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Medição do Comprimento Axial Óptico (Biômetro)

1. O que é a Medição do Comprimento Axial Óptico (Biômetro)?

Seção intitulada “1. O que é a Medição do Comprimento Axial Óptico (Biômetro)?”

A medição do comprimento axial óptico (biometria óptica) é um exame que utiliza o fenômeno de interferência da luz para medir o comprimento axial, curvatura corneana, profundidade da câmara anterior, espessura do cristalino, etc., obtendo dados biométricos do olho de forma não invasiva.

A maioria dos equipamentos possui SS-OCT (Tomografia de Coerência Óptica de Fonte Varrida), permitindo medições precisas e reprodutíveis com facilidade. Os principais usos não se limitam ao cálculo do poder da lente intraocular (LIO), mas também incluem a obtenção de valores de correção axial para análise de OCT de glaucoma em olhos com eixo longo, exames pré-operatórios de cirurgia refrativa e acompanhamento do tratamento com atropina em baixa concentração para controle da miopia.

Quando Harold Ridley realizou o primeiro implante de LIO em 1949, o paciente apresentou um erro refrativo de aproximadamente 20 D. No final dos anos 1960, a estimativa do poder da LIO usando a fórmula de vergência foi realizada, tornando-se o ponto de partida dos métodos modernos de cálculo 1). Na década de 1970, o método ultrassônico modo A foi estabelecido, e posteriormente surgiu o IOL Master, que adotou a interferometria de coerência parcial (PCI), padronizando as medições ópticas. Nos últimos anos, equipamentos de terceira geração com SS-OCT se difundiram, alcançando maior precisão.

Q O que a biometria mede?
A

Mede o comprimento axial (AL), poder refrativo da córnea (valor K), profundidade da câmara anterior (ACD), espessura do cristalino (LT) e diâmetro corneano (diâmetro do limbo branco: WTW). A partir desses parâmetros, a posição efetiva da lente (ELP) é prevista para calcular o poder da LIO necessário. Alguns equipamentos também podem medir a espessura corneana central (CCT).

Oftalmologista usando um ceratômetro para medir a curvatura da córnea do paciente e determinar o poder da LIO necessário após a cirurgia de catarata
Oftalmologista usando um ceratômetro para medir a curvatura da córnea do paciente e determinar o poder da LIO necessário após a cirurgia de catarata
Blyth M. Eye specialist Dr. Ahmedu examining a patient with a keratometer. Figure 1. Source ID: Wikimedia Commons / Eye_doctor_examining_Nigerian_patient_with_keratometer.jpg. 2007. License: CC BY-SA 3.0.
Cena de um oftalmologista medindo a curvatura da córnea de um paciente com um ceratômetro para determinar o poder da LIO necessário após a cirurgia de catarata. Corresponde à medição da curvatura corneana (valor K) tratada na seção “2. Parâmetros de Medição e Equipamentos”.
ParâmetroAbreviaçãoValor Normal de ReferênciaSignificado no Cálculo da LIO
Comprimento axialAL22–25 mm (média emetrópica cerca de 24 mm)Mais importante. Erro de 1 mm afeta aproximadamente 2,5–3 D
Curvatura corneanaValor KSuperfície anterior média 7,5 mm (cerca de 44 D)Segundo mais importante. Erro de 1 D reflete quase 1:1
Profundidade da câmara anteriorACD3-4 mm em olhos emetropesNecessário para previsão do ELP
Espessura do cristalinoLTCerca de 4-5 mmVariável adicional em fórmulas de nova geração
Diâmetro corneanoWTWCerca de 11-12 mmUsado para previsão do ELP e seleção do tamanho da LIO
Espessura corneana centralCCTAproximadamente 530-550 μmDepende do modelo (usado para avaliação de glaucoma, etc.)

IOL Master 700 (Carl Zeiss Meditec)

Método de medição: SS-OCT (faixa de comprimento de onda 1050 nm)

Características: Integrado ao sistema de suporte à cirurgia de catarata “CALLISTO eye”. Fornece orientação de centralização para LIO tórica e multifocal.

Pontos fortes: Capacidade de lidar com casos de catarata avançada e uveíte posterior. Com a tecnologia Swept Source, pode medir mais olhos com catarata do que o PCI de geração anterior3).

