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Tiago Miguel Silva Machado
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Tiago Miguel Silva Machado
A influência da iluminação colorida na visão binocular
Trabalho efetuado sob a orientação da: Professora Doutora Sandra
Maria Braga Franco e do Professor Doutor João Manuel Maciel
Linhares
Dissertação de Mestrado Mestrado em Optometria Avançada
ii
DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR
TERCEIROS
Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros
desde que respeitadas
as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que
concerne aos direitos de autor e
direitos conexos.
Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos
na licença abaixo
indicada.
Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do
trabalho em
condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar
o autor, através do
RepositóriUM da Universidade do Minho.
Atribuição-NãoComercial-SemDerivações CC BY-NC-ND
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
iii
Agradecimentos
Venho por este meio agradecer, primeiramente, aos meus pais que
sempre me apoiaram
em todas as etapas da minha vida. Quero também agradecer aos meus
amigos e namorada por
toda a paciência e apoio que me deram ao longo desta etapa.
Em seguida, quero agradecer á minha orientadora Sandra Franco, por
toda a sua
disponibilidade desde o primeiro momento e por partilhar todo o seu
conhecimento comigo em
prol deste trabalho e de forma aumentar o meu próprio conhecimento.
Também gostaria, de
agradecer ao meu coorientador João Linhares, pela toda a sua ajuda
no domínio da visão das
cores.
Gostaria de agradecer ao Laboratório de Óptica da Visão e
Instrumentação Oftálmica, ao
Laboratório da Cor e ao Departamento de Física por todo material
cedido para a realização deste
trabalho e a todas a pessoas que fizeram parte deste estudo. Por
fim, a todos o meus colegas de
laboratório, em especial á minha colega Jessica Gomes por toda o
seu apoio na escrita e realização
deste trabalho.
DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE
Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente
trabalho académico e
confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma
de utilização indevida ou
falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas
conducente à sua elaboração.
Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética
da Universidade do
Minho.
v
Resumo
A luz tem influência em vários pontos do nosso dia a dia. Cada vez
mais estamos expostos
a inúmeras variações de iluminação, tanto no ambiente que nos
rodeia como durante utilização
de dispositivos digitais. É sabido que esta provoca sintomatologia
quando é inadequada para a
tarefa que estamos a realizar. Assim sendo, este estudo tem como
objetivo examinar se a cor da
iluminação provoca ou não alterações a nível da visão
binocular.
Para tal, a recolha de dados consistiu em duas fases. Numa primeira
fase, foi realizado
um exame optométrico completo a 37 sujeitos, onde apenas foram
incluídos aqueles com AVVL
com correção ≥ 1,0, refração entre -2.00D e +2.00 D, sem
astigmatismo, sem disfunções
acomodativas e da visão binocular e visão das cores normal. Assim,
selecionaram-se 24 sujeitos
com idades entre os 19 e os 30 anos (22,3 ± 3,03 anos), onde 79,2%
eram do sexo feminino.
Realizou-se a medição de forias, reservas fusionais positivas e
negativas, e disparidade de fixação
com diferentes cores de iluminação de forma randomizada (branco,
verde e vermelho).
Verificou-se a existência de alterações significativas nos valores
das forias e das reservas
fusionais. Para os valores das forias foi detetado uma alteração de
2 entre as iluminações verde
e branca (p = 0,021) e entre as iluminações verde e vermelha (p =
0,007). Para as reservas
fusionais foram detetadas alterações estatisticamente
significativas para os valores das rotura e
recuperação da reserva fusional negativa e para a recuperação da
reserva fusional positiva.
As diferenças encontradas para o valor da foria podem ser
explicadas pela aberração
cromática longitudinal, onde o valor da exoforia com a iluminação
verde era maior. A baixa
repetibilidade do método foi considerada como o principal fator
para as diferenças encontradas
para os valores das reservas fusionais. Já para a disparidade de
fixação não se obteve qualquer
diferença estatisticamente significativa.
Binocular.
vi
Abstract
Light influences various points in our daily lives. We are
increasingly exposed to various
lighting conditions, both in our surroundings and during the use of
digital devices. It is known that
some symptomatology is associated with tasks performed under
inappropriate illumination
conditions. Therefore, this study aims at evaluate the effect of
the color of the illumination on
binocular vision.
Data was collected in two phases. First, a complete optometric
examination was performed
on 37 subjects. Those with corrected distance visual acuity ≥1.0,
refraction between -2.00D and +
2.00D, no astigmatism, without any accommodative and binocular
vision dysfunctions and normal
color vision were selected. Therefore, 24 subjects aged between 19
and 30 years old (22.3 ± 3.03
years old) were selected, where 79.2% were female. Phorias,
positive and negative vergence and
fixation disparities were then assessed with different randomized
lights with different colors (white,
green and red).
Statistically significant changes were found only for the values of
the phoria and fusional
vergences. For the phoria it was found difference of 2 between the
green and white
illuminant (p = 0.021) and green and red illuminants (p = 0.007).
For the fusional vergences
changes were found for the break and recovery values of negative
fusional vergence and for the
recovery of positive fusional vergence.
The differences found in the phoria values can be explained by the
longitudinal chromatic
aberration, where the value of exophoria with green illuminant was
higher. The low reproducibility
of the method was assumed as the main factor for differences shown
in the fusional vergence
values. There were no statistically significant differences
detected for fixation disparity.
Keywords: Binocular Vision; Fixation Disparity; Fusional Vergence;
Illumination; Phoria.
vii
Índice
2.1. Processo Visual
.................................................................................................
2
2.2. Visão binocular
.................................................................................................
6
2.3. Acomodação
.....................................................................................................
9
2.5.2 Sintomas e consequências de uma iluminação inadequada
....................... 15
2.6. Aberração cromática
.......................................................................................
16
Capítulo 3 - Material e Métodos
..................................................................................
21
3.1. Tipo de estudo
................................................................................................
21
3.2. População estudada
........................................................................................
21
Fase 1: Determinação da amostra
......................................................................
22
Fase 2: Medidas de parâmetros de visão binocular com iluminação
colorida ....... 23
3.4. Análise estatística
...........................................................................................
26
Capítulo 4 - Resultados
...............................................................................................
27
4.2. Influência da iluminação colorida no valor das forias
........................................ 27
4.3. Influência da iluminação colorida no valor das vergências
fusionais ................. 29
4.4. Influência da iluminação colorida na disparidade de fixação
............................. 30
Capítulo 5 - Discussão dos resultados
.........................................................................
32
Capítulo 6 - Conclusões e trabalho futuro
....................................................................
36
Bibliografia
.................................................................................................................
37
Anexos
.......................................................................................................................
43
Figura 1. Representação esquemática da organização da retina
(adaptado de Schwartz13).
................................................................................................................................................
4
Figura 2. Perceção visual e processamento da imagem (adaptado de
Garrity25). ............. 5
Figura 3. Endo (verde) e Exo (cor de laranja) disparidade de
fixação (adaptado de Goss33).
................................................................................................................................................
9
Figura 4. Modelo simplificado da relação entre acomodação e
convergência (adaptado de
Ciuffreda39).
............................................................................................................................
12
Figura 5. Espectro eletromagnético indicando a gama que é visível
ao olho humano
(adaptado de Goldstein15).
.......................................................................................................
13
Figura 6. Aberração cromática longitudinal (adaptado de
Khare60)................................ 17
Figura 7. Valor da aberração cromática longitudinal em função do
comprimento de onda.
..............................................................................................................................................
18
Figura 9. Lâmpada Ledigma.
......................................................................................
23
Figura 10. Software utilizado pela lâmpada.
................................................................
24
Figura 11. Gráfico da distribuição espetral da luz branca (B) verde
(V) e vermelha (Vm).
..............................................................................................................................................
24
Figura 12. Representação das condições de medida, para a iluminação
verde. ........... 25
Figura 13. Teste de Saladin.
.......................................................................................
25
Figura 14. Gráficos dos valores médios e erro padrão da média
obtidos para cada cor de
iluminação. Os valores representam exoforias.
