e SimK2 |
| MinK (Ceratectomia mínima) | Meridiano principal fraco |
| SAI (Índice de Assimetria de Superfície) | Índice que mostra a simetria da forma da córnea |
| SRI (Índice de Regularidade de Superfície) | Índice que mostra a uniformidade local da córnea |
| PVA (Acuidade Visual Potencial) | Acuidade visual corrigida prevista a partir do SRI |
Mapa de Potência (Axial / Tangencial / Refrativo): Exibe o poder de refração da córnea com código de cores. A potência axial é baseada na inclinação, resistente a ruídos e adequada para avaliação geral do astigmatismo. A potência tangencial (instantânea) reflete a curvatura local e é excelente para identificar o ápice do ceratocone. A potência refrativa reflete as características ópticas com base na lei de Snell.
Mapa de Elevação: Exibe a diferença entre a superfície da córnea e uma superfície esférica de referência como altura. Elevações isoladas nas superfícies anterior e posterior são indicadores importantes de ectasia corneana 6). O mapa de elevação posterior mostra alta sensibilidade e especificidade na detecção de ceratocone subclínico 6).
Mapa Paquimétrico: Exibe a distribuição da espessura da córnea. Na córnea normal, a região central é a mais fina e aumenta gradualmente em direção à periferia. A excentricidade da área fina sugere ectasia corneana.
Lentes rígidas (RGP) devem ser interrompidas por pelo menos 2 semanas, lentes gelatinosas por pelo menos 1 semana. Como as lentes de contato alteram temporariamente a forma da córnea, especialmente na avaliação de adequação para cirurgia refrativa, recomenda-se realizar múltiplas medições após a interrupção para confirmar a reprodutibilidade 6).
A topografia corneana é o padrão-ouro para triagem precoce de casos suspeitos de ceratocone 6). O ceratocone inicial frequentemente parece normal ao exame de lâmpada de fenda, e a topografia pode ser a única pista.
Achados do tipo Plácido: Anéis centrais irregulares, impossibilidade de projeção dos anéis periféricos, grande componente de assimetria. O aplainamento inferior (razão I-S ≥ 1,2) e o desvio do eixo radial >21° são padrões típicos 6). Os métodos de Klyce/Maeda e Smolek/Klyce são usados como indicadores de triagem.
Achados do tipo Scheimpflug: A excentricidade inferior da protrusão da superfície posterior da córnea e o afinamento da espessura corneana podem ser detectados precocemente. O mapa de elevação posterior pode aparecer antes das alterações anteriores.
OCT de segmento anterior: O afinamento do estroma corneano e a protrusão cônica central a inferior podem ser avaliados com resolução de aproximadamente 10 μm.
O Belin-Ambrosio enhanced ectasia display é um recurso no Pentacam que integra o perfil espacial da espessura corneana (CTSP) e o aumento percentual da espessura (PTI) com os desvios de elevação anterior e posterior, melhorando a precisão da triagem de ectasia corneana 5). O índice tomográfico e biomecânico (TBI) em combinação com o Corvis ST permite uma triagem abrangente considerando a biomecânica corneana 5).
No aplainamento lateral (ceratocone temporal), a razão I-S padrão pode estar dentro da faixa normal. Em um caso de um paciente de 14 anos, o aplainamento e afinamento temporal foram detectados pelo Pentacam, e a razão T-N (temporal-nasal) foi útil para o diagnóstico 3). Isso sugere a importância de uma avaliação multifacetada, não apenas da razão I-S.
Na degeneração marginal pelúcida (DMP), é detectado um aplainamento inferior característico chamado padrão de garra de lagosta. Em um caso adolescente, o Belin-Ambrosio enhanced ectasia display e a avaliação biomecânica da córnea com Corvis ST foram úteis para o diagnóstico 5).
O sistema de classificação ABCD é usado para avaliar a progressão da ectasia corneana. Consiste em 4 elementos 6):
A definição de progressão é a confirmação de dois ou mais dos seguintes: encurvamento anterior, encurvamento posterior ou afinamento6). Em crianças e jovens, a progressão tomográfica foi confirmada em 77% dos olhos7), sendo importante o acompanhamento regular.
A topografia corneana é o padrão-ouro para triagem precoce do ceratocone6). Mesmo em ceratocone inicial que parece normal ao exame de lâmpada de fenda, a topografia pode detectar padrões característicos como encurvamento inferior. Com a tomografia (ex.: Pentacam), é possível avaliar alterações na superfície posterior e a avaliação abrangente usando a exibição de Belin-Ambrosio, permitindo detecção mais precoce.
Quando a progressão é confirmada pela classificação ABCD, o cross-linking corneano (CXL) é indicado. Após o CXL, o acompanhamento a cada 6 meses a 1 ano é realizado para confirmar a interrupção da progressão. A topografia e a tomografia também são usadas para avaliar a forma corneana pós-CXL.
