OBJETIVOS: Determinar a correlação entre a completa regeneração da membrana basal epitelial (MBE) e o desaparecimento de miofibroblastos do estroma anterior e consequente restauração da transparência corneana após diferentes mecanismos de trauma em coelhos. MÉTODOS: Foram utilizados 32 coelhos que tiveram um de seus olhos incluídos em um dos três grupos de estudo: (1) -9 dioptrias (D) ceratectomia fotorrefrativa (PRK), (2) Incisões corneanas verticais de espessura parcial (350 um), ou (3) Ceratite bacteriana, enquanto os olhos contralaterais compuseram o grupo controle. Os animais foram examinados, sacrificados, e tiveram suas córneas analisadas em diferentes momentos afim de investigar com detalhes o processo de cicatrização corneano usando técnicas de imunohistoquímica (IHQ) e microscopia de transmissão eletrônica (MTE). RESULTADOS: No grupo \"-9D PRK\", as córneas apresentavam opacidade corneana densa e nenhuma evidência de regeneração da MBE 1 mês após a cirurgia. Dois meses após a cirurgia, no entanto, pequenas áreas de córnea transparente começaram a surgir em meio à opacidade difusa, correspondendo a pequenas ilhas de MBE completamente regenerada. Após 4 meses da cirurgia a MBE estava completamente regenerada e a transparência corneana havia sido reestabelecida na região ablada pelo laser. No grupo \"incisões corneanas\", o par de densas opacidades corneanas lineares observadas após 1 mês do procedimento tornou-se progressivamente mais tênue ao longo dos próximos 2 meses. A ultraestrutura da MBE estava completamente regenerada e não houve formação de miofibroblastos no local das incisões 1 mês após o procedimento, inclusive ao redor dos plugs epiteliais que se estendiam até o estroma. No grupo \"ceratite bacteriana\", as córneas que haviam sido infectadas apresentaram opacidade densa, vascularização, miofibroblastos em toda a sua espessura, e nenhuma evidência de regeneração da MBE 1 mês após a infecção. Observou-se ao longo dos próximos 3 meses substancial redução da opacidade, evidências ultraestruturais de regeneração da MBE, e desaparecimento de miofibroblastos das porções mais anteriores do estroma, persistindo apenas nas regiões do estroma mais posterior nas quais o endotélio e a membrana de Descemet encontravam-se lesadas. CONCLUSÃO: No modelo animal apresentado, a resolução espontânea da opacidade corneana tardia mediada por miofibroblastos após a ablação com excimer laser ou ceratites infeciosas graves é desencadeada pela completa regeneração da estrutura e função da MBE. As incisões corneanas de espessura parcial em coelhos, no entanto, cicatrizam sem geração de miofibroblastos devido à completa regeneração da MBE após 1 mês do procedimento. Determinou-se, portanto, a correlação entre a reparação da membrana basal epitelial e a consequente redução da opacidade e restauração da transparência corneana / PURPOSE: To determine the correlation between epithelial basement membrane (EBM) regeneration and the disappearance of myofibroblasts from anterior stroma and consequent restoration of corneal transparency after different types of injury in rabbits. METHODS: Thirty-two rabbits had one of their eyes included in one of the 3 study groups: (1) -9 diopters (D) photorefractive keratectomy (PRK), (2) Two vertical partial-thickness (350 um) corneal incisions, or (3) Bacterial keratitis, whereas the opposite eyes served as unwounded control group. The animals were examined, sacrificed, and had their corneas analysed in different time points in order to investigate the corneal wound healing process using immunohistochemistry and transmission electron microscopy. RESULTS: In the \"-9D PRK\" group, corneas at 1 month after surgery had dense corneal opacity and no evidence of regenerated EBM. However, by 2 months after surgery small areas of stromal clearing began to appear within the confluent opacity, and these corresponded to small islands of normally regenerated EBM. By 4 months after surgery, the EBM was fully regenerated and the corneal transparency was completely restored in the ablated zone. In the \"corneal incisions\" group, the two dense, linear corneal opacities observed at 1 month after the procedure progressively faded during the next 2 months. The EBM ultrastructure was fully regenerated and there were no myofibroblasts at the site of the incisions by 1 month after the procedure, including around the epithelial plugs that extended into the stroma. In the \"bacterial keratitis\" group, all the corneas that have been infected presented dense stromal scarring, vascularization, myofibroblasts in the full stromal thickness and no