........................................................................
28
Figura 15. Valor médio das forias e o erro padrão da média para as
diferentes iluminações
de acordo com o tipo de foria apresentado pelo sujeito.
.......................................................... 29
Figura 16. Valor médio e erro padrão da média da disparidade de
fixação para cada cor
de iluminação.
........................................................................................................................
31
Figura 17. Esquema representativo do estímulo acomodativo obtido
com as cores verde e
vermelha.
...............................................................................................................................
33
Tabela 1. Grandezas radiométricas e fotométricas (adaptado de
Shevell19) ................... 14
Tabela 2. Valores médios e do desvio padrão obtidos para as
reservas fusionais negativas
e positivas para as diferentes iluminações
...............................................................................
30
xi
AV - Acuidade visual
CCT - temperatura corelacionada de cor (do termo em inglês
“correlated color
temperature”)
CFL - Lâmpada fluorescente (do termo em inglês “Compact Fluorescent
Lamp”)
CIE - Comissão Internacional de Iluminação (do nome original em
francês “Commission
Internationale de l'Éclairage"
D - Dioptrias
FLUO - Lâmpada fluorescente em tubo (do termo em inglês
“fluorescent tube light”)
K - Kelvin
LED - Díodo emissor de luz (do termo em inglês “light-emitting
diode”)
NGL - Núcleo geniculado lateral
RFN - Reserva fusional negativa
RFP - Reserva fusional positiva
VCD - Visual Comfort Probability
VL - Visão de longe
VP - Visão de perto
discovery of something we do not understand.”
Frank Herbert, 2008
Capítulo 1 - Introdução
A luz tem bastante importância na nossa vida. Permite-nos ver o
mundo que nos rodeia,
assim como regula ritmos do nosso corpo (ex: sono) e produtividade
no trabalho.1,2 Com o
crescente aumento da variedade de fontes luminosas, sejam os ecrãs
de telemóveis,
computadores, e novos tipos de lâmpadas como as LED, estamos
sujeitos a inúmeras variações
e condições de iluminação. Por outro lado, tem sido demonstrada a
sua influência na velocidade
de leitura, performance visual e conforto visual,3–5 mesmo se a
leitura se realizar em dispositivos
digitais como o computador.6 Também foi reportado, que pode alterar
a resposta de alguns
mecanismos oculares como a acomodação7,8 e a relação entre esta e
convergência ocular (AC/A).9–
11
A influência que a iluminação tem na visão binocular não tem sido
muito estudada tendo
sido apenas demonstrado que a vergência fusional positiva se altera
com o nível de iluminação de
cor azul.12
Assim sendo, este trabalho tem como objetivo avaliar se a
iluminação com cores
específicas provoca alterações significativas ao nível das forias,
vergências fusionais e na
disparidade de fixação.
Este trabalho irá ser dividido em 6 capítulos: no capítulo 1 irá
ser feito uma breve
introdução ao tema. No capítulo 2 é apresentada uma revisão
bibliográfica sobre o tema. Os
materiais e métodos serão descritos, no capítulo 3. No capítulo 4
serão apresentados os resultados
obtidos e, por fim, no capítulo 5 e 6 será feita a discussão e
conclusão e desses mesmos resultados
comparando com trabalhos já realizados.
2
2.1. Processo Visual
A luz é essencial para vemos o que nos rodeia. Após esta ser
refletida nos objetos, passa
através dos meios (lágrima, humor aquoso e vítreo) e estruturas
oculares (córnea e cristalino) que
focam a luz na retina. A retina é composta por dez camadas, sendo
estas, de fora para dentro do
globo ocular: o epitélio pigmentar, a camada de cones e bastonetes,
a membrana limitante externa,
a camada nuclear externa, a camada plexiforme externa, a camada
nuclear interna, a camada
plexiforme interna, a camada de células ganglionares, a camada de
fibras nervosas e a membrana
limitante interna.13 A luz atravessa todas estas camadas até chegar
aos fotorreceptores onde estes
transformam a luz em sinais elétricos que são enviados para o
córtex visual.
Os fotorrecetores situam-se perto do epitélio pigmentar onde este
tem como função nutrir e
apoiar a sua renovação. Também, possui a função de absorver os
fotões de luz que não são
absorvidos pelos fotorrecetores, diminuindo assim dispersão de luz
dentro do globo ocular.14 Os
fotorreceptores têm uma atividade metabólica bastante elevada e,
por isso, necessitam de um
grande número de nutrientes situando-se perto da camada de vasos
sanguíneos denominada
coroide. São constituídos por dois segmentos, interno e externo, e
podem ser de dois tipos, cones
e bastonetes. O segmento externo contém um fotopigmento, a
rodopsina nos bastonetes e a
fotopsina nos cones. Quando absorvem um fotão de luz desencadeiam
um processo que
transforma a energia desse fotão em um sinal elétrico. Já o
segmento interno é constituído por
organelos de células da camada interna, exceto os seus núcleos. A
membrana limitante externa
separa os segmentos internos dos fotorrecetores dos seus núcleos
que se situam na camada
nuclear externa, através de células que os conectam chamadas de
células de Müller.13 Existem
dois tipos de fotorrecetores: os cones que são responsáveis pela
visão fotópica (altos níveis de
luminosidade) e os bastonetes pela escotópica (baixos níveis de
luminosidade), sendo ambos
intervenientes na visão mesópica (níveis de luminosidade
intermédios). Os cones são de 3 tipos:
sensível à luz de comprimento de onda baixo (cones S), médio (cones
M) e longo (cones L).13 Os
cones e os bastonetes têm uma sensibilidade espetral, ou seja, uma
sensibilidade máxima à luz
de um determinado comprimento de onda de 560nm e 500nm,
respetivamente. O número de
3
cones é maior na fóvea e diminui à medida que nos afastamos dela,
aumentando o número de
bastonetes.15
Na camada plexiforme externa encontram-se as ligações entre os
fotorrecetores e as células
horizontais e bipolares. Na camada seguinte, a nuclear interna,
encontram-se os corpos celulares
das células horizontais, bipolares e amácrinas.13
As células horizontais são responsáveis pela junção de informação
por mais do que um
fotorrecetor. Existem dois tipos de células horizontais chamadas de
H1 e H2. As células H1
recebem informação principalmente de cones tipo M e L e as H2 dos
cones tipo S.13 As células
bipolares são responsáveis pela transmissão da informação dos
fotorrecetores e das células
horizontais. Estas são de três tipos: midget, diffuse e S-cone. As
primeiras recebem informação de
apenas um cone tipo M ou L,16 as diffuse de vários cones M e L17 e
as S-cone apenas dos cones
tipo S.18 As células amácrinas têm como principal função conectar
as células bipolares com as
células ganglionares.19
Na camada seguinte, a plexiforme interna, ocorrem as sinapses entre
as células bipolares,
amácrinas e ganglionares. As células ganglionares situam-se na
camada de células ganglionares.
Estas podem ser de três tipos: midget, parasol e small bistratified
cells. As chamadas células
midget fazem contacto com uma célula bipolar midget, ou seja, a
informação de apenas um cone
passa através dela. Já as células parasol levam a informação de
células bipolares diffuse, ou seja,
levam a informação de vários cones tipo M e L. A informação dos
cones tipo S são transmitidas
através das células bipolares S-cone, que se ligam às small
bistratified cells. As células midget,
situam-se principalmente na fóvea e possuem uma alta resolução
espacial, enquanto que as
células parasol situam-se mais na periferia e como recebem a
informação de vários cones não
possuem tanta resolução espacial.13 Existe ainda um terceiro
fotopigmento chamado de
melanopsina que se situa nas células ganglionares e que embora
reagindo à luz, não contribui
para a visão mas sim para regular o nosso sistema biológico.20–22
Este tipo de fotorrecetor tem o
seu próprio caminho para locais do cérebro chamado núcleo
supraquiasmático (NSQ) (situado no
hipotálamo e regulador do nosso ritmo biológico) e para a glândula
pineal.21,23 Este fotorreceptor
possui uma sensibilidade espetral diferente dos cones e dos
bastonetes sendo mais sensível a luz
com comprimentos de onda mais curtos, ou seja, mais na zona do azul
(482nm).24
Para último, a camada de fibras nervosas é constituída pelos
axónios das células
ganglionares que levam a informação da retina. Congregam-se no
disco ótico para, posteriormente,
4
irem para o cérebro através do nervo ótico (segundo par craniano).
