La disparidad de fijación es una tendencia de los ojos a desviarse en la dirección de la heteroforia . Mientras que la heteroforia se refiere a un estado de vergencia sin fusión , la disparidad de fijación se refiere a una pequeña desalineación de los ejes visuales cuando ambos ojos están abiertos en un observador con fusión normal y visión binocular . [1] La desalineación puede ser vertical, horizontal o ambas. La desalineación (unos minutos de arco ) es mucho menor que la del estrabismo . Mientras que el estrabismo previene la visión binocular , la disparidad de fijación mantiene la visión binocular; sin embargo, puede reducir el nivel de estereopsis del paciente.. Un paciente puede tener o no una disparidad de fijación y un paciente puede tener una disparidad de fijación diferente en la distancia que cerca. Es más probable que los observadores con una disparidad de fijación informen fatiga visual en tareas visuales exigentes; por lo tanto, las pruebas de disparidad de fijación pertenecen a las herramientas de diagnóstico utilizadas por los profesionales del cuidado de la vista : [2] [3] [4] [5] [6] la remediación incluye terapia visual, lentes prismáticos o ergonomía visual en el lugar de trabajo.
Visión binocular óptima
En la figura 1, las líneas y los caracteres azules ilustran la situación de visión binocular óptima : los músculos extraoculares ajustan el ángulo de vergencia entre los dos ejes visuales de modo que el objetivo de fijación X se proyecta en cada ojo sobre el centro de la fóvea , es decir, la ubicación en la retina con la resolución espacial más alta. El punto de fijación se proyecta en los dos ojos sobre puntos retinianos que corresponden a la misma dirección visual en el espacio, de modo que se proporciona una visión única. Esto significa que los ejes visuales se cruzan en el objetivo de fijación X. En el nivel de la corteza visual hay una superposición espacial perfecta, es decir, la disparidad binocular es cero y es posible la mejor suma binocular. Este estado óptimo ocurre solo en una minoría de observadores. [1]
Condición subóptima de disparidad de fijación (FD)
La mayoría de los observadores tienen una visión binocular denominada "normal" en el sentido de que pueden ver estereoscópicamente, pero muchos de estos observadores pueden tener una condición subóptima en términos de disparidad de fijación (FD). El ángulo de vergencia está ligeramente desajustado de modo que el punto de fijación se proyecta ligeramente separado del centro de la fóvea . Los ejes visuales pueden cruzarse al frente (líneas rojas) del plano objetivo o detrás (línea negra); estos estados de sobreconvergencia o subconvergencia se denominan eso- o exo FD, respectivamente (ver Figura 1). En la corteza visual , permanece una disparidad binocular entre las dos imágenes retinianas. Si esta disparidad es lo suficientemente pequeña, los mecanismos sensoriales y neurales en las neuronas binoculares aún atribuyen la misma dirección visual a estas imágenes ligeramente dispares y se proporciona visión única. Este mecanismo de fusión sensorial con correspondencia retiniana normal opera dentro de un cierto límite de disparidad, denominado área de Panum . Si la disparidad es mayor, el mecanismo de fusión normal de Panum no es suficiente; más bien, para lograr la fusión, puede producirse una reasignación neuronal de la correspondencia retiniana, lo que, sin embargo, impide una visión estéreo de alta calidad. [7]
Por lo tanto, para lograr una visión única, dos mecanismos fisiológicos operan de la mano: [8] [7]
1.) El mecanismo motor de los músculos extraoculares del ojo ajusta el ángulo de vergencia con la mayor precisión posible para el individuo, pero puede quedar un pequeño error de vergencia.
2.) Los mecanismos sensoriales (neuronales) proporcionan una visión única mediante la fusión dentro del área normal de Panum o la reasignación de la correspondencia retiniana (áreas extendidas de Panum).
Métodos para medir la disparidad de fijación
Los métodos se pueden explicar con base en el estudio de Hofmann y Bielschowsky [9] en 1900, quienes aplicaron un ala de Maddox modificada : el ojo derecho se presenta con una escala horizontal y el ojo izquierdo con una flecha. El observador percibe que la flecha apunta a uno de los números de la escala, lo que indica un posible desajuste de la vergencia . El ala Maddox , sin embargo, no probar la visión binocular ya que ningún objetivo fusión está presente. Para probar el estado de la visión binocular , Hofmann y Bielschowsky [9] incluyeron un estímulo de fusión adicional en los dos ojos y aún encontraron un desplazamiento percibido de escala y flecha; se refirieron a esta compensación como "Disparitätsrest" (en alemán), que significa "disparidad residual". Más tarde, Ogle [10] [11] acuñó el término "disparidad de fijación".
