La descripción del ojo como un sistema óptico implica la caracterización de los fenómenos que condicionan la calidad de la imagen retiniana: las aberraciones y la difusión intraocular. El desarrollo de diferentes sistemas para evaluar las aberraciones oculares ha permitido avanzar en la descripción de la óptica del ojo. Sin embargo, los métodos para estimar la difusión intraocular no se han desarrollado de la misma manera. En este trabajo se propone una nueva metodología para estimar la difusión intraocular de forma objetiva, basándose en la utilización de la técnica de Doble-Paso (DP). Como primera aplicación de los diferentes sistemas desarrollados, se caracteriza la luz difundida por lentes intraoculares (LIOs) a partir de medidas "in-vitro" con un ojo artificial, e "in-vivo" en un grupo de ojos pseudofáquicos. Estas medidas proporcionan información sobre cómo diferentes tipos de LIOs difunden la luz, y los resultados se utilizan para determinar valores umbral, por encima de los cuales, la luz difundida por las LIOs puede generar molestias de deslumbramiento o percepción de halos en los sujetos.La metodología propuesta para estimar la luz difundida se utiliza también para caracterizar el aumento de la difusión intraocular asociado a la edad, y para proponer una gradación objetiva del nivel de desarrollo de las cataratas. En este caso, la metodología se adapta a las características de las imágenes de un sistema de DP comercial, y se propone además otra adaptación de la misma metodología para determinar el nivel de desarrollo de las cataratas a partir del análisis de las imágenes registradas con un sensor de Hartmann-Shack (H-S). En ese mismo estudio se evalúan los cambios en las aberraciones oculares como resultado del desarrollo de las cataratas.Finalmente se estudia el efecto combinado de las aberraciones y de la difusión intraocular en la calidad de la imagen, utilizando diferentes aproximaciones: medidas en banco óptico, simulaciones por ordenador y medidas psicofísicas. El objetivo en este caso es avanzar en la descripción de las condiciones naturales en las que se desarrolla la visión en un ojo normal en el que, en mayor o menor medida, la combinación de aberraciones y difusión condiciona la calidad de la imagen retiniana. El resultado de este estudio muestra que una cierta cantidad de aberración esférica puede proporcionar una ligera mejora en la calidad de la imagen, cuando ésta se forma con niveles altos de difusión.   / The description of the eye as an optical system implies the characterization of the factors affecting the retinal image quality: ocular aberrations and intraocular scattering. The recent development of different techniques to evaluate the ocular aberrations improved the accuracy of the description of the eye's optics. However, the assessment of the intraocular scattering has not evolved in the same way.In this work, a new objective methodology is proposed to estimate the intraocular scattering based on the Double-Pass (DP) technique. As the first application of the developed systems, the light scattered by intraocular lenses (IOLs) is characterized from "in-vitro" measurements with an artificial eye, and "in-vivo" measurements in a group of pseudophakic eyes. These measures provide information about how different IOLs scatter the light, and these results allow setting some threshold values to characterize the amount of light scattered by the IOLs that would produce complaints about glare or halos in these subjects.The methodology to estimate the light scattering is also used for characterizing the increase of intraocular scattering with age, and for establishing an objective gradation of the cataract development. For this purpose, the methodology is modified regarding to the characteristics of the images provided by a commercial DP instrument, and other adaptation of the same methodology is also proposed to estimate the degree of development of the cataracts from the images acquired by a Hartmann-Shack (H-S) wave-front sensor. In this study, the changes in the ocular aberrations produced by the cataracts development are also evaluated.Finally, the combined effect of ocular aberrations and intraocular scattering in the quality of the image is studied by different approaches: optical bench measurements, computer simulations, and psychophysical measures in a group of subjects. The aim is to improve the description of the natural conditions of vision for a standard eye in which, in a greater or lesser extent, the combination of both ocular aberrations and intraocular scattering limits the retinal image quality. The result of this study shows that, with high scattering, an adequate amount of spherical aberration may produce an improvement in the image quality.

