GLAUCOMA. LA PERIMETRÍA O CAMPIMETRÍA.

La campimetría, o más modernamente perimetría, es la exploración psicométrica del campo visual, o sea del universo luminoso que es capaz de abarcar un ojo permaneciendo inmóvil en estado de alerta. El campo visual se divide en central (abarcado por el objeto de la la mirada foveal) y el espacio restante, o campo periférico .

Esquema de la percepción.El campo visual central es mucho más perfecto que el periférico porque reúne en alto grado varias sensibilidades (luz, contraste, color y forma). Dentro de este espacio tridimensional existen estímulos luminosos espaciales, tales como luces, sombras, contrastes, bordes, colores, y temporales (movimientos), etc. Este mosaico luminoso atraviesa el sistema óptico del ojo, se enfoca invertido en dos dimensiones sobre la retina y estimula sus foto-receptores conos (si es de día) . Por la vía óptica toda la información aferente precodificada en las neuronas ganglionares camina hasta el cerebro, donde es procesada (percepción) e integrada en la conciencia (11) .Es posible medir este proceso, produciendo una estimulación y comprobando sus efectos. Hay dos procedimientos: uno objetivo, la electrofisiología, que mide en el laboratorio los potenciales bioeléctricos evocados por el estímulo (1)(12) y otro subjetivo, más práctico, la psicometría, que mide la sensación por medio de umbrales psicofísicos.

La psicofísica.La psicometría es la medida del mundo interior "subjetivo" y pone en relación los cambios en las propiedades físicas de la estimulación luminosa (mundo exterior) con las apreciaciones conscientes y explícitas que el sujeto hace de ellos (mundo interior). Los hallazgos de la psicofísica se presentan, según funciones matemáticas, como la relación entre los parámetros físicos del estímulo (reales) y la estimación subjetiva de estos valores (sensaciones). Nadie puede saber cómo ven los demás, pero lo interesante de la psicofísica es el poder medir con cifras algo tan evanescente como la sensación. Por tanto, la psicofísica tiene una importante

aplicación en Medicina .

Psicofísica : detección y percepción

Psicofísica de la sensación. En la psicometría primitiva fechneriana interesa la relación entre el estímulo y la respuesta sensorial o sensación que evoca, concebida como algo reflexógeno parecido a una máquina adormilada que se despierta sólo ante estímulos sensoriales adecuados (psicofísica externa). La sensación sería simplemente un acontecimiento psíquico elemental, resultante de una modificación del entorno, captado como tal por los sistemas sensoriales (retina + vía óptica). Se le llama también detección del cambio. Independientemente de la estructura del estímulo, la psicofísica clásica sólo puede medir una variable libre : la sensibilidad del observador.Pero los contenidos de la psicofísica han evolucionado con los conocimientos de la Neurociencia (psicofísica interna) (2)(3) y la introducción del concepto de conciencia. Como dijo Locke, “es imposible que alguien perciba sin percibir que percibe” .

La corteza cerebral. Psicofísica de la percepción. La percepción puede ser definida como "la validación de las imágenes sensoriales generadas internamente por medio de la información sensorial" (3) . La percepción sería una operación mental más elaborada de la sensación combinando, entre otras múltiples sensaciones, conocimientos previos almacenados en la memoria y expectativas del sujeto. La percepción sería sensación + interpretación (interacción tálamo-cortical) (3). En la percepción interviene el estado mental del individuo: atención, adaptación, memoria, motivaciones, y otros procesos cognitivos culturales. En lo que nos ocupa, la psicometría de la percepción estaría interesada en cuantificar dos variables posibles, por el momento : por un lado la sensibilidad y por otro el criterio que el sujeto utiliza para hacer su juicio o interpretación perceptivos (4).

Por tanto la representación tálamo-cortical, al poder proyectar estímulos o perceptos de creación propia, invalida la suposición de que la percepción sólo traduzca estrictamente la realidad captada y transportada por el sistema sensorial aferente, que es la base y fundamento del paradigma perimétrico .

Umbral, Estimulación y Sensibilidad .