De manera más general, esta prueba de vergencia tradicional es una prueba subjetiva en el sentido de que el observador informa su percepción de la posición relativa de dos objetivos de prueba que se presentan por separado a los dos ojos, es decir, objetivos dicópticos. Esta prueba se basa en la suposición de que los puntos retinianos están asociados con direcciones visuales en el espacio. Si los objetivos dicópticos alineados físicamente aparecen alineados subjetivamente, se proyectan sobre los puntos retinianos correspondientes y los ejes visuales se cruzan en el objetivo de prueba; por tanto, el ángulo de vergencia coincide con la distancia de visión. En caso de un estado de vergencia desviado, los objetivos dicópticos deben tener un cierto desplazamiento horizontal físico para ser percibidos en línea. Estas medidas subjetivas concuerdan con las grabaciones objetivas con rastreadores oculares, [12] si no se trata de un estímulo de fusión.
Para medir la disparidad de fijación subjetiva, investigadores como Ogle, [11] Sheedy y Saladin, [13] Mallett, [14] Wesson [15] construyeron instrumentación de prueba que incluía objetivos de fusión y objetivos dicópticos utilizando filtros polarizados cruzados delante de los ojos; algunos de estos dispositivos están disponibles comercialmente. Si los objetivos dicópticos se presentan al observador en alineación física, la cantidad angular (en la unidad de minutos de arco ) de disparidad de fijación subjetiva está indicada por la desalineación percibida de los dos objetivos dicópticos. Esto puede compensarse con la cantidad individual de un prisma ocular del paciente (en la unidad de dioptrías prismáticas ) para que el paciente perciba la alineación. El último prisma necesario para reducir la disparidad de fijación a cero se conoce como prisma de alineación [4] (anteriormente llamado foria asociada). Instrumentos como el Disparómetro, la unidad Mallett o la Tarjeta Wesson difieren en el tipo de objetivo de fusión: algunos utilizan letras pequeñas de fijación central, otros utilizan objetivos de fusión más periféricos. Los instrumentos se pueden girar 90 ° para medir cualquier disparidad de fijación vertical. Los dispositivos de prueba también se pueden utilizar para detectar la supresión.
Los estudios anteriores de disparidad de fijación subjetiva asumieron, en parte implícitamente, que los objetivos dicópticos indicarían la desalineación de la vergencia de los músculos de los ejes visuales, es decir, el error de vergencia, ya que se puede medir con métodos de seguimiento ocular . Esto parecía estar justificado por el primer registro objetivo de la disparidad de fijación realizado en 1960 por Hebbard [16] con un método de seguimiento ocular basado en pequeños espejos fijados en lentes de contacto : encontró concordancia entre las dos medidas (en el único observador probado). Sin embargo, estudios posteriores [17] [18] [19] [8] [20] encontraron que las grabaciones objetivas con rastreadores oculares pueden diferir sustancialmente de los resultados de las pruebas subjetivas con dianas dicópticas: con dianas de fusión central y dianas dicópticas muy adyacentes, el La medida subjetiva puede ser unas 10 veces menor que la medida objetiva. Cuando los objetivos dicópticos se alejan gradualmente en algún grado del objetivo de fusión, las dos medidas se vuelven cada vez más similares. [8] Esto se interpretó como un cambio en la correspondencia retiniana en el sentido de que la dirección visual asociada con los objetivos dicópticos se modifica en las proximidades del objetivo de fusión.
Definición de disparidad de fijación objetiva y subjetiva
Dada la discrepancia entre las medidas objetivas con eye trackers y las medidas subjetivas con dianas dicópticas, se deben aplicar diferentes definiciones (ver Fig. 2): [21] [22]
· La disparidad de fijación objetiva (oFD) se define como el error de vergencia oculomotor que solo se puede medir con eye trackers, es decir, oFD = V - V 0 . Ésta es la diferencia entre el ángulo de vergencia en la visión binocular (V, línea roja en la Fig.2a) y el estado de vergencia óptimo cuando se proyecta un objetivo en cada ojo sobre el centro de la foveola (V 0 = 2 arc tan ((pd ) / 2) / D), línea azul en la Fig. 2a). V 0 se estima a partir de la calibración monocular [23] del seguidor ocular, es decir, el ojo izquierdo se cubre cuando se realiza la calibración del ojo derecho y viceversa; este procedimiento asume que en visión monocular se proyecta un objetivo en el centro de la foveola .