Nesta área não temos qualquer
fotorrecetor e é chamado de ponto cego. A restante membrana,
chamada de limitante interna,
tem a função de separar a retina do humor vítreo.13 Um resumo da
constituição de cada camada
está presente na Figura 1.
Figura 1. Representação esquemática da organização da retina
(adaptado de Schwartz13).
Após sair da retina, o nervo ótico vai até ao quiasma ótico onde os
axónios correspondentes
à retina nasal se cruzam, ou seja, a informação do campo visual
esquerdo é resultado das fibras
nervosas da retina nasal do olho direito e a retina temporal do
olho esquerdo, constituindo assim
o trato ótico esquerdo. Para o campo visual direito acontece
exatamente o mesmo processo. Em
seguida, cada trato ótico passa pelo núcleo geniculado lateral
(NGL). Este é um núcleo talâmico
constituído por 6 camadas. Destas 6 camadas, as 2ª,3ª,5ª recebem
informação do olho ipsilateral
e as restantes do olho contralateral. As camadas são constituídas
por 3 tipos de células parvo,
magno e konio.13
5
As 1ª e 2ª camadas são constituídas apenas por células magno,
responsáveis pela perceção
de movimento, deteção de pequenas diferenças de luminosidade e pela
receção da informação
vinda dos bastonetes. Estes tipos de células normalmente ligam-se
com as células ganglionares
parasol. As 3ª,4ª,5ª e 6ª camadas são constituídas por células
parvo e fazem normalmente ligação
ás células ganglionares midget. Estas células são responsáveis pela
receção da informação dos
cones M e L e detalhes finos da forma de um objeto. Entre cada uma
destas camadas, temos as
células konio que recebem a informação das células ganglionares
bistratified, ou seja, estas células
recebem a informação dos cones S.13
Em seguida, há axónios que saem do NGL e são dirigidos para o
córtex estriado, também
denominado de córtex visual primário. Esta estrutura é constituída
por dois hemisférios conectados
pelo corpo caloso. Daí a informação é primeiramente analisada em
termos de cor e movimento e,
posteriormente, em zona de maior processamento onde essa informação
é combinada com a
memória e os outros sentidos.13 Como resultado do conjunto destes
processos, desde a luz a ser
refletida de um objeto até ser processada no córtex visual, é
possível formar uma imagem do que
nos rodeia (Figura 2).
Figura 2. Perceção visual e processamento da imagem (adaptado de
Garrity25).
6
2.2. Visão binocular
Uma visão binocular normal é indispensável para o nosso dia a dia
pois permite-nos
realizar inúmeras tarefas tais como observar zonas ou objetos com
relevo, ter noção da distância
e velocidade de objetos, etc.26,27 Esta resulta da sobreposição dos
campos visuais dos dois olhos
que, ao contrário de muitos animais, nos permite ter perceção de
espaço e profundidade.26
Não se conhece bem a forma de desenvolvimento desta capacidade,
existindo duas teorias
sobre a mesma. Uma delas foi apresentada por Helmholtz, onde este
diz que a visão binocular é
o resultado de um processo de aprendizagem por parte do sistema
visual. Já a segunda teoria,
apresentada por Hering, refere, ao contrário de Helmholtz, que a
visão binocular é um processo
inato e que não pode ser ensinado.28 Ambas as teorias são aceites
até aos dias de hoje, pois, após
muitos trabalhos publicados por defensores de ambas, ninguém foi
capaz de demonstrar a
viabilidade de apenas uma.28
A visão binocular pode ser dividida em 3 níveis, de um nível menor
para maior de
complexidade, sendo estes a perceção simultânea, a fusão e a
estereopsia. Precisamos, portanto,
que ambos os olhos sejam capazes de perceber o estímulo e estejam
alinhados para que possa
haver posterior fusão de ambas as imagens e perceção de
profundidade (estereopsia).
É sabido, que o ser humano quando nasce não tem a visão foveal
completamente
desenvolvida, alcançando esta o seu nível máximo a partir dos 8
anos de idade. Nesta fase, os
movimentos oculares para a fixação de objetos não são precisos e
coordenados, apenas chegando
ao nível adulto a partir dos 6 anos de idade. Segundo trabalhos
realizados por Worth, a fusão
apenas se desenvolve totalmente aos 6 meses de idade. Já a
estereopsia aparece entre os 4
meses e os 6 meses de vida e a convergência e a fixação voluntária
a partir do primeiro mês de
vida e atingem o nível de desenvolvimento adulto aos 3 meses de
idade. A acomodação, que será
abordada posteriormente, desenvolve-se totalmente aos 4 meses de
idade, mas segundo Barber,
o musculo ciliar só se desenvolve totalmente a partir dos 7 anos de
idade. Assim sendo podemos
afirmar que a visão binocular alcança o seu desenvolvimento total
entre os 4 e 6 meses de idade
e se aperfeiçoa dos 6 aos 8 anos de idade.28
A teoria que melhor explica como o cérebro nos dá apenas uma imagem
a partir das duas
imagens da retina é a dual response theory de Wolfe (1986).29 Esta
teoria diz que imagens vistas
pelos dois olhos semelhantes em cor, tamanho e brilho e que se
formam em pontos
7
correspondentes da retina são fusionadas com estereopsia e sem
rivalidade entre a imagem dos
dois olhos. Esta teoria pode apenas ser aplicada a mecanismos com
padrões acromáticos.27,29
Resumindo, para haver uma visão binocular normal é indispensável
ter os eixos visuais
alinhados, ter uns caminhos óticos e corticais capazes de levar e
processar as imagens de modo
a que haja fusão da imagem (fusão sensorial) e a uma boa
coordenação ocular, de modo a manter
a imagem passível de ser fusionada posteriormente pelo cérebro
(fusão motora). Caso isto não
seja cumprido e haja anomalias a nível da visão binocular, a pessoa
pode ter como sintomas mais
comuns dores de cabeça, ver imagem dupla (diplopia), visão
desfocada, fadiga ocular, dificuldades
de leitura, tonturas e vertigens.30
2.2.1. Convergência
Quando olhamos para um objeto próximo, os olhos são chamados a
executar os chamados
movimentos de vergência ocular, entrando em ação a visão binocular.
Estes movimentos têm
como objetivo colocar a imagem do objeto a visualizar dentro de uma
área imaginária na qual os
pontos do objeto que lá se encontram estimulam pontos
correspondentes na retina, denominando-
se esta área imaginária por horóptero.27 Este processo é essencial
para que a fusão aconteça e ser
percecionada apenas uma imagem nítida e bem definida desse
objeto.27 Existem inúmeras teorias
sobre o funcionamento dos movimentos de vergência sendo a mais
aceite a teoria apresentada
por Maddox em 1893 (citado por Daum K. and McCormack G.27).a
Segundo Maddox, os
movimentos de vergência são de quatro tipos: tónicos, proximais,
acomodativos e fusionais.31
A vergência tónica é realizada pelo músculo ciliar e músculos
extraoculares. A vergência
tónica, além de ser a nossa posição de descanso natural, dá-nos uma
base para as restantes
vergências.27
A vergência proximal, tem como base de ativação a
perceção/consciência de um estímulo
visual próximo, sendo que este fornece o estímulo necessário para
que os olhos junto com a
vergência tónica vão de encontro ao objeto, ou seja, iniciar o
movimento de convergência.27
A vergência acomodativa, quantificada pelo AC/A, tem o contributo
da acomodação. Esta
relação apresenta, a variação da convergência acomodativa com a
acomodação. Este tipo de
a Morgan MW. 1983. The Maddox analysis of vergence. In: Schor CM,
Ciuffreda KJ (Eds), Vergence Eye Movements: Basic and
Clinical
Aspects, p 19. Boston: Butterworths.