Concepto de umbral . La psicometría del campo visual utiliza umbrales fechnerianos de sensibilidad luminosa diferencial. El umbral diferencial es el incremento mínimo en la magnitud del estímulo requerido para que el sujeto sea consciente de que ha habido un cambio.Para un observador perfecto (ideal) el umbral sería el punto de inflexión donde el estímulo puede tanto ser detectado como no detectado. Pero los humanos no somos observadores perfectos y los umbrales vienen definidos en términos probabilísticos: por regla general, la mitad de las veces que se presente un mismo estímulo, sería percibido y la otra mitad no. Así el umbral sería el punto donde el 50 % de las veces un estímulo es detectado . Esta conveniencia tolera, por tanto, cierta probabilidad de fluctuación .En perimetría se llega al umbral por el método de los límites, subiendo o bajando de forma escalonada la intensidad luminosa del estímulo hasta que se perciba o se deje de percibir.Estimulación . En la perimetría estática automática al uso (estímulo blanco-fondo blanco) el estímulo es circular, de tamaño fijo y luminosidad (ΔL) variable (en escalones lumínicos) y es presentado al observador en una cúpula durante medio segundo y de manera sorpresiva en múltiples localizaciones predeterminadas del espacio sobre un fondo de luminosidad fija (L).Cuando un determinado estímulo de energía suficiente presentado en un lugar de la cúpula incide sobre la correspondiente área de la retina observadora (permaneciendo el ojo inmóvil) la cadena neuronal modulará el contenido de la información hacia el tálamo. Pero la actividad cerebral no depende de la entrada continua de señales del mundo externo, sino que puede también generar sus propios constructos (5). Por otra parte, la actividad neuronal es intrínsecamente ruidosa y sujeta a variabilidad : nunca ocurre el mismo patrón de actividad bioeléctrica aun ante el mismo estímulo (6). Cuando en determinada situación exploratoria la señal generada por el estímulo ha superado al ruido de fondo cerebral se produce la detección, pero es el cerebro quien lo "decide" como una respuesta binaria (SI-NO).El sujeto externaliza, verbalizando o no, la percepción del estímulo presentado apretando o no un pulsador. La respuesta del sujeto “si” o “no” a cada nueva estimulación, queda registrada en el ordenador del perímetro junto a la intensidad luminosa cuantitativa del estímulo. Se ha producido, por tanto, un mecanismo complejo compuesto de dos procesos sucesivos: a) el primero es un proceso de detección de la señal que nos indica el grado de indemnidad del sistema neuro-sensorial y be) el segundo es un proceso de toma de decisión. El sesgo o tendencia iterativa de estas decisiones es el "criterio" natural o bias específico de cada cerebro (criterio β) (13). Como sucede en otros órdenes de

cosas, el criterio conservador o cauteloso mostrará una determinada tendencia natural hacia el NO y el criterio liberal o impulsivo, hacia el SI. El criterio óptimo sería el intermedio o simétrico.La función psicométrica puede ser estudiada experimentalmente en macacos rhesus entrenados adecuadamente . Los campos visuales de los monos son muy parecidos a los de humanos y tienen una buena fiabilidad en condiciones experimentales (7). La perimetría en niños requiere también un entrenamiento especial (8).Sensibilidad . Obviamente un estímulo circular grande y muy luminoso será más fácilmente percibido que un estímulo pequeño y poco luminoso. Un estímulo pequeño y muy luminoso puede equivaler a un estímulo grande y poco luminoso (sumación espacial). Medimos la sensibilidad luminosa diferencial del sistema visual, que está en proporción recíproca con el umbral obtenido :

Sensibilidad luminosa diferencial = 1/luminosidad del Umbral

Por razones prácticas no se utilizan las unidades de luminancia (apostilbos (cd/m²) (14). La unidad de sensibilidad luminosa diferencial es logarítmica (decibelio luminoso) (15). El dB no es uniforme para todos los aparatos sino dependiente de las condiciones técnicas de luminosidad de cada marca de perímetro (9).Un estímulo de tamaño estandard con el mínimo estímulo luminoso percibido como umbral podría equivaler a 30-34 dB (según el rango de cada marca de aparato) y significa una muy alta sensibilidad del área neurológica donde incide. Un estímulo percibido como umbral con la máxima iluminación proporcionada por el aparato significa una sensibilidad muy baja de 0 dB. Una sensibilidad baja significa probablemente que exista un fallo neuronal (agonía o muerte) en la recepción o en la transmisión. Razonablemente habría entonces una correlación espacial entre el daño funcional detectado y el daño estructural neuronal anatómico. Esta sería la principal conjetura de la campimetría en su aplicación a la clínica. El impreso gráfico de campo visual resultante que imprime el aparato en escala de grises no es más que un mapa de la sensibilidad luminosa diferencial .En resumen, existen dos dimensiones diferentes a no confundir :

a) Lo que percibe el sujeto (mundo interior). El cerebro puede recibir, a través de una vía aferente dañada en cualquier parte de su trayecto, una percepción imperfecta o desvaída (decontrastada) de una parcela del universo exterior . Pero por regla general fabrica (proyecta) a partir de sus bordes una representación interna (percepto) que procura disimularla, por lo que el sujeto puede no tener conciencia de su defecto (como asimismo sucede con la mancha ciega) .

b) Lo que percibimos los demás (mundo exterior). La medición instrumental de esta representación, expresada por el sujeto, sí pone de manifiesto un déficit o escotoma medible en unidades decibelios . A su vez la comparación numérica con la misma área de poblaciones estadísticamente normales, dará la cuantía del defecto.