ARGOS (Alcon Japão)

Método de medição: Equipado com SS-OCT

Características: Integração com o sistema de alinhamento do eixo astigmático “VERION”. Implementa medição axial segmentar (aplica índice de refração individual por segmento).

Pontos fortes: Espera-se melhora na precisão do cálculo em olhos longos e curtos através da correção segmentar. Melhora no gerenciamento do eixo astigmático intraoperatório com integração VERION.

Comparação de gerações de métodos de medição

Seção intitulada “Comparação de gerações de métodos de medição”
  • OLCR (primeira geração): IOL Master 500 que utiliza interferometria de coerência parcial (PCI). Mede comprimento axial, valor K e profundidade da câmara anterior.
  • Tipo equipado com SS-OCT (2ª a 3ª geração): IOL Master 700 e ARGOS são representantes. Usa laser de fonte varrida com comprimento de onda de 1.050-1.310 nm. Possui alta penetração, podendo lidar com casos graves de catarata que eram difíceis em gerações anteriores.
  1. Não necessita de dilatação pupilar (a medição é possível sem dilatação na maioria dos aparelhos)
  2. O paciente é solicitado a fixar o olhar no alvo de fixação frontal
  3. Alinhamento automático (o aparelho ajusta a posição automaticamente)
  4. São realizadas múltiplas medições (geralmente 5 a 10 vezes), e são adotados dados de boa qualidade com pequeno desvio padrão (DP)
  5. Após a medição, a imagem de referência (imagem do segmento anterior) é transferida para o sistema da sala de cirurgia (CALLISTO eye/VERION)

A biometria óptica demonstrou fornecer resultados significativamente mais precisos e independentes do operador em comparação com o método de ultrassom modo A3).

  • Erro AL óptico: 0,01-0,02 mm
  • Erro AL ultrassônico: 0,1-0,2 mm

Ao usar o IOLMaster, devem ser adotados valores de medição com relação sinal-ruído (SNR) ≥ 5. Ao usar um biômetro óptico, use constantes de LIO específicas para óptica. A constante A fornecida pelo fabricante da LIO é apenas um valor recomendado, sendo benéfica a otimização com base na experiência do cirurgião ou o uso do banco de dados ULIB (User Group for Laser Interference Biometry)3). Medir e comparar o comprimento axial de ambos os olhos ajuda na detecção precoce de erros de medição.

Nos casos a seguir, o sinal não pode ser obtido adequadamente, tornando a medição óptica difícil ou impossível.

  • Opacidade corneana grave / leucoma corneano
  • Catarata subcapsular posterior grave (catarata madura)
  • Uveíte posterior / endoftalmite (opacidade vítrea)
  • Casos em que a mácula está localizada na parede inclinada de um estafiloma posterior (atenção ao pico duplo)

Nestes casos, utiliza-se a biometria ultrassônica modo A. As diretrizes ESCRS recomendam o uso de biometria ultrassônica quando a medição óptica não for aplicável em catarata madura ou grave 1).

Q O que fazer se o biômetro óptico não conseguir medir?
A

Em catarata densa ou olhos com fixação difícil, a medição óptica pode ser difícil. A alternativa é a biometria ultrassônica modo A, sendo o método de imersão preferível ao método de aplanação por reduzir erros de compressão. Há relatos de que não há diferença estatisticamente significativa entre o A-scan de imersão realizado por operador experiente e a medição óptica 1).

ItemÓptico (SS-OCT/PCI)Ultrassônico modo A (imersão)Ultrassônico modo A (aplanação)
PrincípioInterferometria óptica (comprimento de onda 1.050-1.310 nm)Medição do tempo de propagação das ondas sonorasMedição do tempo de propagação das ondas sonoras
ContatoSem contatoSem contato (sonda de imersão)Contato (compressão da córnea)
Erro de AL0,01–0,02 mmEquivalente ao óptico (experiente)0,1–0,2 mm (com erro de compressão)
Dependência do usuárioBaixaMédiaAlta
Catarata maduraDifícil a impossívelPossívelPossível
Risco de infecçãoNenhumBaixo (pode ser tratado com desinfecção)Presente (por contato)

Pontos fortes:

  • Não contato e não invasivo, sem risco de infecção
  • Alta precisão e independente do usuário
  • Mais preciso que o ultrassom modo-A na medição do comprimento axial refrativo, mesmo quando a mácula está localizada na parede inclinada de um estafiloma posterior 3)
  • Mais preciso em olhos preenchidos com óleo de silicone 1)