8
vergência reage á imagem desfocada na retina e ajuda ainda mais a
alinhar os olhos a convergir
perante um estímulo de visão de perto.27
Por último temos a vergência fusional, que é um tipo de vergência
mais flexível e com
maior amplitude de que todas as anteriores e que intervém, caso
seja necessário, para colocar os
olhos alinhados com o objeto de modo a garantir a visão
binocular.27
2.2.2. Disparidade de fixação
Quando olhamos para um objeto existe, portanto, uma tolerância que
permite que um dos olhos
tenha um ligeiro desvio em relação ao normal e, mesmo assim,
permita a fusão de imagem sendo
isso denominado de disparidade de fixação. A disparidade de fixação
não é mais do que uma
convergência em excessiva ou deficitária dos eixos visuais (Figura
3), sendo o seu valor inferior a
0,25 , dependendo este do tamanho da área fusional de Panum.28
Existem duas teorias, uma
formulada por Olge e outra por Schor (citados por E. Chetty et
al.32) b,c que tentam explicar a
existência da disparidade de fixação. Olge refere que este valor é
consequência do stress
provocado no sistema visual, ou seja, quanto maior o stress maior o
desalinhamento dos olhos.
Este sugere, a prescrição de prismas para tentar anular a
disparidade de fixação e assim reduzir
o stress do sistema visual. A segunda teoria formulada por Schor,
menciona que a disparidade de
fixação é um desalinhamento propositado do sistema visual para dar
estímulo às inervações de
vergência ocular. Segundo esta teoria, o seu valor não necessita
ser compensado e o seu valor
varia dependendo das inervações do sistema de vergência de cada
individuo.
A disparidade de fixação tem relação com a convergência fusional e
o seu valor varia se
for colocada uma lente positiva ou negativa.33 O seu valor não
parece sofrer qualquer alteração
com a idade34 e é inversamente proporcional ao tempo de adaptação
da foria ao prisma.33,35 O valor
da disparidade de fixação é utilizado por alguns autores, em
conjunto com os valores das
vergências fusionais, para diagnosticar desordens da visão
binocular.33
b Despotidis N, Petito T. Fixation disparity: clinical implications
and utilization. Journal of the American Optometric
Association1991
62923-933.
c Schor CM, Ciuffreda KJ. Vergence eye movements: Basic and
clinical aspects. Boston: Butterworth 1983 pp 201-202, 467,
472-476.
9
Este pode ser medido através de testes como o teste de
Mallet-Hamblin,28 o disparómetro,
cartas de Woolf, cartas de Wesson, American Optical vectografic
chart 36 e o teste de Saladin.37,38
Figura 3. Endo (verde) e Exo (cor de laranja) disparidade de
fixação (adaptado de Goss33).
2.3. Acomodação
O componente refrativo responsável pela acomodação é o cristalino.
Este encontra-se,
na sua posição de maior relaxamento quando olhamos para longe.
Quando olhamos para perto,
o músculo ciliar contrai aumentando a tensão nas fibras da zónula
de Zinn resultando numa
diminuição do raio de curvatura e um aumento de potência dióptrica
do cristalino. Este processo
é chamado de acomodação e foi descrito pela primeira vez por
Helmholtz em 1855.39
Tal como Maddox dividiu a vergência em 4 componentes, Heath40
propôs em 1956 uma
divisão semelhante para a acomodação dividindo-a em acomodação
tónica, proximal,
convergência e reflexa.
A acomodação tónica é feita através do musculo ciliar, sendo este
componente da
acomodação descrito como a acomodação presente na ausência de
estimulo, como é por
exemplo, o caso de estarmos em condições escotópicas.41 Esta pode
chegar até e em média a
1,00D em adultos, sendo o seu intervalo segundo Post et al.42 entre
0,00D e 2,00D.
A acomodação proximal ocorre quando existe a consciência de um
objeto em visão
próxima.43 Esta é estimulada quando um objeto está situado a menos
de 3m do observador.44
10
A acomodação convergência é um componente da acomodação induzida
pela atuação
da vergência (citado por Szostek41).d Esta é tipicamente medida
através do rácio desta com a
convergência chamada de CA/C e possui um valor típico de 0,40D/6
para os jovens adultos.45
Por fim, temos a chamada acomodação reflexa que é a mais importante
e de maior
amplitude de todos os componentes descritos.46 É definida como a
resposta automática da
acomodação à imagem desfocada da retina onde esta atua de modo a
tornar essa imagem
nítida e bem definida na retina.39
2.4. Tríade Proximal
Quando olhamos para um objeto próximo, vários mecanismos ocorrem
simultaneamente
de modo a permitir a visão simples e nítida do mesmo. Esses
mecanismos são três, podendo ser
nomeados pela ordem de acontecimento de acomodação, convergência,
que já foram previamente
descritos, e diâmetro pupilar. O nome dado ao conjunto destes três
mecanismos é tríade
proximal.47
A pupila e por sua vez o diâmetro pupilar, é controlada por dois
tipos de músculos: o
músculo dilatador radial, que faz dilatar a pupila (midríase) e o
anelar que faz contrair (miose) e
que são controlados pelos sistemas simpático e parassimpático,
respetivamente. Estes dois
músculos estão ligados ao músculo ciliar o que faz com que a pupila
tenha uma relação com a
acomodação e com os movimentos de vergência ocular e assim
participe na visão de perto.48 A
pupila tem como função o controlo de entrada da quantidade de luz
no olho, alterar a profundidade
de foco e o seu diâmetro controla as aberrações oculares.39
Não existe um consenso sobre o que desencadeia a contração pupilar
quando observamos
um objeto em visão próxima, mas quem a estimula é a retina. Existem
diferentes hipóteses na
literatura; uma afirma que quando olhamos para um objeto em visão
próxima esta ação é
exclusivamente da vergência ocular; outra alega que é apenas da
acomodação; já uma terceira
refere que esta é controlada apenas pela parte motora de ambos; e
por fim, uma hipótese mais
recente formulada por Myers et al.47 propõem que a componente
motora da vergência ocular e a
parte sensorial da acomodação controlam a parte motora da
pupila.
d MILLODOT, M. & LABY, D. M. 2002. Dictionary of ophthalmology,
Butterworth Heinemann.
11
A tríade proximal pode ser resumida como a acomodação que responde
então à imagem
desfocada da retina e acomoda para a tornar nítida, os olhos
convergem para trazer essa imagem
para a fóvea e a pupila contrai. A relação entre a acomodação e os
movimentos de vergência
ocular podem então ser ilustrados neste modelo simplificado de Hung
et al.46 (adaptado de
Ciuffreda39) (Figura 4).
Nesta figura, podemos ver que um objeto quando é percebido ativa a
vergência e
acomodação proximal. Após ter consciência do objeto no nosso campo
de visão, entra em ação a
acomodação reflexa que responde então a essa imagem na retina e a
vergência fusional que ajuda
a alinhar os olhos na posição correta para haver condições para as
imagens se fundirem. Como
resultado de ambos os mecanismos serem ativados, ainda temos a
interação entre ambas na
forma da vergência acomodativa e acomodação convergência. Por fim,
somando todas estas
contribuições à acomodação e à vergência tónica já existente
ocorre, então, a resposta motora de
ambos os sistemas fazendo atuar assim os músculos extraoculares no
caso da vergência e o
musculo ciliar e o cristalino na acomodação. Estes mecanismos ainda
são regulados por um
feedback negativo em que a resposta motora cria um efeito contrário
ao estimulo que faz com que
este reduza.39 Como o mecanismo da contração pupilar na visão
próxima não é bem conhecido
não está inserido no modelo.
12
Figura 4. Modelo simplificado da relação entre acomodação e
convergência (adaptado de Ciuffreda39).