Uso clínico Campímetro automático. El sujeto mira a un punto fijo de la cúpula y pulsa cada vez que cree haber detectado un estímulo .

Los Perímetros El instrumento usado para las pruebas de campimetría se denomina campímetro o perímetro. Hay varios modelos comerciales disponibles en competencia. En su diseño, intervienen ingenieros, programadores informáticos, físicos y estadísticos. En su evaluación clínica intervienen psicólogos, oftalmólogos y optometristas (10) (16).Actualmente se utilizan cada vez más los aparatos automáticos computarizados provistos de programas y algoritmos que filtran y purifican los errores o de estrategias que acortan el tiempo de la exploración, evitando la fatiga en lo posible. Las estrategias rápidas calculan, por proximidad, el umbral "esperado" para cada estímulo con lo que, sin afectar la precisión, se reduce considerablemente el escalonamiento y el tiempo total de la prueba (11)(12). Las mejores marcas modernas van provistas de paquetes estadísticos (Perisuite ©, Statpac ©) tomados de poblaciones normales agrupadas por edad, a efectos comparativos (defectos) . El ordenador compara punto a punto cada campo visual obtenido con la normalidad estadística detectando fácilmente los defectos .En la práctica clínica esta exploración la lleva a cabo personal técnico optometrista (13)(17) siguiendo instrucciones del médico. En algunos centros hospitalarios el manejo perimétrico depende de la Dirección de Enfermería. La función del operador es garantizar que se cumplan todos los requisitos establecidos de fiabilidad . Una exploración no fiable es una exploración inútil que debe ser borrada del disco duro porque desajusta el estudio serial a largo plazo. Se obtiene un mapa bi o tridimensional impreso de sensibilidad luminosa diferencial para cada ojo cuya máxima cota está en el centro (mácula) y va decayendo hacia la periferia. Tridimensionalmente el campo de visión normal podría compararse a un islote de visión en medio de un mar de ceguera. El pico puede medir 34 dB (decibelios) y la orilla 0-1 dB en la pendiente de la playa.

Cerca del pico hay un pozo profundo que llega al mar : es la mancha ciega , correspondiente a la papila óptica.

Validación de perímetros .La elección del perímetro es muy importante .La finura, eficiencia o perspicacia discriminatoria (diagnóstica o evolutiva), de un determinado perímetro viene dada por su sensibilidad, su especificidad y su reproducibilidad. Definimos como sensibilidad a la capacidad de una prueba para detectar patología y como especificidad a su habilidad para definir normalidad (definidas en % ) (18).En el caso concreto de la enfermedad llamada glaucoma, al no existir un patrón oro ideal (19) robusto de referencia (100%) ambas cualidades suelen mostrarse bastante homogéneas en todas las marcas de perímetros probados para blanco-blanco (como media un 87 %) (14).La reproducibilidad es una tercera característica de la eficiencia de un procedimiento medidor. Podemos definirla como "la habilidad en detectar una diferencia verdadera entre varias mediciones" .La literatura científica perimetrística actual es bastante competitiva y se diversifica sobre tres aspectos principales: a) trabajos sobre fisiología y psicología de la visión ; b) trabajos de interés clínico (médico) y c) trabajos de ingeniería instrumental y diseño (inventos, validaciones, mercadotecnia) .

Condiciones exploratorias . La atención .La integración de la señal sensorial en la percepción depende de un contexto interno del cerebro muy importante : la atención (intención funcional momentánea) (3).El sujeto puede o no estar familiarizado con la exploración (aprendizaje). Pero en todo caso debe mantener constantemente durante un tiempo variable un alto grado de concentración en toda una secuencia de tareas. Su cuota de atención se verá desgastada por la necesidad de mantener un control óculomotor rígido (fijación estable), por la incertidumbre espacial de la estimulación sugerida y por la constante inhibición ante decisiones irrelevantes o dudosas.La perimetría es una exploración corriente y muy solicitada, pero para que sea consistente y reproducible requiere condiciones meticulosas de madurez cerebral y atención vigilante por parte del sujeto a explorar, y habilidad expositiva por parte del explorador siendo impracticable en niños o muy ancianos y poco fiable en adolescentes (terminan el desarrollo del lóbulo frontal del cerebro hacia los 20 años). Diversas circunstancias, como la duración de la prueba y estados de ánimo pueden modificar los resultados .Influyen otros factores cognitivos; por ejemplo, se ha demostrado cómo, según la manera de dar las instrucciones previas, el explorador puede influir el criterio natural del explorado, por muy entrenado que esté (15).