evidence of EBM regeneration by 1 month after the infection. There was a definite decrease in opacity during the next 3 months, besides ultrastructural evidence of EBM regeneration and disappearance of myofibroblasts in the most anterior part of the stroma, which persisted only in the most posterior stroma where the endothelium and Descemet\'s membrane were damaged. CONCLUSION: In the rabbit model, spontaneous resolution of myofibroblast-mediated corneal opacity (fibrosis) after high correction PRK or infectious keratitis is triggered by regeneration of normal EBM structure and function. Conversely, incisional wounds heal in rabbit corneas without the development of myofibroblasts because the EBM regenerates normally by 1 month after the injury. Therefore, it has been determined the correlation between the EBM regeneration and the restoration of corneal transparency after different types of corneal injury

Objetivo: Analisar a influência da espessura corneana central na acuidade visual (AV) corrigida após transplante de córnea endotelial lamelar profundo (TCELP). Métodos: Foram estudados de forma prospectiva 155 olhos de 127 pacientes portadores de ceratopatia bolhosa ou distrofia endotelial de Fuchs no sexto mês de pós-operatório do TCELP, entre março de 2000 e março de 2005. Foram excluídos pacientes com outras alterações oculares que justificassem baixa AV. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação oftálmica, quando foram determinadas AV corrigida, por meio de exame refratométrico, e espessura corneana central, através da paquimetria ultra-sônica. As técnicas usada foram previamente descritas. Os olhos foram agrupados de acordo com as medidas de AV: grupo I (20/20 - 20/30), grupo II (20/40 - 20/50), grupo III (20/60 - 20/80), grupo IV (20/100 - 20/400). Para correlação com paquimetria e análise estatística, as medidas de AV foram convertidas da tabela de Snellen para a tabela logarítmica (logMAR). Foram criadas variáveis categóricas para expressar status de faixa de normalidade de espessura corneana (entre 495 e 651 ?m), usando como pontos de corte valores encontrados na literatura. Resultados: A média, o desvio padrão e a variação da paquimetria foi: grupo I (n=38) 571 ±80 um, 408 a 784 um; grupo II (n=79) 598 ±80 um, 437 a 816 um; grupo III (n=30) 605 ±99 um, 454 a 945 um e grupo IV (n=8) 607 ±120 ?m, 410 a 781 ?m. Analisando o resultado da AV e a porcentagem de casos com espessura corneana acima de 651 um, foi observada associação linear significativa (P=0,037; ?2 de tendência linear) entre o aumento da paquimetria e a piora da AV. Analisando a associação entre os grupos de AV e a porcentagem de casos com espessura corneana abaixo da faixa de normalidade (<495 um), não foi encontrada significância estatística (P=0,92; x2 de Pearson). Quando analisado o resultado visual do grupo I em relação ao resultado dos grupos II+III+IV em conjunto, observou-se que somente 13% dos casos do grupo I e 30% dos casos dos demais grupos apresentaram espessura corneana maior do que 651 ?m. Essa correlação demonstrou significância estatística limítrofe (P=0,066; x2 de Pearson com correção de Yates). Conclusão: Observou-se associação linear significativa entre piora da AV corrigida e aumento da espessura corneana central. Quando analisados somente casos com paquimetria abaixo da faixa de normalidade, não foi observada associação significativa entre piora da AV corrigida e espessura corneana central / Purpose: To analyze the influence of central corneal thickness in the corrected visual acuity (VA) after deep lamellar endothelial corneal keratoplasty (DLEK). Methods: Retrospective study of 155 eyes of 127 patients 6 months post-op DLEK between March 2000 and March 2005. These patients had been previously diagnosed with either bullous keratopathy or Fuch\'s endothelial dystrophy. Patients with other ophthalmic conditions that could cause loss of vision were excluded. All patients underwent ophthalmic evaluation to determine corrected VA by means of refraction and central corneal thickness by means of ultrasonic pachymetry. Eyes were grouped according to visual acuity into 4 groups: I (20/20 - 20/30), II (20/40 - 20/50), III (20/60 - 20/80), IV (20/100 - 20/400). For statistical analysis and corelation with pachymetry, VA measurements were converted to logMAR. Categorical variables were created to express normal range corneal thickness status (from 495 to 651 um) using values published on the literature. Results: Mean and standart deviation pachymetry values were: group I (n=38) 571 ±80 ?m, ranging from 408 to 784 um; group II (n=79) 598 ±80 um, ranging