13
2.5. Iluminação
Para visualizarmos o mundo que nos rodeia precisamos de luz. A
nossa visão começa
quando a luz vinda de uma fonte luminosa reflete no objeto e
atravessa todos os meios oculares
(lágrima, córnea, humor aquoso, cristalino, humor vítreo) até
chegar à retina. A luz chega à retina
e estimulam os fotorreceptores, desencadeando vários processos
nestes. Esta normalmente é
descrita em comprimentos de onda expressos em nanómetros (nm), onde
cada fotão possui uma
determinada energia associada a um determinado comprimento de onda.
O conjunto destas
energias está contida no chamado espetro eletromagnético, sendo que
só somos capazes de ver
com apenas uma parte chamada de luz visível. A luz visível é uma
gama do espetro
eletromagnético situada entre os 400 e os 700 nm (Figura
5).15
Figura 5. Espectro eletromagnético indicando a gama que é visível
ao olho humano (adaptado de Goldstein15).
2.5.1 Radiometria e Fotometria
A luz pode ser descrita em quatro medidas diferentes: actinometria,
radiometria,
fotometria e colorimetria. A actinometria mede a iluminação em
quantidade de fotões e a
radiometria mede a iluminação em unidades de energia. A fotometria
entra em consideração com
a eficiência visual. Por fim, a colorimetria descreve valores de um
estímulo luminoso radiométrico
convertendo-os em três valores que nos dão o seu efeito nos três
tipos de cones.19 As duas
primeiras medidas caracterizam a luz independentemente das
características do sistema visual
humano, já a colorimetria e a fotometria caracterizam-na tendo em
conta as características do
14
sistema visual humano.19 As medidas usualmente mais utilizadas para
caracterizar uma fonte
luminosa são a radiometria e a fotometria.13 Estas, podem ser
transformadas e interligadas para
nos dar valores relevantes, como no caso deste trabalho o valor da
iluminância (lx). A Tabela 1
apresenta um resumo destas duas medidas:
Tabela 1. Grandezas radiométricas e fotométricas (adaptado de
Shevell19)
Para a iluminação natural ou artificial. normalmente a sua cor é
determinada de forma
diferente. Esta é determinada através da temperatura de cor, ou
seja, é o valor da temperatura,
em graus Kelvin (K), de um corpo negro quando emite a mesma cor que
a fonte luminosa. Mas,
tem sido provado que esta é uma fonte de erro pois, a cor de uma
fonte luminosa nunca é igual à
emitida por um corpo negro. Assim sendo, o conceito de temperatura
correlacionada de cor (CCT)
surgiu, onde a temperatura de cor de uma fonte de luz é determinada
através da média dos valores
das temperaturas três valores das cores primárias (vermelho, verde,
azul) obtidas através da
comparação entre as luminosidades relativas de cada cor primária
com as do corpo negro.49
Radiometria Fotometria
joules (J)
Fluxo Radiante (Pe)
J.s-1 = watts (W)
Fluxo Luminoso (Pv)
lumens (lm)
Quantidade de luz por unidade de tempo e unidade de ângulo
sólido
Intensidade Radiante (Ie)
lm.sr -1
= candelas (cd)
Quantidade de luz por unidade de tempo e unidade de área
Irradiância (Ee)
W.m -2
Iluminância (Ev)
lm.m -2
= lux (lx)
Quantidade de luz por unidade de tempo e unidade de área e
ângulo
sólido
2.5.2 Sintomas e consequências de uma iluminação inadequada
O nível de iluminação recomendado para cada tarefa visual está
tabelado por entidades
europeias onde, por exemplo, é aconselhado num escritório um mínimo
de 500 lx para ler,
processar dados, escrever e digitar no computador.50 Se o nível de
iluminação for inadequado, para
realizar uma determinada tarefa esta pode causar dores de cabeça,
astenopia ocular, visão
desfocada, irritação ocular e fotofobia5 além de baixar a
produtividade.2 Um estudo feito por Sheedy
et al.51 revelou que sintomas de secura, ardor e irritação ocular
são causados por iluminação
intermitente ou excessivamente brilhante. Estes sintomas estão
associados normalmente com a
combinação entre anomalias visuais individuais e ergonomia visual
deficiente, como pode ser o
caso de uma inadequada iluminação.52 Existe também uma escala da
CIE (Commission
Internationale de l'Éclairage), criada em 1995, que é usada para
avaliar o nível de desconforto
produzido por encandeamento de uma fonte de luz interior chamado
sistema URG. Esta escala vai
de 10 a 30 sendo que valores mais altos indicam um maior nível de
desconforto. Existe também,
outro sistema que serve para prever a probabilidade de uma pessoa
não sentir desconforto devido
ao encandeamento, chamado Visual Comfort Probability (VCP). Este
varia de 0 a 100 sendo que
o valor mais alto indica que todas as pessoas estão confortáveis
com a fonte de luz.53
Outros estudos também foram realizados para avaliar a performance
visual e de leitura.
Um estudo feito por Male et al.3 que consistia em colocar as
pessoas a ler sob diferentes tipos de
lâmpadas mas com uma intensidade de luz constante reportou que
existe uma escassa associação
entre o tipo de lâmpada e a velocidade de leitura, porém
encontraram uma associação entre o
tipo de iluminação e a performance visual. Ainda demonstraram que
os indivíduos do sexo
masculino preferem lâmpadas fluorescentes (CFL) e os do sexo
feminino de lâmpadas
fluorescentes em tubo (FLUO). Estes dois tipos de lâmpadas davam a
cada um melhor conforto
visual e performance de leitura, ao contrário das lâmpadas LEDs e
tungstênio. Um outro estudo
do mesmo autor, mostrou nos que a performance de leitura é
influenciada pela distribuição
espetral da lâmpada sendo que para a lâmpada de tungstênio um
impacto significativo na
convergência pode explicar o impacto na performance de leitura e
tarefas em visão próxima.54
Também foi reportado haver uma relação significativa entre a
intensidade da luz e o conforto visual
sendo que, para tarefas de leitura, o valor da iluminância de 500lx
foi considerado o mais
confortável a nível visual.55 Este resultado anterior é corroborado
por Lin et al.4 sendo que estes
também referem que a luz de cor branca e um texto com letras azuis
em fundo cinza geram uma
melhor performance visual. Referem também, que a intensidade da
iluminação influência mais as
16
tarefas visuais mais curtas enquanto que a cor do texto tem maior
influência em tarefas mais
longas. Um estudo realizado por Wang et al.56 mostrou haver uma
relação entre a iluminância, a
temperatura correlacionada de cor (CCT) e o tipo de fonte de luz
com a ocorrência de alguns
sintomas, tais como dor ocular, olhos cansados, secura ocular e
sugerem que a luz LED com um
azul mais intenso é melhor na supressão destes sintomas em relação
à luz fluorescente. Wang et
al.57, num outro estudo, mostraram não haver relação entre o
conforto visual e o nível de
iluminância. Outro estudo,58 mostrou que a acomodação e as
aberrações de 4ª e 12ª ordem
sofriam menores alterações com uma intensidade de luz de 550 lx e
para um ângulo maior de
incidência da luz. Também mostraram haver alterações no diâmetro
pupilar com variação da luz
ambiente, mas que estes valores não eram significativos com o tipo
de lâmpada ou iluminância,
sugerindo assim que o nervo parassimpático que controla a pupila é
diferente do que controla a
acomodação. Concluíram também que a distribuição espacial da luz
tem maior influência nos
parâmetros oculares quando comparado com a qualidade da luz.
Um estudo realizado sobre a influência da luminância do ecrã e
iluminância do ambiente
na fadiga e estimulação visual durante a realização de uma tarefa
de leitura digital, mostrou haver
um aumento da estimulação visual e, consequente, aumento da
performance visual e
concentração com o aumento de ambos os fatores. Por outro lado, a
fadiga aumenta com elevados
níveis de luminância do ecrã. Ainda reportaram que velocidade de
leitura, velocidade de sacádicos,
microssacádicos e diâmetro pupilar são mais sensíveis a mudanças da
luminância do ecrã; o
tempo de reação e movimentos sacádicos regressivos mais sensíveis à
iluminância ambiental.6
2.6. Aberração cromática
O globo ocular tal como qualquer sistema ótico, possui aberrações a
ele associadas.