La variabilidad . Cuando se empezó a utilizar la perimetría automática computarizada en gran

escala los oculistas se dieron cuenta de que, sorprendentemente, incluso con altos niveles de concentración y en sujetos inteligentes, se producían oscilaciones en los umbrales al repetirlos (16).El factor fluctuación o variabilidad de los umbrales (20) (repitiendo dentro de la misma prueba o en pruebas sucesivas) resultó ser el talón de Aquiles de la perimetría, por lo que merece una especial consideración por el clínico para su correcta interpretación. Es que, al no ser el campo visual una entidad estable, se hace difícil el diferenciar cualquier cambio sutil verdadero .Existe una fluctuación normal, de pequeña magnitud, implícita en la misma definición de umbral (hemos dicho un 50 % de probabilidades).

Los escotomas. La variabilidad anormal depende fundamentalmente de la mayor o menor sensibilidad de partida pero también del aprendizaje, la fatiga, micro-errores de fijación y otras circunstancias mal determinadas. Las áreas con pérdidas de sensibilidad (escotomas) son potencialmente más fluctuantes. Podemos imaginarlos no como manchas grises estables dentro del campo de visión sino más bien como áreas desvaídas o de-contrastadas. Como ya se ha dicho, no suelen ser concienciadas por el sujeto porque el cerebro intenta "rellenarlas" (17) posiblemente a expensas de una mayor variabilidad bioeléctrica (ruido). El aumento de ruido conlleva un aumento de la señal + ruido y un aumento de la incertidumbre psicofísica.Podemos añadir que, como la percepción es la interpretación de lo detectado, la fluctuación del umbral en dos pruebas consecutivas (misma detección teórica) puede estar en función de cambios en el criterio natural del sujeto explorado .

Relación espacio exterior/vía óptica.

Interés práctico de la campimetría.

El interés de la perimetría en el ámbito de la Medicina se sustenta en el siguiente aforismo :"Si la vía óptica es la encargada de llevar la información visual al cerebro, cualquier deterioro de la vía óptica se traducirá en la correspondiente pérdida de la percepción visual" .Desde un punto de vista teórico, la campimetría pretende traducir, con la fidelidad de un mapa, la integridad anatómica de la retina y la conductividad de las vías ópticas (21) hasta la corteza occipital del cerebro. Descubrir los fallos de la retina y nervio óptico interesa en Oftalmología y se manifiestan en un solo ojo como depresiones o cráteres locales (escotomas) o generales (depresiones o hundimientos) totales o parciales del islote. Los fallos situados más atrás, en el quiasma óptico, interesan especialmente en Endocrinología por afectaciones sobre todo de la hipófisis y se manifiestan como depresiones bilaterales no muy simétricas (cuadrantanopsias o hemianopsias) llamadas heterónimas. Los fallos en las vías ópticas postquiasmáticas cerebrales (compresiones, hemorragias, desmielinizaciones etc) interesan en Neurología y se traducen por hemianopsias bilaterales de una gran regularidad, congruencia y simetría por lo que se llaman homónimas, en las que la parte ciega corresponde a una afectación en el hemisferio cerebral contrario.Por costumbre y economía los pacientes médicos suelen ser referidos a los Servicios de Oftalmología para la práctica de una campimetría. Hay que tener en cuenta que muchos programas y estrategias de los perímetros automáticos comerciales están preparados sólo para Glaucoma.

Perimetría en el glaucoma . La enfermedad ocular de definición perimétrica por excelencia es una neuropatía óptica crónica, caracterizada por la apoptosis progresiva de las células ganglionares : el glaucoma crónico (18) .El patrón oro diagnóstico para el glaucoma en su inicio resulta ser en cierta manera una tautología porque precisamente el glaucoma se define perimétricamente: al contrario de otras enfermedades, el glaucoma no tiene ningún marcador o gold standard extraperimétrico o independiente (como podría ser un test serológico ) .En cuanto al diagnóstico precoz, incluso la cuantificación perimétrica de glaucoma es sumamente imprecisa o artificiosa, en especial cuando concierne a definir poblaciones pretendidamente sospechosas . Con frecuencia se recurre al juicio de expertos que se basan en unos cuantos principios heurísticos para determinar los indicadores perimétricos elegidos y sus puntos de corte. Los índices globales y los patrones espaciales de pérdida de sensibilidad (defecto medio, varianza, clusters etc.) depende de la marca del perímetro, la metodología y el criterio del grupo de expertos .