from 437 to 816 ?m; group III (n=30) 605 ±99 um, ranging from 454 to 945 um and group IV (n=8) 607 ±120 um, ranging from 410 to 781 ?m. Analyzing the VA results and the percentage of cases with corneal thickness above 651 um, a significant linear correlation between higher pachymetry and worse VA was observed (P=0.037; linear trend). Analyzing the association between the different groups and the percentage of cases with corneal thickness bellow 495 um, there was no statistical significance (P=0.92; Pearson\'s x2). When analyzing the visual results of group I compared to groups II+III+IV together, it was observed that only 13% of group I cases and 30% of cases from the other groups presented corneal thickness greater then 651 um. This correlation showed borderline statistical significance (P=0.066; Pearson\'s x2 with Yates\' correction). Conclusions: A significant linear correlation between increased corneal thickness and worse VA was observed. When analyzing only cases bellow normal pachymetry, there was no correlation between corneal thickness and worse VA

OBJETIVOS: Determinar a correlação entre a completa regeneração da membrana basal epitelial (MBE) e o desaparecimento de miofibroblastos do estroma anterior e consequente restauração da transparência corneana após diferentes mecanismos de trauma em coelhos. MÉTODOS: Foram utilizados 32 coelhos que tiveram um de seus olhos incluídos em um dos três grupos de estudo: (1) -9 dioptrias (D) ceratectomia fotorrefrativa (PRK), (2) Incisões corneanas verticais de espessura parcial (350 um), ou (3) Ceratite bacteriana, enquanto os olhos contralaterais compuseram o grupo controle. Os animais foram examinados, sacrificados, e tiveram suas córneas analisadas em diferentes momentos afim de investigar com detalhes o processo de cicatrização corneano usando técnicas de imunohistoquímica (IHQ) e microscopia de transmissão eletrônica (MTE). RESULTADOS: No grupo \"-9D PRK\", as córneas apresentavam opacidade corneana densa e nenhuma evidência de regeneração da MBE 1 mês após a cirurgia. Dois meses após a cirurgia, no entanto, pequenas áreas de córnea transparente começaram a surgir em meio à opacidade difusa, correspondendo a pequenas ilhas de MBE completamente regenerada. Após 4 meses da cirurgia a MBE estava completamente regenerada e a transparência corneana havia sido reestabelecida na região ablada pelo laser. No grupo \"incisões corneanas\", o par de densas opacidades corneanas lineares observadas após 1 mês do procedimento tornou-se progressivamente mais tênue ao longo dos próximos 2 meses. A ultraestrutura da MBE estava completamente regenerada e não houve formação de miofibroblastos no local das incisões 1 mês após o procedimento, inclusive ao redor dos plugs epiteliais que se estendiam até o estroma. No grupo \"ceratite bacteriana\", as córneas que haviam sido infectadas apresentaram opacidade densa, vascularização, miofibroblastos em toda a sua espessura, e nenhuma evidência de regeneração da MBE 1 mês após a infecção. Observou-se ao longo dos próximos 3 meses substancial redução da opacidade, evidências ultraestruturais de regeneração da MBE, e desaparecimento de miofibroblastos das porções mais anteriores do estroma, persistindo apenas nas regiões do estroma mais posterior nas quais o endotélio e a membrana de Descemet encontravam-se lesadas. CONCLUSÃO: No modelo animal apresentado, a resolução espontânea da opacidade corneana tardia mediada por miofibroblastos após a ablação com excimer laser ou ceratites infeciosas graves é desencadeada pela completa regeneração da estrutura e função da MBE. As incisões corneanas de espessura parcial em coelhos, no entanto, cicatrizam sem geração de miofibroblastos devido à completa regeneração da MBE após 1 mês do procedimento. Determinou-se, portanto, a correlação entre a reparação da membrana basal epitelial e a consequente redução da opacidade e restauração da transparência corneana / PURPOSE: To determine the correlation between epithelial basement membrane (EBM) regeneration and the disappearance of myofibroblasts from anterior stroma and consequent restoration of corneal transparency after different types of injury in rabbits. METHODS: Thirty-two rabbits had one of their eyes included in one of the 3 study groups: (1) -9 diopters (D) photorefractive keratectomy (PRK), (2) Two vertical partial-thickness (350 um) corneal incisions, or (3) Bacterial keratitis, whereas the opposite eyes served as unwounded control group. The animals were examined, sacrificed, and had their corneas analysed in different time points in order to investigate the corneal wound