Limitações:

  • Como aplica um índice de refração uniforme (1,3549) para todo o olho, tende a superestimar o comprimento axial em olhos com alta miopia
  • Em olhos com comprimento axial >25 mm, a superestimação pode causar erro de tendência na fórmula de cálculo (considere a correção de Wang-Koch) 3)
  • Incapacidade de medir em olhos com opacidade severa

Configuração da velocidade do som no ultrassom modo-A

Seção intitulada “Configuração da velocidade do som no ultrassom modo-A”

No método ultrassônico, a velocidade do som no meio está diretamente relacionada à precisão da medição.

  • Cristalino e córnea: aproximadamente 1.641 m/s
  • Humor aquoso e vítreo: 1.532 m/s
  • Média do olho normal com cristalino: 1.555 m/s

O método de contato (aplanação) comprime a córnea, encurtando artificialmente o comprimento axial. No método de imersão, a sonda não toca diretamente a córnea, evitando o erro de compressão, mas requer controle de alinhamento. Há relatos de que o método de imersão realizado por um cirurgião experiente não apresenta diferença estatisticamente significativa em relação ao método óptico1).

5. Aplicação no Cálculo do Poder da Lente Intraocular

Seção intitulada “5. Aplicação no Cálculo do Poder da Lente Intraocular”

As fórmulas de cálculo do poder da lente intraocular evoluíram ao longo das gerações, e as fórmulas de nova geração, como Barrett Universal II, Kane e Hill-RBF, apresentam alta precisão preditiva. As principais características de cada fórmula são as seguintes3).

Classificação da FórmulaFórmula RepresentativaVariáveis AdicionaisIndicação
3ª Geração (Geração Antiga)SRK/T · Holladay I · Hoffer QNenhum / ACDOlhos normais (atualmente recomenda-se nova geração)
4ª geraçãoBarrett Universal II · HaigisACD · LT · WTWBom em toda a faixa de comprimento axial
IA · Regressão compostaKane · Hill-RBF · Pearl-DGSACD · LT · WTWPrecisão melhorada especialmente em comprimentos axiais anormais

As fórmulas de regressão de gerações antigas (como SRK-II, SRK, Binkhorst) não devem mais ser usadas 5). As fórmulas de nova geração (como Barrett Universal II) têm mostrado melhora na precisão, especialmente em olhos com comprimento axial anormal 4).

Em olhos pós-cirurgia refrativa, a relação de curvatura corneana anterior-posterior se altera, causando erros sistemáticos nas fórmulas convencionais. São necessários métodos de cálculo especializados, como a calculadora online da ASCRS, a fórmula Barrett True-K e a fórmula Haigis-L 1).

LIOs tóricas são indicadas para astigmatismo corneano ≥2 D (a favor da regra) ou ≥1,5 D (contra a regra). Recomenda-se o uso das fórmulas Haigis-T, Barrett Tórica ou Kane Tórica 3).

Em olhos preenchidos com óleo de silicone, a biometria óptica é a mais precisa. Como o óleo de silicone funciona como uma lente negativa, o poder da LIO deve ser ajustado em 3–5 D 1).

Q Por que o cálculo da LIO é difícil na cirurgia de catarata em olhos submetidos a cirurgia refrativa?
A

A cirurgia refrativa (LASIK, PRK, RK) altera a relação de curvatura corneana anterior-posterior. O ceratômetro estima a curvatura posterior apenas a partir da curvatura anterior, superestimando o poder corneano em olhos pós-operatórios. Além disso, muitas fórmulas de LIO preveem a ELP a partir do comprimento axial e do poder corneano, mas essa relação se altera após a cirurgia refrativa, causando erros na fórmula. Recomenda-se o uso de métodos de cálculo especializados (como a calculadora online da ASCRS) 1).

O SS-OCT (Tomografia de Coerência Óptica de Fonte Varrida) mede cada interface do olho com alta precisão com base no seguinte princípio.