La progresión de la neuropatía glaucomatosa.

En cuanto a la progresión funcional o campimétrica del glaucoma ocurre a largo plazo en tres fases: oculta, de aumento de umbrales y crítica (19).a) Inicialmente hay un período oculto en el que la perimetría convencional más válida permanece normal (muda). Puede haber otras variables sospechosas : tensión ocular, excavación de la papila óptica. Es lo que se llama una clase latente: existe una enfermedad real, pero es indetectable. Si el glaucoma es una enfermedad de definición perimétrica ¿cómo pretender acortar el período pre-perimétrico ? : aumentando la sensibilidad de la perimetría mejorando la tecnología.Al efecto se están desarrollando nuevos criterios perimétricos usando estimulación cualitativamente diferente (14): estímulos coloreados, con estructura sinusoidal y contraste variable, parpadeantes, en movimiento etc. Es una estimulación que pudiera ser captada por el estado agónico neuronal y sus dificultades de transmisión axonal (20). Son procedimientos experimentales cuya validación diagnóstica resultará necesariamente especulativa y tautológica ante poblaciones en esta fase del glaucoma .

1) La determinación del valor diagnóstico (sensibilidad y especificidad en el momento presente) se consigue pareando con un supuesto patrón oro perimétrico más laborioso (estrategia de umbrales completos) pero igualmente ambiguo (el test a validar podría y debería ser más válido que su referente).

2) La determinación del valor predictivo (22) (sensibilidad y

especificidad proyectadas hacia un futuro) no puede conseguirse por falta de patrón oro independiente en el glaucoma. Se experimenta con la matemática bayesiana recurriendo a la prevalencia (21) .

b) La segunda fase o de umbrales aumentados (defectos difusos o focales en el campo visual) se muestra intermitente induciendo a la confusión diagnóstica. Los defectos aparecen y desaparecen con gran variabilidad. Según la efectividad terapéutica los defectos pueden tardar bastantes años en consolidarse como patrones identificables.En cualquier momento de esta etapa se suscitará la cuestión de la progresividad/estabilidad de la enfermedad (o lo que es lo mismo, progresión SI-NO) por su impacto terapéutico. En un ensayo clínico que implique series perimétricas consecutivas el concepto de progresión (SI-NO) no sería sino un parámetro "blando" porque es una situación más que una magnitud . Si la progresión tiene una métrica definida en el protocolo es por un acuerdo previo de expertos y, además, está inmersa en la incertidumbre de una variabilidad creciente.Con estas reservas, series perimétricas consecutivas, realizadas cada seis meses y analizadas con los programas estadísticos especiales de algunas marcas de perímetros (análisis de eventos y de tendencias) (23), indicarán si la enfermedad progresa o permanece estable (tanto global como focalmente) (22) .La validación de estos programas detectores de progresión adolece de idénticas limitaciones con una mucha mayor variabilidad. Por interés de reproducibilidad es más práctico utilizar siempre un mismo perímetro y una misma estrategia exploradora de confianza, procurando que contenga el máximo de información en el mínimo tiempo (v.g. TOP 32 de Octopus©, SITA estandard de Humphrey©).c) Pasada esta fase la enfermedad entra en una etapa crítica de glaucoma evolucionado con deterioro progresivo a pesar del tratamiento tensional correcto, que puede terminar en la ceguera (23) .

Resumen La perimetría es una técnica exploratoria imprescindible para la clínica de enfermedades sistémicas y locales del ojo . Las técnicas electrofisiológicas son costosas y poco prácticas .Quedan algunas cuestiones técnicas perimétricas importantes por resolver :1.Encontrar las causas y depurar la inestabilidad de los umbrales repetidos (variabilidad).2.Homogeneizar con exactitud la definición perimétrica (normal/anormal) de glaucoma y la cuantificación del concepto de progresión .3.Establecer la capacidad predictiva de los tests perimétricos .4.La investigación perimétrica (inventos) sólo tiene un sentido : superar la eficiencia ya existente buscando por el momento procedimientos con mayor sensibilidad (situación que sólo se dará con el descubrimiento de un patrón oro independiente) y procedimientos con menor variabilidad .

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