healing process using immunohistochemistry and transmission electron microscopy. RESULTS: In the \"-9D PRK\" group, corneas at 1 month after surgery had dense corneal opacity and no evidence of regenerated EBM. However, by 2 months after surgery small areas of stromal clearing began to appear within the confluent opacity, and these corresponded to small islands of normally regenerated EBM. By 4 months after surgery, the EBM was fully regenerated and the corneal transparency was completely restored in the ablated zone. In the \"corneal incisions\" group, the two dense, linear corneal opacities observed at 1 month after the procedure progressively faded during the next 2 months. The EBM ultrastructure was fully regenerated and there were no myofibroblasts at the site of the incisions by 1 month after the procedure, including around the epithelial plugs that extended into the stroma. In the \"bacterial keratitis\" group, all the corneas that have been infected presented dense stromal scarring, vascularization, myofibroblasts in the full stromal thickness and no evidence of EBM regeneration by 1 month after the infection. There was a definite decrease in opacity during the next 3 months, besides ultrastructural evidence of EBM regeneration and disappearance of myofibroblasts in the most anterior part of the stroma, which persisted only in the most posterior stroma where the endothelium and Descemet\'s membrane were damaged. CONCLUSION: In the rabbit model, spontaneous resolution of myofibroblast-mediated corneal opacity (fibrosis) after high correction PRK or infectious keratitis is triggered by regeneration of normal EBM structure and function. Conversely, incisional wounds heal in rabbit corneas without the development of myofibroblasts because the EBM regenerates normally by 1 month after the injury. Therefore, it has been determined the correlation between the EBM regeneration and the restoration of corneal transparency after different types of corneal injury

Objetivo: Analisar a influência da espessura corneana central na acuidade visual (AV) corrigida após transplante de córnea endotelial lamelar profundo (TCELP). Métodos: Foram estudados de forma prospectiva 155 olhos de 127 pacientes portadores de ceratopatia bolhosa ou distrofia endotelial de Fuchs no sexto mês de pós-operatório do TCELP, entre março de 2000 e março de 2005. Foram excluídos pacientes com outras alterações oculares que justificassem baixa AV. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação oftálmica, quando foram determinadas AV corrigida, por meio de exame refratométrico, e espessura corneana central, através da paquimetria ultra-sônica. As técnicas usada foram previamente descritas. Os olhos foram agrupados de acordo com as medidas de AV: grupo I (20/20 - 20/30), grupo II (20/40 - 20/50), grupo III (20/60 - 20/80), grupo IV (20/100 - 20/400). Para correlação com paquimetria e análise estatística, as medidas de AV foram convertidas da tabela de Snellen para a tabela logarítmica (logMAR). Foram criadas variáveis categóricas para expressar status de faixa de normalidade de espessura corneana (entre 495 e 651 ?m), usando como pontos de corte valores encontrados na literatura. Resultados: A média, o desvio padrão e a variação da paquimetria foi: grupo I (n=38) 571 ±80 um, 408 a 784 um; grupo II (n=79) 598 ±80 um, 437 a 816 um; grupo III (n=30) 605 ±99 um, 454 a 945 um e grupo IV (n=8) 607 ±120 ?m, 410 a 781 ?m. Analisando o resultado da AV e a porcentagem de casos com espessura corneana acima de 651 um, foi observada associação linear significativa (P=0,037; ?2 de tendência linear) entre o aumento da paquimetria e a piora da AV. Analisando a associação entre os grupos de AV e a porcentagem de casos com espessura corneana abaixo da faixa de normalidade (<495 um), não foi encontrada significância estatística (P=0,92; x2 de Pearson). Quando analisado o resultado visual do grupo I em relação ao resultado dos grupos II+III+IV em conjunto, observou-se que somente 13% dos casos do grupo I e 30% dos casos dos demais grupos apresentaram espessura corneana maior do que 651 ?m. Essa correlação demonstrou significância estatística limítrofe (P=0,066; x2 de Pearson com correção de Yates). Conclusão: Observou-se associação linear significativa entre piora da AV corrigida e aumento da espessura corneana central. Quando analisados somente casos com paquimetria abaixo da faixa de normalidade, não foi observada associação significativa entre piora da AV corrigida e espessura corneana central / Purpose: To analyze the influence of central corneal thickness in the corrected visual