  1. Fonte de luz: Uso de laser de fonte varrida com comprimento de onda de 1050-1310 nm
  2. Interferência: A luz refletida de cada interface dentro do olho (córnea anterior/posterior, cristalino anterior/posterior, retina) interfere com a luz de referência
  3. Cálculo: A profundidade de cada interface é calculada com alta precisão usando a transformada de Fourier
  4. Saída: Parâmetros como comprimento axial, ACD, LT, AL são obtidos simultaneamente

Princípio de medição óptica de primeira geração adotado pelo IOL Master 500. Utiliza padrão de interferência de feixe duplo para medir o comprimento axial. Comparado ao SS-OCT, tem menor penetração e frequentemente não é mensurável em olhos com catarata avançada.

Os métodos ópticos convencionais aplicam um índice de refração uniforme para todo o olho, portanto, em olhos com alta miopia (AL ≥ 25 mm), é propenso a superestimação. O método de “medição do comprimento axial segmentar” implementado pelo ARGOS aplica um índice de refração individual para cada segmento (humor aquoso, cristalino, vítreo). Em olhos longos, o valor exibido é cerca de 0,50 mm menor em comparação com o método convencional, e a melhoria no MAE (Erro Absoluto Médio) foi relatada em muitas fórmulas. No entanto, as evidências para este método ainda estão em fase de acumulação, e estudos clínicos futuros são aguardados.

Fórmulas baseadas em IA como Hill-RBF (reconhecimento de padrões por inteligência artificial), Kane e Pearl-DGS demonstraram melhora na precisão4). Suzuki et al. (2025) realizaram uma avaliação retrospectiva em 80 olhos com miopia axial extrema (comprimento axial ≥30,0 mm) e relataram que as fórmulas Kane e Hill-RBF apresentaram erro absoluto médio (MAE) significativamente menor em comparação com a fórmula SRK/T convencional7).

A porcentagem dentro de ±0,5D foi: SRK/T 26,3%, Barrett Universal II 45,0%, Hill-RBF 55,0%, Kane 65,0%. No subgrupo com comprimento axial ≥32 mm, Hill-RBF MAE 0,49D e Kane MAE 0,44D foram os melhores7).

O ray tracing baseado em dados de OCT de segmento anterior (Anterion-OKULIX) foi relatado como tendo erro de predição aritmético significativamente menor (−0,13D vs −0,32D) em comparação com a fórmula Barrett True K no-history em olhos pós-LVC para miopia6). Espera-se vantagem teórica em olhos pós-cirurgia refrativa devido ao uso direto dos dados de forma da córnea como um todo.

A medição da aberração de onda intraoperatória usando o analisador refrativo Optiwave e outros está atraindo atenção como um complemento à biometria pré-operatória. Relatos indicam que resultados pós-operatórios em cirurgia de catarata adulta convencional são equivalentes à biometria convencional, com potencial para correção intraoperatória de erros refrativos2).

Aplicação no Monitoramento da Progressão da Miopia

Seção intitulada “Aplicação no Monitoramento da Progressão da Miopia”

A medição regular do comprimento axial usando um biômetro óptico é aplicada para avaliar a eficácia de terapias de supressão da miopia, como colírios de atropina em baixa concentração e ortoceratologia. O monitoramento do comprimento axial a cada 6 meses a 1 ano permite uma avaliação objetiva da eficácia do tratamento. Intervalos de medição e limiares específicos aguardam o desenvolvimento de diretrizes futuras.

  1. ESCRS Clinical Guidelines. Cataract Surgery Guidelines. European Society of Cataract and Refractive Surgeons; 2023.
  2. Rathod A, Khokhar S, Rani D. Pediatric intraocular lens power calculation: Factors and considerations. Indian J Ophthalmol. 2025;73:312-319.
  3. American Academy of Ophthalmology. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2021.
  4. Abbondanza M, Stifani G, Abbondanza D, Leuzzi M. Artificial intelligence applications and cataract surgery. J Clin Med. 2022;11:3899.
  5. European Society of Cataract and Refractive Surgeons. ESCRS Clinical Guidelines for Cataract Surgery. 2024. Available at: https://www.escrs.org/
  6. Wang L, Koch DD. Intraocular lens power calculations in eyes with previous corneal refractive surgery: review. In: ESCRS Guidelines on Prevention, Investigation, and Management of Post-operative Endophthalmitis and Cataract Surgery. 2024. (ESCRS Cataract Guideline, Section 6.3)
  7. Suzuki Y, Kamoi K, Uramoto K, Ohno-Matsui K. Artificial intelligence driven intraocular lens power calculation in extreme axial myopia. Sci Rep. 2025;15:36921.

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