· La disparidad de fijación subjetiva (sFD) se define como la cantidad angular del desplazamiento entre los objetivos dicópticos que deben ajustarse a un cierto desplazamiento d para que el observador perciba los objetivos dicópticos en alineación (ver el par de líneas de nonius en la Fig. 2b ). Tenga en cuenta que esta definición de sFD = arctan (d / D) no se refiere al ángulo de vergencia actual. La disparidad de fijación subjetiva resultante puede depender de la disposición espacial de los objetivos dicópticos y los objetivos de fusión.
La discrepancia entre oFD y sFD se muestra en la Fig. 2 porque la disparidad ∆ entre los dos ejes visuales es típicamente mayor que la cantidad angular del desplazamiento nonius d.
Propiedades fisiológicas de ambos tipos de disparidad de fijación
Una disparidad de fijación no es constante dentro de un determinado observador, pero puede variar según las condiciones de visualización. Si se colocan prismas de prueba con una cantidad creciente frente a los ojos del observador, la disparidad de fijación cambia en la dirección eso con prismas de base hacia adentro y en la dirección exo con prismas de base hacia afuera (Fig. 3). Estos prismas obligan a los ojos a cambiar el ángulo de vergencia mientras que la distancia de visión permanece sin cambios. Las curvas de disparidad de fijación inducidas por el prisma (curvas FD del prisma) se pueden caracterizar por los siguientes parámetros: [8] [13] [11]
- la intersección con el eje y se refiere a la disparidad de fijación que ocurre naturalmente sin un prisma (FD 0 )
- la intersección con el eje x da la cantidad de un prisma (P 0 ) que compensa una disparidad de fijación que ocurre naturalmente. Esta intersección con el eje x también se conoce como prisma de alineación o, en épocas anteriores, como foria asociada cuando se utilizó el método subjetivo de nonius (sP 0 )
- la pendiente de la curva cerca de la carga del prisma cero
Estas curvas de prisma FD se han utilizado ampliamente para la disparidad de fijación subjetiva [13] [11] y las implicaciones clínicas se describen a continuación. Sólo más recientemente, se han medido simultáneamente las curvas FD del prisma subjetivo y objetivo: [17] [8] En principio, ambas medidas tienen una forma similar de estas curvas, pero pueden diferir cuantitativamente; normalmente, oFD es mucho más grande que sFD. Una comparación de medidas subjetivas versus objetivas reveló una correlación significativa (aproximadamente r = 0.5 - 0.7) para la intersección con el eje y (sFD 0 versus oFD 0 ), pero no para la pendiente. [24]
En la visión natural sin prismas, el estado de vergencia varía en función de la distancia de visión del objetivo: la disparidad de fijación subjetiva puede cambiar hacia estados más exo desde la visión lejana a la visión cercana. [25] El efecto de la proximidad es diferente para la disparidad de fijación objetiva y subjetiva. [26]
Durante la lectura de material de texto, la disparidad de fijación objetiva se puede medir con rastreadores oculares en los momentos de fijación. [27] [28] Esta disparidad de fijación de lectura tiene las siguientes propiedades:
- La fusión se mantiene a pesar de una disparidad de fijación durante una fijación de lectura [29]
- La disparidad de la fijación de lectura alcanza un mínimo en un momento determinado durante la fijación [30]
- La disparidad en la fijación de la lectura cambia a más condiciones de eso en el transcurso de la lectura de una línea de izquierda a derecha [31]
- Difuminar el texto hace que la disparidad de fijación de lectura sea más exo [32]
- La disparidad de fijación de lectura es menor cuando los caracteres del texto tienen una estructura espacial periódica más pronunciada [33]
Criterios de diagnóstico clínico
La disparidad de fijación puede diferir considerablemente entre observadores con visión binocular normal. Las siguientes condiciones de disparidad de fijación subjetiva tienden a ser más frecuentes en observadores con fatiga visual .