Aberração não é mais do que a distorção da imagem de um objeto
formada por um sistema ótico
em relação às condições ideais. Estas aberrações são causadas pelos
raios de luz que, quando
atravessam os dioptros oculares, não convergem todos para o ponto
imagem ideal.59 Estas causam
uma perda da qualidade da imagem e podem ser de dois tipos:
monocromáticas e cromáticas.59
Existem 5 principais tipos (aberração esférica, coma, astigmatismo,
distorção e curvatura de
campo) 59 mas não serão abordadas neste trabalho. Já as aberrações
cromáticas, ao contrário das
anteriores, são causadas por luz com mais do que um comprimento de
onda, que ao passar
através de uma superfície vai criar uma decomposição desta e focar
a diferentes distâncias.60
17
Comprimentos onda mais energéticos, ou seja, mais curtos serão mais
refratados do que
comprimentos de onda mais longos. Portanto, luz de comprimentos de
onda na zona do azul-
violeta vai ter a sua imagem formada antes do que luz com
comprimentos de onda mais altos
(vermelho). Assim sendo, este facto demonstra que existe uma
relação entre o comprimento de
onda e o índice de refração do meio onde a luz atravessa, sendo
esta relação inversamente
proporcional. A aberração cromática pode ser dividida em dois
tipos: longitudinal ou transversal.60
A aberração cromática longitudinal ou axial, pode ser definida como
a formação de
diferentes focos de diferentes cores em diferentes posições do eixo
visual, para um mesmo ponto
objeto. Esta pode ser medida como a distância entre as imagens da
cor azul-violeta (A) e vermelha
(V) para objetos próximos e a distância entre os pontos focais das
mesmas para objetos no infinito
(Figura 6).60 Possui um valor médio, segundo Howarth et al.61 de
1,82D e, segundo um estudo mais
recente de He et al.62 de 2,13D. Este valor é independente da
idade,63 tem influencia no atraso
acomodativo mas não na profundidade de foco64 e parece influenciar
mais a qualidade da imagem
que a aberração cromática lateral.62
Figura 6. Aberração cromática longitudinal (adaptado de
Khare60).
A aberração cromática longitudinal pode ainda ser calculada através
da fórmula:
= 1,74638 − ,
18
onde λ corresponde ao valor do comprimento de onda e Rx é o valor
da aberração cromática.65
Feitos os cálculos, conseguimos o valor da aberração cromática
longitudinal para cada
comprimento de onda, como podemos verificar pelo gráfico que se
segue (Figura 7).
Figura 7. Valor da aberração cromática longitudinal em função do
comprimento de onda.
Quando a luz passa pela superfície de uma lente esta além de focar
a diferentes distâncias
do eixo visual, também vai formar imagens de diferentes tamanhos
sendo isto chamado de
aberração cromática lateral ou transversal. Esta ocorre, porque a
magnificação de uma lente
depende da distância focal, ou seja, o tamanho da imagem que se vai
formar varia com a distância
onde os raios são focados. Este tipo de aberração vai criar imagens
mais pequenas para a luz
azul-violeta (A) e maiores para a luz vermelha (V), sendo o seu
valor calculado através da diferença
entre o tamanho destas duas (Figura 8).60 Esta tem um valor de
médio de 2,69’arco segundo
Howarth et al.,66 em 1984 e, em estudos mais recentes, de
1,67’arco.62 Este valor é maior para a
retina nasal do que temporal e o seu valor varia em média na
horizontal e na vertical cerca de
0,13’arco/grau e 0,23’arco/grau, respetivamente.67
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
A b
er ra
çã o
C ro
m át
ic a
Lo n
gi tu
d in
Figura 8. Aberração cromática transversal (adaptado de
Khare60).
2.7. Influência da luz na acomodação e convergência
A insuficiência de luz nas nossas tarefas diárias pode acarretar
problemas. Dado isto, é
importante pensar que esta pode afetar a nossa visão negativamente,
afetando o nosso sistema
acomodativo e de visão binocular.
Estudos realizados por Aggarwala et al.7,68 mostraram que a
resposta acomodativa é
bastante influenciada pelo incremento da banda espetral da
iluminação, ou seja, o sistema visual
atua de forma mais eficaz quanto maior for o número de comprimentos
de onda presentes na luz.
Segundo estes, isto pode ser explicado pelo sistema visual que vai
buscar informação sobre o
desfocado da retina à aberração cromática longitudinal para guiar o
sistema acomodativo de forma
mais precisa.
Em 2005, Kruger et al.8 demonstraram que na presença de aberração
cromática
longitudinal, ocorre uma diminuição da resposta acomodativa e um
aumento do atraso
acomodativo provocado pela existência de uma resposta acomodativa
mais lenta dos cones S ou
pelo aumento da profundidade de foco resultante da resposta dos
cones L e M. Foi também
demonstrado que o atraso acomodativo apresenta diferenças em
relação à cor, através da
realização de retinoscopia de MEM utilizando diferentes
estímulos.69 Estes reportaram haver um
atraso acomodativo maior para estímulos com letras pretas e fundo
verde do que para a cor
vermelha ou azul (p<0,05). Também demonstraram que este também
varia significativamente
apenas aumentando o tamanho da letra, em objetos de 2 dimensões, e
num estímulo acomodativo
de campo aberto, sugerindo que o olho estava numa posição mais
relaxada na presença destes.
20
Utilizando filtros coloridos azul e verde, Amaechi et al.70
reportaram haver uma redução da
amplitude de acomodação binocular. Este estudo vem de acordo com
outro realizado por Simmers
et al.71 onde foi demonstrado que a resposta acomodativa é maior
sem lentes coloridas, sendo
proposto por este mesmo estudo que o resultado é devido à diferença
entre a luminância entre as
duas condições. Ou seja, a lente colorida provoca a dilatação
pupilar que consequentemente
provoca o relaxamento da acomodação.70
O ponto próximo de acomodação (PPA), que é definido como o ponto
mais próximo a que
conseguimos visualizar um objeto nítido, não parece sofrer
alterações significativas com diferentes
distribuições espetrais de luz.54 Um estudo feito por CaI et al.72
revelou que o AC/A, as aberrações
de 6ª e 9ª ordens e o desfocado da retina variava menos para uma
fonte de luz com uma
temperatura de cor 5000K do que para 4000K e 6000K. O ponto próximo
de convergência (PPC),
parece sofrer alterações significativas para diferentes
distribuições espetrais de luz.54
Num estudo realizado por Majumder et al.12 mostrou-se que para
diferentes intensidades
de luz azul o valor das reservas fusionais positivas (desfocado,
rotura, recuperação), medido com
barra de prismas, sofria alterações significativas apresentando
valores maiores em condições de
menor intensidade de luz. Para o AC/A, Alpern et al.9 mostraram que
este não sofre variações
significativas com a redução da iluminação apesar de a amplitude de
acomodação diminuir e da
vergência tónica aumentar. Isto pode ser explicado, pelo facto de
que quando a intensidade de luz
é baixa a acomodação é comandada pelo sistema de vergência e quando
chegamos a níveis mais
elevados a resposta acomodativa é maior e a do sistema de vergência
ocular mantêm-se.11
Por último, a disparidade de fixação, parece tender para uma exo
disparidade quando
lemos em valores de iluminação baixos e inadequados e que esta
poderá ter relação com sintomas
oculares como visão desfocada, astenopia,etc.73
21
3.1. Tipo de estudo
Foi realizado um estudo observacional transversal, com o objetivo
de estudar a influência
da iluminação colorida nos parâmetros de visão binocular.
O estudo foi realizado no Departamento de Física da Universidade do
Minho, onde estava
disponível todo o material necessário para a sua realização.