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La aberración de onda ocular está estrechamente vinculada con la calidad visual y presenta valores característicos en cada ojo. Su medida y corrección tienen un gran interés tanto en el ámbito de ciencia básica como en la práctica clínica. En el presente trabajo se desarrolla un sistema experimental de medida del frente de onda ocular con gran rango dinámico basado en un sensor Shack-Hartmann. Con él se miden las aberraciones oculares monocromáticas en dos grupos de sujetos: uno de jóvenes con ojos sanos y otro de sujetos que han sido intervenidos de transplante de córnea (queratoplastia penetrante). Los resultados muestran que el valor RMS medio de las aberraciones de alto orden es 10 veces superior en estos últimos. Además se encontró una alta correlación entre las aberraciones corneales (obtenidas de la topografía corneal) y las aberraciones oculares del grupo con patología corneal.Se estudia, de forma simulada y real, la corrección de las aberraciones por medio de lentes de contacto hidrofílicas, diseñadas a partir del patrón de aberraciones de cada sujeto. El estudio se realiza para tres tipos de ojos: normales, con queratoconos y con transplante de córnea. Los resultados muestran que las principales limitaciones de este tipo de corrección se originan debido a la posición y orientación media de la lente de contacto en el ojo. Si tenemos en cuenta desplazamientos realistas de la lente de contacto encontramos que los sujetos normales presentan una pérdida de calidad óptica respecto de la corrección estándar (corrección esfero-cilíndrica). Sin embargo, existen casos patológicos en los que a pesar de las típicas rotaciones y traslaciones de las lentes de contacto, se podría disminuir el RMS de las aberraciones y aumentar la calidad visual, como se comprueba experimentalmente en los queratoconos. / The ocular wave aberration is strongly related with the visual quality having specific values for each eye. Its measurement and correction is challenging for fundamental research as well as for clinical practice. In this work we develop an experimental apparatus to measure the ocular wavefront based on a Shack-Hartmann sensor with a high dynamic range. We use it for measuring monochromatic ocular aberration in two subject groups: a) normal young subjects (normal group hereafter) and b) penetrating queratoplasty eyes (pathologic group hereafter). The results show that mean RMS values of the high order aberrations in the pathologic group was ten times higher than that of the normal group. Further, there is a strong correlation between the corneal aberrations (obtained by corneal topography) and ocular aberrations in the pathological group. We study the aberration correction using soft contact lenses, custom designed from each subject aberrations, by mean of both experiments and theoretical predictions. The study is carried out for three types of eyes: normal, keratoconus and penetrating queratoplasty. Results show that the main factors limiting this correction method are owing to both the mean position and rotation of the contact lenses on eye. We found that the normal subjects show a loss of optical quality relative to standard correction (sphere and cylinder), caused by expected displacements of the lenses contacts. In spite of the rotations and translations expected of contact lenses, there are, however, pathologic cases in which it is possible to reduce the RMS and increase visual quality, such as it was experimentally demonstrated in the keratoconus eyes.

Abordando las importantes características dinámicas del ojo, se han planteado una serie de experimentos que permiten el estudio de algunas de estas propiedades dinámicas, para proporcionar nueva información sobre el sistema visual. Para dichos experimentos, se han diseñado y construido tres instrumentos de medida basados todos en el concepto del sensor de Hartmann-Shack (HS), cada uno con características particulares: sensor HS de alta resolución temporal, sensor HS de campo amplio y sensor HS con iluminación invisible. Con estos instrumentos se abordan condiciones específicas que pueden afectar la dinámica del ojo, como los posibles efectos que tiene el cambio en la línea de mirada (o la torsión del ojo) sobre las aberraciones, así como las potenciales diferencias que se puede generar sobre las aberraciones cuando los sujetos observan con visión monocular o binocular, o evaluar si en el ojo existe una longitud de onda "preferida" para enfocar estímulos policromáticos. / Addressing the important dynamic characteristics of the eye, a number of experiments were performed to study some of these dynamic properties, in order to provide new information about the visual system. To carry out these experiments, three instruments were designed and implemented, all of them based on the Hartmann-Shack sensor (HS) principle, but each one with particular characteristics: high time resolution HS sensor, wide field HS sensor and HS sensor with invisible illumination. Specific conditions that can affect the dynamics of the eye were addressed with these instruments, for example the possible effects arising from changes in the line of sight (gaze) on the aberrations, or the potential differences that can be generated on aberrations when subjects are under monocular or binocular vision, or evaluate if is there a "preferential" wavelength the eye uses to focus polychromatic stimuli.

La motivación principal de realizar nuestra tesis fue comprobar cómo las variables objetivas que se tenían en cuenta en una adaptación de lentes de contacto blandas multifocales (LCBMF) eran a todas luces insuficientes. Por lo tanto nuestra hipótesis se basa en que el éxito en la adaptación a las LCBMF depende de una serie de objetivos y subjetivos del paciente, junto con la combinación de diseños empleada en cada caso. Para verificar dicha hipótesis se analizaron las diferencias de comportamiento, en el impacto en la calidad de vida y la satisfacción de las distintas combinaciones de diseños, y se identificó cómo variaba el éxito en la adaptación en función de las dominancias oculares y motora, combinadas con la lateralidad del individuo.