acuity (VA) after deep lamellar endothelial corneal keratoplasty (DLEK). Methods: Retrospective study of 155 eyes of 127 patients 6 months post-op DLEK between March 2000 and March 2005. These patients had been previously diagnosed with either bullous keratopathy or Fuch\'s endothelial dystrophy. Patients with other ophthalmic conditions that could cause loss of vision were excluded. All patients underwent ophthalmic evaluation to determine corrected VA by means of refraction and central corneal thickness by means of ultrasonic pachymetry. Eyes were grouped according to visual acuity into 4 groups: I (20/20 - 20/30), II (20/40 - 20/50), III (20/60 - 20/80), IV (20/100 - 20/400). For statistical analysis and corelation with pachymetry, VA measurements were converted to logMAR. Categorical variables were created to express normal range corneal thickness status (from 495 to 651 um) using values published on the literature. Results: Mean and standart deviation pachymetry values were: group I (n=38) 571 ±80 ?m, ranging from 408 to 784 um; group II (n=79) 598 ±80 um, ranging from 437 to 816 ?m; group III (n=30) 605 ±99 um, ranging from 454 to 945 um and group IV (n=8) 607 ±120 um, ranging from 410 to 781 ?m. Analyzing the VA results and the percentage of cases with corneal thickness above 651 um, a significant linear correlation between higher pachymetry and worse VA was observed (P=0.037; linear trend). Analyzing the association between the different groups and the percentage of cases with corneal thickness bellow 495 um, there was no statistical significance (P=0.92; Pearson\'s x2). When analyzing the visual results of group I compared to groups II+III+IV together, it was observed that only 13% of group I cases and 30% of cases from the other groups presented corneal thickness greater then 651 um. This correlation showed borderline statistical significance (P=0.066; Pearson\'s x2 with Yates\' correction). Conclusions: A significant linear correlation between increased corneal thickness and worse VA was observed. When analyzing only cases bellow normal pachymetry, there was no correlation between corneal thickness and worse VA

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The cornea is the anterior most surface of the eye and plays a critical role in vision. A thin fluid layer, the tear film, coats the outer surface of the cornea and serves to protect, nourish, and lubricate the cornea. At the same time, the tear film is responsible for creating a smooth continuous surface, where the majority of refraction takes place in the eye. A significant component of vision quality is determined by the shape of the cornea and stability of the tear film. A dual interferometer system for measuring the dynamic corneal topography is designed, built, verified, and qualified by testing on human subjects. The system consists of two coaligned simultaneous phase-shifting polarization-splitting Twyman-Green interferometers. The primary interferometer measures the surface of the tear film while the secondary interferometer tracks the absolute position of the cornea, which provides enough information to reconstruct the absolute shape of the cornea. The results are high-resolution and high-accuracy surface topography measurements of the in vivo tear film and cornea that are captured at standard camera frame rates. (C) 2016 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)

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Neste trabalho foi desenvolvido um novo instrumento para monitoramento computadorizado da curvatura da região central anterior da córnea humana durante cirurgias refrativas. Através da projeção de um anel iluminado na córnea, imagens dos reflexos são digitalizadas e processadas. Algoritmos baseados em técnicas de visão computacional e geometria óptica determinam a curvatura da região central (4mm), com alta precisão e desempenho. Mapas coloridos com códigos de cor em dioptrias (proporcionais ao inverso do raio da curvatura) são gerados para auxiliar o oftalmologista cirurgião no diagnóstico. / We have developed a new instrument for computer-aided monitoring of the central region of the anterior portion of the human cornea during refractive surgeries. By projecting a circular iluminated object on the cornea, reflected images are captured by a CCD, digitezed and processed. Algorithms based on computer vision technics and optical geometry compute the curvature of a 3 to 4 mm region, with righ precision and performance. Color-coded maps based on diopters (proportional to the inverse of the radius of curvature) are generated for ease of diagnose.