Este estudo, foi revisto e aprovado pela Subcomissão de Ética para
as Ciências da Vida e
da Saúde da Universidade do Minho. Todos os participantes assinaram
um consentimento
informado após tomarem o conhecimento do objetivo e de todos os
procedimentos e detalhes do
estudo (Anexo 1).
3.2. População estudada
Universidade do Minho que voluntariamente aceitaram
participar.
Foram avaliados 37 sujeitos com idades entre os 19 e os 30 anos.
Não apresentavam
problemas de saúde ocular nem tinham sido submetidos previamente a
qualquer intervenção para
a correção do erro refrativo ou a outra cirurgia ocular.
3.3. Procedimento experimental
O estudo foi realizado em 2 fases distintas: uma primeira fase para
selecionar a amostra
e uma segunda fase onde se estudou a influência da iluminação
colorida em parâmetros da visão
binocular.
22
Fase 1: Determinação da amostra
Inicialmente, foi realizado um exame visual completo a 37 sujeitos.
Esta avaliação
consistiu na realização de um conjunto de exames visuais
preliminares, na avaliação objetiva e
subjetiva do erro refrativo e na realização de exames de visão
binocular e acomodativos.
Os exames preliminares consistiram na avaliação da acuidade visual
utilizando um
optotipo de Snellen, na realização do Cover Test e na avaliação do
ponto próximo de convergência
(PPC); todos os exames foram realizados para visão de longe e
perto. Também foi feita a avaliação
da visão das cores com o teste de Ishihara.
O erro refrativo foi determinado através da realização dos exames
objetivo e subjetivo. A
refração objetiva foi obtida através da retinoscopia estática. Após
esta, era realizado o exame
subjetivo para VL partindo do valor neto da retinoscopia. Para
análise posterior os valores obtidos
= +
, Equação 2.
Após obtida a refração, foram realizados exames de visão binocular.
Estes exames
consistiram na medição das forias e reservas fusionais horizontais
para visão de longe e de perto
(40cm). As forias foram medidas utilizando o método de von Graefe,
seguidas das reservas
fusionais negativas (RFN) e positivas (RFP) com os prismas de
Risley.74 Esta ordem previne a
estimulação da vergência e a diminuição dos valores medidos da
rotura e recuperação da reserva
fusional negativa.75,76
Por fim, foram realizados exames acomodativos que consistiram na
determinação da
amplitude de acomodação monocular e a flexibilidade acomodativa
monocular apenas de visão de
perto (40cm).36 A amplitude de acomodação foi medida pelo método de
Sheard, também
conhecido como método das lentes negativas. Em seguida, com o
sujeito utilizando o valor do
exame subjetivo na armação de prova, foi medido o atraso
acomodativo através da retinoscopia
de MEM e a flexibilidade acomodativa monocular para visão de perto
com as lentes +/- 2,00D.
Após a realização desta fase, foram selecionados para a segunda
fase aqueles que
cumpriam os critérios de inclusão: acuidade visual para visão de
longe com correção maior ou
igual a 1,0, visão das cores normal e sem disfunções acomodativas
ou de visão binocular. Foram
23
excluídos sujeitos que apresentassem astigmatismo superior a 1,00D,
miopia e hipermetropia
igual ou superior a 2,00D e na presença de qualquer patologia
ocular no decorrer do estudo.
Fase 2: Medidas de parâmetros de visão binocular com iluminação
colorida
Os participantes que cumpriam os critérios de inclusão foram
selecionados para a
segunda fase do estudo. Esta consistiu na avaliação dos parâmetros
de visão binocular em
diferentes condições de iluminação obtidas com a lâmpada Ledigma
(Ledigma Ltd, Vilnius,
Lithuania) (Figura 9).
Figura 9. Lâmpada Ledigma.
A lâmpada é composta por 10 LEDs individuais e é controlada através
de um software que
permite ajustar a intensidade, temperatura correlacionada de cor e
comprimento de onda (Figura
10).
24
Figura 10. Software utilizado pela lâmpada.
Para este estudo, utilizou-se luz branca, verde (com um pico de
intensidade para um
comprimento de onda de 515 nm) e vermelha (com um pico de
intensidade para um comprimento
de onda de 635 nm) (Figura 11).
Figura 11. Gráfico da distribuição espetral da luz branca (B) verde
(V) e vermelha (Vm).
Para todas as medidas, a iluminância foi ajustada para 150lx com o
auxílio de um
luxímetro (Illuminance Meter T-10A series, Konica Minolta, Japão).
Também foi utilizada a mesma
0,00E+00
R ad
iâ n
ci a
(W /m
2 .s
25
distância da lâmpada ao optotipo (75 cm) e do optotipo ao paciente
(40 cm) como podemos
observar na Figura 12.
Figura 12. Representação das condições de medida, para a iluminação
verde.
Os exames realizados nesta fase foram as forias e reservas
fusionais horizontais para visão
de perto e o teste de disparidade de fixação. Os exames foram
realizados de acordo com os
procedimentos realizados na primeira fase. A disparidade de fixação
horizontal foi medida
utilizando o teste de Saladin (Figura 13). Para a realização deste
teste é necessário a utilização de
óculos polarizados e é realizado a uma distância 40 cm.
Figura 13. Teste de Saladin.
26
As medidas foram todas realizadas com o foróptero e com o valor do
subjetivo obtido na
primeira fase do estudo. Estas foram realizadas de forma aleatória
sob cada uma das condições
de iluminação descritas previamente.
3.4. Análise estatística
A análise estatística foi realizada com o auxílio do Statistical
Package for the Social
Sciences (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) versão 25.0.
Para testar a normalidade dos dados foi utilizado o teste de
Shapiro-Wilk pela dimensão
reduzida da amostra onde o valor p abaixo de 0,05 (5%) indicava uma
distribuição dos dados não
normal.
Posteriormente, para comparar médias, todas as variáveis com
distribuição normal foram
analisadas utilizando o teste-t emparelhado e as restantes
utilizando o teste de Wilcoxon, onde
para ambos foi considerado um intervalo de confiança de 95% onde um
valor de p igual ou inferior
a 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.
27
4.1. Caracterização da amostra
Dos 37 sujeitos inicialmente avaliados, apenas 24 cumpriram os
critérios de inclusão
referidos no capítulo 3. A sua idade média (± desvio padrão) era de
22,3 ± 3,03 anos e 79,2%
eram do sexo feminino. Apresentaram um equivalente esférico médio
de -0,01 ± 0,89 D para o
olho direito e de +0,02 ± 0,85 D para o olho esquerdo, não sendo
esta diferença estatisticamente
significativa (p=0,91).
4.2. Influência da iluminação colorida no valor das forias
A foria foi medida para VP e sob diferentes condições de iluminação
(luz branca, verde e
vermelha) e os valores obtidos encontram-se na Figura 14. Para a
foria medida sob a luz de cor
branca foi encontrada um valor médio de 5,2 ± 5,3 , para a luz
verde o valor médio obtido foi
de 7,2 ± 4,7 e para luz vermelha obteve-se um valor de 5,2 ± 5,2 ;
estes valores
representam uma exoforia.
Após a análise estatística, verificou-se que estas diferenças são
estatisticamente
significativas entre os valores médios obtidos com luz branca
quando comparados com os obtidos
com luz verde (p = 0,021) e entre os obtidos com as iluminações
verde quando comparados com
os obtidos com iluminação vermelha (p = 0,007). No entanto, a
diferença encontrada entre os
valores médios obtidos com as iluminações branca e vermelha não
apresenta significância
estatística (p = 1,000).
28
Figura 14. Gráficos dos valores médios e erro padrão da média
obtidos para cada cor de iluminação. Os valores representam
exoforias.
Avaliou-se ainda, se as diferenças encontradas para os valores das
forias eram idênticas
para diferentes estados fóricos. Isto é, se o comportamento é
idêntico para sujeitos que
apresentam ortoforia, exoforia ou endoforia. Esta classificação foi
feita com base nos valores das
forias obtidos sob iluminação branca por se assemelhar mais com as
condições em que foi medida
clinicamente.