Se ha estudiado la calidad óptica del ojo en función de la edad para entender mejor el envejecimiento del sistema visual humano. Se ha construido un sistema experimental de registro de imágenes, adaptado a un entorno clínico, para medir la función de transferencia (MTF) ocular, y se ha desarrollado un procedimiento computacional para obtener las aberraciones ópticas de la córnea. Se han realizado medidas en una población de 60 sujetos distribuidos en tres grupos de edad (20-30 años, 40-50 años y 60-70 años), y en un grupo de pacientes implantados con lente intraocular. La MTF media ocular empeora de cada grupo de edad al siguiente, y las aberraciones corneales tienden a aumentar. La calidad óptica del ojo humano se reduce progresivamente con la edad; la córnea es parcialmente responsable de esa reducción. La calidad óptica en pacientes con lente intraocular es similar a la media de los sujetos mayores normales. / The optical quality of the eye was studied as a function of age to better understand the aging process in the human visual system. An experimental imaging system, adapted to a clinical environment, was constructed to measure the ocular modulation transfer function (MTF). A computational procedure was developed to obtain the optical aberrations of the cornea. Measurements were performed in a population of 60 subjects within three age groups (20-30 years, 40-50 years, and 60-70 years), and in a group of 20 patients implanted with intraocular lenses. The average MTF declines as age increases from young to middle and older groups. Corneal aberrations tends to increase with age. Optical quality of the human eye progressively deteriorates with age. The cornea may partially explain the reduction of optical performance of the complete eye. The average image quality in patients with intraocular lenses was similar to the average of normal older subjects.

Una de las consecuencias de la interacción de las radiaciones ionizantes sobre las células es la inducción de alteraciones cromosómicas. Esta relación de causalidad ha hecho que las alteraciones cromosómicas sean consideradas como un buen indicador de exposición a dichos agentes. Existen agentes químicos que modulan la respuesta de los tejidos frente a las radiaciones. Estos compuestos son de utilidad cuando muestran cierta selectividad, ya sea protegiendo los tejidos sanos (radioprotectores) o aumentando la sensibilidad de los tejidos a las radiaciones (radiosensibilizadores). El propóleos es la sustancia que vamos a evaluar. El propóleos es un producto de extraordinario interés para la medicina e industria farmacéutica, al que se atribuyen diversos efectos beneficiosos para la salud. De entre las muchas propiedades del EEP (extracto etanólico de propóleos) están el ser antioxidante y secuestrador de radicales libres. El objetivo de esta tesis es la evaluación del efecto radioprotector del propóleos. Para ello se ha obtenido un extracto etanólico de propóleos (EEP) y se han irradiado muestras de sangre periférica con distintas condiciones, a distintas dosis de radiación en ausencia y presencia de EEP y a una misma dosis de radiación, en presencia de EEP a distintas concentraciones. Para la evaluación se han analizado, utilizando técnicas citogenéticas, las alteraciones cromosómicas presentes en linfocitos en primera división mitótica. Los resultados obtenidos muestran una disminución del número de alteraciones totales tanto cuando irradiamos a una dosis y distintas concentraciones de EEP, obteniendo una protección frente al daño radioinducido de hasta un 44%, como cuando irradiamos a distintas dosis en presencia y ausencia de una concentración conocida de EEP, obteniendo una reducción significativa de los coeficientes lineal y cuadrático de la curva de calibración obtenida. La concentración propuesta para radioprotección sería entre 120-500 µg·ml-1, donde obtenem / Montoro Pastor, A. (2006). Evaluación citogenética del efecto radioprotector del extracto etanólico de propóleos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1908

Las lentes progresivas (LP) para gafas es una solución muy extendida para la presbicia, ya que proporcionan una visión continua a todas las distancias debido a un cambio progresivo de potencia. En este trabajo se han medido las aberraciones de frente de onda espacialmente resueltas y la calidad visual en estas lentes. Además del astigmatismo que aumenta periféricamente, también se han encontrado pequeños valores de aberraciones de tercer orden, coma y trefoil, que producen un bajo deterioro de la calidad óptica y visual. El logaritmo de métricas sobre la PSF del sistema lente con ojo son las que mejor predicen la agudeza visual. Durante la primera semana de adaptación, no se aprecia una mejora significativa de la agudeza visual a través de distintas zonas de las LPs. Al comparar diferentes LPs, las aberraciones, principalmente el astigmatismo, se comporta como un colchón de agua, que se puede mover pero no eliminar. / Progressive lenses (PL) are designed to provide continuous vision at all distances by means a progressive change in spherical power from upper to lower zones. In this thesis, we measure the spatially resolved aberrations and the visual quality of PLs. In addition to astigmatism, third order aberrations, coma and trefoil, are also found in the PLs, but the impact of these aberrations on visual performance is limited. The logarithm of metrics on the PSF of the entire system eye plus PL are the parameters that best predict the visual acuity. There is not a significant improvement of visual acuity through the different zones of the PLs during the first week of adaptation. The current designs of PLs are somehow similar to a waterbed, with the aberrations, mainly astigmatism, being the water: they can be moved but they cannot be eliminated.