O objetivo deste trabalho e desenvolver um instrumento computadorizado para análise da superfície anterior da córnea humana, gerando para isto, um mapa topográfico bidimensional em código de cores. Utilizando a córnea como um espelho esférico convexo, projeta-se anéis luminosos sobre sua superfície e aquisiciona-se com uma câmera a imagem por ela refletida. Esta imagem e digitalizada e armazenada em um microcomputador para posterior processamento. Através de técnicas de computação gráfica e processamento de imagens digitais, extrai-se da imagem as informações necessárias para construção da topografia desejada. Por fim, a topografia e apresentada em forma de mapas coloridos, sendo cada cor associada a uma determinada dioptria, transmitindo ao médico oftalmologista uma noção exata da superfície da córnea do paciente em análise. / The main goal of this work is to develop a computerized instrument for the analysis of the anterior portion of the human cornea, which displays its result in topographic color maps. Approximating the cornea to a spherical convex mirror, and by projecting a known pattern over it, the reflected image is captured and stored. By means of computer graphics technology and image processing, the necessary information for mathematical calculations is extracted. The resulting maps are color-coded in accordance to the degree of power of each corneal region, that is, to the diopter value. The ophthalmologist can then make important diagnostics and surgery tactics from the analysis of these topographic maps.

The thesis investigates methods of examining corneal biomechanics using non-contact tonometry and introduces novel techniques to investigate corneal material properties in vivo. A comprehensive systems analysis of the CorvisST (CST) and Ocular Response Analyser (ORA) was performed. Pressure sensors were used to characterisation the airflow produced by the CST and the ORA. Distinct differences were observed between the central airflow pressures between the two devices: the CST pressure was higher and of shorter duration. Scheimpflug high-speed imaging via the CST allowed components of the corneal deformation to be investigated and the development of a 3D deformation matrix (time, depth and spatial resolution) through tracing of the anterior and posterior corneal surface. Measures of whole eye movement (WEM) with CST were found to be robust. WEM demonstrated an asymmetric profile and a correction method was developed to address the corneal deformation matrix for this asymmetry. Novel methods for characterisation of intrinsic material characteristics of the cornea were developed using numerical and graphical analytical procedures. Application of these parameters was tested on enucleated porcine eyes across a wide range of manometry internal ocular pressure (MIOP). The dynamic E-Modulus was found to be most affected by MIOP change. To investigate the in vivo distribution and heterogeneity of the corneal biomechanics, a novel set-up allowed the mapping of corneal biomechanics across the cornea using the CST (central, paracentral, peripheral) and ORA (central, peripheral). Biometric and demographic grouping of subjects allowed detection of discriminating factors between individuals. The results suggest that the in vivo cornea of healthy human adults can be characterised as a viscoelastic, damped system for longitudinal strain and a highly oscillating system for lateral strain. The cornea is approximately homogenous for measures of rigidity and dynamic E-Modulus but other corneal material characteristics (longitudinal and lateral strain, hysteresis, damping and compressibility) demonstrated regional differences. The experimental design employed allowed for strict control of biometric and biomechanical intersubject variables, based on gold-standard techniques as well as newly-developed methods, thereby creating a normative database for future use.