Técnica para diagnosticar o ceratocone / Best waveform score for diagnosing keratoconus

PURPOSE: To test whether corneal hysteresis (CH) and corneal resistance factor (CRF) can discriminate between keratoconus and normal eyes and to evaluate whether the averages of two consecutive measurements perform differently from the one with the best waveform score (WS) for diagnosing keratoconus. METHODS: ORA measurements for one eye per individual were selected randomly from 53 normal patients and from 27 patients with keratoconus. Two groups were considered the average (CH-Avg, CRF-Avg) and best waveform score (CH-WS, CRF-WS) groups. The Mann–Whitney U-test was used to evaluate whether the variables had similar distributions in the Normal and Keratoconus groups. Receiver operating characteristics (ROC) curves were calculated for each parameter to assess the efficacy for diagnosing keratoconus and the same obtained for each variable were compared pairwise using the Hanley–McNeil test. RESULTS: The CH-Avg, CRF-Avg, CH-WS and CRF-WS differed significantly between the normal and keratoconus groups (p<0.001). The areas under the ROC curve (AUROC) for CH-Avg, CRF-Avg, CH-WS, and CRF-WS were 0.824, 0.873, 0.891, and 0.931, respectively. CH-WS and CRF-WS had significantly better AUROCs than CH-Avg and CRF-Avg, respectively (p=0.001 and 0.002). CONCLUSION: The analysis of the biomechanical properties of the cornea through the ORA method has proved to be an important aid in the diagnosis of keratoconus, regardless of the method used. The best waveform score (WS) measurements were superior to the average of consecutive ORA measurements for diagnosing keratoconus.

OBJETIVO: Testar se a histerese corneana (CH) e o fator de resistência corneano (CRF) podem discriminar olhos com ceratocone e avaliar se a média de duas medidas consecutivas apresenta desempenho diferente da medida única com a melhor waveform score para diagnósticar o ceratocone. MÉTODOS: Foram realizadas medidas do ORA de um olho por indivíduo, selecionados aleatoriamente a partir de 53 pacientes normais e de 27 pacientes com ceratocone. Dois grupos foram considerados: a média (CH-médio, o CRF-médio) e melhor waveform score (CH-WS, CRF-WS). O teste de Mann-Whitney U-teste foi utilizado para avaliar se as variáveis apresentaram distribuições semelhantes entre os grupos. As curvas (ROC) foram calculadas para cada parâmetro para avaliar eficácia no diagnóstico e as obtidas para cada variável foram comparadas usando o teste de Hanley-McNeil. RESULTADOS: CH-médio, CRF-médio, CH-WS e CRF-WS diferiram significativamente entre os grupos (p<0,001). Já as áreas sob a curva ROC para CH-médio, CRF-médio, CH-WS, e CRF-WS foram 0,824, 0,873, 0,891, 0,931, respectivamente. CH-WS e CRF-WS obtiveram AUROCs significativamente melhores do que CH-médio e CRF-médio (p=0,001 e 0,002). CONCLUSÃO: A análise das propriedades biomecânicas da córnea através do ORA demonstrou ser um método auxiliar importante no diagnóstico de ceratocone, independente do método utilizado. As melhores medidas waveform score foram superiores à média das medições consecutivas para o diagnóstico de ceratocone.

Impact of chamber pressure and material properties on the deformation response of corneal models measured by dynamic ultra-high-speed Scheimpflug imaging / Impacto da pressão na câmara artificial e das propriedades do material sobre a resposta de deformação de modelos de córnea medido por imagem de Scheimpflug ultradinâmica de alta velocidade

PURPOSE: To study the deformation response of three distinct contact lenses with known structures, which served as corneal models, under different chamber pressures using ultra-high-speed (UHS) Scheimpflug imaging. METHODS: Three hydrophilic contact lenses were mounted on a sealed water chamber with precisely adjustable pressure: TAN-G5X (41% hydroxyethylmethacrylate/glycolmethacrylate, 550 µm thick), TAN-40 (62% hydroxyethylmethacrylate, 525 µm thick) and TAN-58 (42% methylmethacrylate, 258 µm thick). Each model was tested five times under different pressures (5, 15, 25, 35 and 45 mmHg), using ultra-high-speed Scheimpflug imaging during non-contact tonometry. 140 Scheimpflug images were taken with the UHS camera in each measurement. The deformation amplitude during non-contact tonometry was determined as the highest displacement of the apex at the highest concavity (HC) moment. RESULTS: At each pressure level, the deformation amplitude was statistically different for each lens tested (p<0.001, ANOVA). Each lens had different deformation amplitudes under different pressure levels (p<0.001; Bonferroni post-hoc test). The thicker lens with less polymer (TAN-G5X) had a higher deformation (less stiff behavior) than the one that was thinner but with more polymer (TAN-40), when measured at the same internal pressure. The thinnest lens with less polymers (TAN-58) had a lower deformation amplitude (stiffer behavior) at higher pressures than the thicker ones with more polymer (TAN-40 and TAN-G5X) at lower pressures. CONCLUSIONS: UHS Scheimpflug imaging allowed for biomechanical assessment through deformation characterization of corneal models. Biomechanical behavior was more influenced by material composition than by thickness. Chamber pressure had a significant impact on deformation response of each lens.

OBJETIVO: Estudar a resposta de deformação de três lentes de contato com estruturas conhecidas, que serviram como modelos de córnea, recorrendo à imagem de Scheimpflug de alta velocidade. MÉTODOS: Três lentes de contato hidrófilas foram montadas em uma câmara de água selada com pressão ajustável: TAN-G5X (41% hidroxietilmetacrilato/glycolmethacrylate, 550µm de espessura), TAN-40 (hidroxietilmetacrilato 62%, 525 µm de espessura) e TAN-58 (42% metilmetacrilato, 258 µm de espessura). Cada modelo foi testado cinco vezes sob pressões diferentes (5, 15, 25, 35 e 45 mmHg), recorrendo a um tonómetro de não-contato acoplado a uma câmara de Scheimpflug de alta velocidade. Cento e quarenta imagens de Scheimpflug foram capturadas em cada medição. A amplitude de deformação foi determinada como o maior deslocamento do ápice no momento de maior concavidade do modelo testado. RESULTADOS: Em cada nível de pressão, a amplitude de deformação foi estatisticamente diferente para cada lente testada (p<0,001, ANOVA). Cada lente teve amplitude de deformação diferente sob distintos níveis de pressão (p<0,001; Bonferroni teste post-hoc). A lente mais espessa e com menos polímero (TAN-G5X) apresentou maior deformação (comportamento menos rígido) do que aquela que era mais fina mas com mais polímero (TAN-40), quando testadas sob a mesma pressão. A lente mais fina e com menos polímero (TAN-58) apresentou uma menor amplitude de deformação (comportamento mais rígido) sob pressões mais elevadas, em comparação com as lentes mais grossas e com mais polímero (TAN-40 e TAN-G5X) em pressões mais baixas. CONCLUSÕES: A imagem de Scheimpflug de alta velocidade permite uma avaliação biomecânica através da medição da amplitude de deformação dos modelos de córnea. O comportamento biomecânico foi mais influenciado pela composição do que pela espessura da lente. A pressão da câmara apresentou um impacto significativo sobre a amplitude de deformação de cada lente.