La disparidad de fijación subjetiva de visión cercana (sFD 0 ) tiende a ser mayor en la dirección exo y los prismas de alineación (sP 0 ) tienden a estar más en la base, lo que sugiere que los ojos tienden a subconverger. [34] [35] [36] [37] La mayoría de estos estudios utilizaron la unidad Mallett, que consiste en una pequeña letra de fijación central X rodeada por dos letras O, una a cada lado de X. [38]
La curva FD del prisma (medida subjetivamente en visión de cerca) tiende a tener una pendiente más pronunciada (ver Fig.3b), lo que significa que el sistema binocular no puede alcanzar una pequeña disparidad de fijación cuando la vergencia es forzada por prismas en la base hacia adentro. y dirección de base hacia fuera. [13] Esta evidencia provino principalmente de estudios con el Disparómetro, un instrumento que permite presentar líneas de nonius dicópticas con diferentes cantidades de compensación para encontrar una compensación física particular que conduce a la alineación percibida. Estas líneas de nonius se presentan dentro de un contorno circular de 1,5 grados de diámetro que se ve binocularmente. [13]
La curva FD de proximidad (medida subjetivamente en función de la distancia de visualización) tiende a ser más pronunciada, lo que significa que el sistema binocular no puede mantener pequeña la disparidad de fijación si un objetivo se acerca más en el rango de aproximadamente 100 a 20 cm. . Esta evidencia provino de estudios que utilizaron un estímulo de prueba controlado por computadora que incluía un estímulo de fusión central. [39] [6]
Todas las medidas anteriores en los estudios de fatiga ocular se refieren a la disparidad de fijación subjetiva, porque el procedimiento con dianas dicópticas es técnicamente fácil y, por lo tanto, se puede aplicar convenientemente en el entorno clínico con algunos dispositivos de prueba comerciales. Algunos de los estudios citados encontraron que las medidas de disparidad de fijación subjetiva son un mejor criterio de diagnóstico para la fatiga visual que la heteroforia, es decir, el estado de vergencia sin un estímulo de fusión. [34] [35] [36] [13] La tecnología de seguimiento ocular técnicamente más compleja para medir la disparidad de fijación objetiva aún no se ha investigado en relación con la fatiga ocular .
Remediación de la disparidad de fijación en observadores con fatiga visual
Dado que un observador tiene una cierta disparidad de fijación y sufre de fatiga visual , se pueden considerar algunas de las siguientes formas de remediación.
Los anteojos con prisma incluido son el método óptico para reducir la disparidad de fijación. Se han propuesto diferentes procedimientos para determinar la cantidad de prisma requerida para el individuo. Con base en las curvas de prisma-FD (Fig. 3b), se puede encontrar el prisma de alineación sP 0 que anula la disparidad de fijación que prevalece naturalmente sFD 0 . Este procedimiento de prueba se realiza típicamente en visión cercana de 40 cm, por ejemplo, con la unidad Mallett, el Disparómetro o la tarjeta Wesson (ver arriba). La evidencia experimental de la efectividad del prisma de alineación provino de un estudio de la velocidad de lectura y las preferencias correspondientes de los anteojos con prisma. [40] H.-J. Haase [5] [41] quien propuso un conjunto de pruebas de objetivos dicópticos con objetivos de fusión tanto centrales como más periféricos y pruebas estereoscópicas adicionales que se utilizaron predominantemente en visión lejana. Estos prismas aliviaron la fatiga visual y se mantuvieron estables a lo largo del tiempo. [42] [43] La utilidad de los anteojos prismáticos ha sido criticada ya que la disparidad de fijación inicial puede reaparecer después de algún tiempo debido a la adaptabilidad del sistema de vergencia . [44] Se puede considerar, sin embargo, que la vergencia tiende a ser menos adaptativa en observadores con fatiga visual, de modo que en estos observadores los prismas pueden reducir permanentemente una disparidad de fijación que prevalece naturalmente. [45] [46]
La ergonomía visual de una estación de trabajo con computadora puede tener en cuenta la curva FD de proximidad individual: [6] [39] los individuos con una mayor disparidad de fijación exo de cerca pueden preferir una distancia de visualización más larga donde la disparidad de fijación es menor.
El entrenamiento de vergencia visual (también conocido como ejercicios ortópticos o terapia visual ) tiene como objetivo mejorar la condición fisiológica de la visión binocular con ejercicios de movimiento ocular, incluidos, por ejemplo, frecuentes cambios dinámicos de vergencia entre la visión cercana y lejana. La eficacia se ha confirmado tanto en términos de alivio de los síntomas visuales como en mejores condiciones fisiológicas, por ejemplo, las curvas prisma-FD se volvieron más planas. [47] El efecto fisiológico del entrenamiento de vergencia visual también se ha confirmado para otras funciones de vergencia. [48] [49] [50]
Ver también
- Diplopía
- Examen de la vista
- Heteroforia
- Dominio ocular
- Terapia de la vista
- Visión binocular
- Vergencia
- Registro visual
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