A exclusão de ectasia corneana latente é essencial para determinar a elegibilidade para cirurgia refrativa6). Se a triagem topográfica mostrar anormalidades, a cirurgia deve ser cancelada e considerar lentes de contato rígidas ou transplante de córnea.
PRK e SMILE são considerados de menor risco para ectasia corneana pós-operatória em comparação com LASIK6). No pós-operatório, a topografia é usada para avaliar mudanças dióptricas induzidas pela córnea e detectar ablação excêntrica.
No LASIK guiado por topografia (ex.: CONTOURA), os dados da superfície anterior da córnea obtidos pelo Topolyzer Vario determinam diretamente o padrão de ablação a laser2). Um nomograma 3Z foi proposto para lidar com a discordância entre os valores de astigmatismo do exame refrativo subjetivo e da topografia2).
A topografia é usada para avaliar astigmatismo irregular antes da cirurgia de catarata. Contribui para melhorar a precisão do eixo da LIO tórica. Também é usada para avaliação de astigmatismo pós-transplante de córnea, adaptação de lentes de contato e avaliação de mudanças na forma corneana devido a pterígio.
Além disso, na avaliação de astigmatismo irregular devido a infiltrados subepiteliais (SEI) após conjuntivite adenoviral, foi relatado que as imagens do anel de Placido (moire) são mais sensíveis na detecção de irregularidades superficiais em comparação com o mapa de cores do SS-OCT4). A imagem seriada do anel de Placido também foi útil para monitorar o tratamento com colírio de tacrolimo4).
Existem três tipos de definições de potência da córnea usadas na topografia corneana.
Potência axial (potência sagital): Pa = (n-1)/d. Calculada a partir da distância d da normal no ponto de medição ao eixo de referência. Baseada na inclinação, resistente a ruídos, e é uma extensão da medição do ceratômetro para uma área mais ampla.
Potência instantânea (potência tangencial): Pi = (n-1)/r. Calculada a partir do raio de curvatura local r no ponto de medição. Reflete as mudanças locais na forma com mais precisão, mas é sensível a ruídos.
Potência refrativa (potência focal): Pr = n/f. Baseada na distância focal f. Com base na lei de Snell, reflete as propriedades ópticas com mais precisão.
Em ceratômetros automáticos e dispositivos de Plácido, apenas a superfície anterior da córnea é medida, sem considerar a superfície posterior. Assumindo que as formas das superfícies anterior e posterior são proporcionais, o índice ceratométrico (geralmente 1,3375) é usado para calcular a potência total da córnea. Essa suposição é geralmente válida para córneas normais, mas após cirurgia refrativa ou em ectasia corneana, a proporcionalidade entre as superfícies anterior e posterior é quebrada, causando erros1).
No princípio de Scheimpflug, o plano da lente e o plano da imagem são manipulados de modo que as tangentes do plano do objeto, do plano da lente e do plano da imagem se intersectem em um ponto (ponto de interseção de Scheimpflug), permitindo a obtenção de imagens focadas mesmo para objetos não planares1). Esse princípio permite a captura de imagens de seção transversal da córnea com luz de fenda sem distorção.
Ao combinar a análise da forma da córnea com a análise de aberração de onda, aberrações de alta ordem (como aberração cromática e aberração esférica) além das aberrações esféricas e cilíndricas (aberrações de segunda ordem) podem ser avaliadas quantitativamente. As aberrações são expandidas usando polinômios de Zernike e quantificadas como valor RMS (root mean square). No ceratocone, um aumento significativo na aberração cromática vertical é característico6). Alguns dispositivos são capazes de realizar topografia e análise de aberração simultaneamente1).
Nos últimos anos, surgiram dispositivos combinados que integram topografia e tomografia com medições biométricas (comprimento axial, profundidade da câmara anterior, etc.) 1). O conceito de Poder Refrativo Corneano Total (Total Corneal Refractive Power) foi introduzido nos cálculos de potência de lentes intraoculares, e espera-se que melhore a precisão dos cálculos, especialmente em cirurgias de catarata após cirurgia refrativa 1).
A pesquisa em análise da forma da córnea usando IA (aprendizado de máquina e aprendizado profundo) está avançando. Aplicações para detecção automática de ceratocone e previsão de progressão a partir de dados topográficos estão sendo estudadas, mas atualmente ainda estão em fase de pesquisa.
Relatos de casos atípicos como ceratocone temporal 3) mostram a importância da avaliação multifacetada incluindo a razão T-N além da razão I-S padrão. Como reavaliação dos anéis de Placido, foi relatado que a avaliação qualitativa pode ser um meio simples de triagem para anormalidades da superfície corneana, mesmo em ambientes sem dispositivos avançados 4).
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