Nestas condições dos 24 sujeitos, apenas um sujeito apresentava
ortoforia (4,2%), dezoito
exoforia (75%) e cinco endoforia (20,8%). Na Figura 15 podem-se
observar os valores médios da
foria para as três iluminações para exoforia e endoforia. A
resposta às diferenças não foi igual para
os todos os estados fóricos; os sujeitos com ortoforia eram apenas
um, assim sendo não foi
possível aplicar qualquer tratamento estatístico; para a endoforia
apresentaram valores
estatisticamente não significativos, ou seja, semelhantes para
todos os pares. Já aqueles que
apresentavam exoforia com a luz branca viram a sua exoforia
aumentar com a luz verde e diminuir
com a luz vermelha (p = 0,040).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
29
Figura 15. Valor médio das forias e o erro padrão da média para as
diferentes iluminações de acordo com o tipo de foria apresentado
pelo sujeito.
4.3. Influência da iluminação colorida no valor das vergências
fusionais
Na Tabela 2, podem-se encontrar os resultados obtidos para os
valores de desfocado,
rotura e recuperação para as vergências fusionais negativa e
positiva. Como se pode verificar, os
valores obtidos variaram conforme a iluminação utilizada durante a
sua medida.
Para a vergência fusional negativa, as diferenças encontradas para
o valor do desfocado
não apresentaram significância estatística. Já para a rotura, os
valores obtidos sob iluminação
verde apresentaram um valor (22,8 ± 4,4 ) superior em 1,5 ao valor
obtido com a iluminação
branca (21,3 ± 5,5 ), sendo esta diferença estatisticamente
significativa (p = 0,05). Para a
recuperação verificou-se que o valor obtido com a iluminação verde
foi mais alto (14,9 ± 5,0 ),
seguindo-se o valor obtido com a iluminação branca (13,3 ± 5,3 ) e
o mais baixo obteve-se com
a iluminação vermelha (12,8 ± 5,9 ). As diferenças entre estes
valores médios, são
estatisticamente significativas conforme se pode observar na Tabela
2, exceto para as cores branca
e vermelha.
Os valores de desfocado e rotura da vergência fusional positiva não
apresentaram
diferenças estatisticamente significativas para as diferentes
iluminações utilizadas. O valor da
recuperação obtido com a iluminação branca (16,6 ± 8,2 ) foi
estatisticamente superior ao obtido
com a iluminação verde (13,0 ± 9,0 ) (p = 0,002).
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
30
Tabela 2. Valores médios e do desvio padrão obtidos para as
reservas fusionais negativas e positivas para as diferentes
iluminações
4.4. Influência da iluminação colorida na disparidade de
fixação
A disparidade de fixação foi avaliada com o teste de Saladin. Os
resultados obtidos
encontram-se representados na Figura 16.
O valor obtido para a iluminação vermelha foi uma endo disparidade
de fixação de
0,63 ± 0,96’arco, para a iluminação branca foi de 0,3 ± 1,33’arco e
com iluminação verde
0,38 ± 1,30’arco, ambas também endo disparidades de fixação. As
diferenças entre estes valores
não apresentaram significância estatística.
Branco Verde Vermelho p
R es
er va
F us
io na
>0,05 >0,05 >0,05
>0,05 >0,05 >0,05
>0,05 = 0,05 >0,05
>0,05 = 0,008 = 0,009
>0,05 >0,05 >0,05
>0,05 = 0,002 >0,05
31
Figura 16. Valor médio e erro padrão da média da disparidade de
fixação para cada cor de iluminação.
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Capítulo 5 - Discussão dos resultados
O principal objetivo deste estudo era conhecer o efeito da
iluminação colorida na visão
binocular. Como podemos observar, os valores das forias sofreram
alterações significativas com
a diferente cor de iluminação (Figura 14 e Figura 15). O valor
médio obtido, neste caso da exoforia,
é maior com a iluminação de cor verde quando comparado com os
valores obtidos com iluminação
branca e vermelha. A exoforia medida com iluminação verde
apresentou um valor de 2 superior
aos valores encontrados com as outras iluminações.
Num estudo publicado recentemente77, concluiu-se que a amplitude de
acomodação,
medida nas mesmas condições das deste estudo, era inferior quando
avaliada sob a luz vermelha
do que com luz verde. Este resultado pode significar que
inicialmente o sujeito já está a acomodar
usando parte da acomodação e que tem menos acomodação disponível
quando se mede a
amplitude de acomodação sob luz vermelha comparado com a luz verde.
No entanto, também
pode significar que com a iluminação vermelha, os sujeitos têm que
acomodar mais para focar o
optotipo pelo que fica menos acomodação disponível para a
determinação da amplitude de
acomodação.
Quando olhamos para um objeto próximo além da convergência e da
contração da pupila,
a acomodação também atua. Assim sendo, a alteração da potência
dióptrica do olho e,
consequentemente, ponto focal para os diferentes comprimentos de
onda provocada pela
aberração cromática longitudinal, também altera. O gráfico presente
na Figura 7 permite-nos
verificar que o valor da aberração cromática é aproximadamente zero
dioptrias para os 580 nm.
Já para os valores 515 nm e 635 nm, correspondentes aos picos de
emissão da lâmpada no verde
e no vermelho (Figura 11), o valor da aberração cromática é de
aproximadamente - 0,40D e
+0,23D respetivamente. Assim sendo, para um estímulo em visão
próxima acomodamos menos
0,40D para a cor verde. No caso da luz vermelha, o estímulo
acomodativo é superior em 0,23D,
o que implica um estímulo acomodativo para um objeto a 40 cm de
2,73D (Figura 17).
33
Figura 17. Esquema representativo do estímulo acomodativo obtido
com as cores verde e vermelha.
Se tivermos em conta uma relação AC/A normal de 5:1 /D,78 uma
diferença de 0,40 D
na acomodação provoca uma alteração de 2 na convergência. Uma
alteração de 0,23 D na
acomodação, para o mesmo AC/A, irá induzir uma alteração na
convergência de 1,15 . Havendo
uma resposta acomodativa menor para a luz verde, pela relação AC/A,
a convergência estimulada
também será menor. Este dado explica o aumento da exoforia em VP
quando medida com
iluminação verde. Por outro lado, com a luz vermelha a resposta
acomodativa é maior, o que
implica um maior estímulo da convergência e uma diminuição do valor
da exoforia, o que não se
verificou neste estudo.
Para o método utilizado na medição da foria, Rouse et al.79
mostraram haver uma
repetibilidade intraobservador muito boa (índice de repetibilidade
0,81).
34
Portanto, este valor de 2 de diferença entre a luz verde e as
restantes duas cores no
valor da foria de visão próxima, pode ser considerado além de
estatisticamente significativo,
clinicamente relevante.
Para as reservas fusionais, podemos observar na Tabela 2 que também
existem diferenças
estatisticamente significativas entre elas. Quando chegamos ao
limite da vergência fusional, a
convergência acomodativa atua e, consequentemente, quando atinge o
seu limite temos o valor
da rotura. Este valor é estatisticamente significativo entre a cor
branca e verde (p = 0,05) para a
vergência fusional negativa sendo esta diferença de 1,45 .
Após obter o valor da rotura retiramos potência prismática até que
o sujeito indique
visualizar uma única imagem nítida, onde este valor é o valor da
recuperação. Para os valores da
recuperação, esta recupera primeiro com a cor verde para reserva
fusional negativa e o oposto
para a positiva. Para a reserva fusional negativa, apenas não
existem diferenças significativas entre
as cores branco e vermelho. Estas diferenças são significativas
entre o branco e verde (1,6 ) e
entre as cores verde e vermelho possui uma diferença de 2,1 . Já
para a reserva fusional positiva,
apenas existem diferenças estatisticamente significativas entre os
valores de recuperação da cor
branca e verde (3,6 ).
A partir do estudo feito por Antona et al.,80 os valores das
reservas fusionais de perto
sofrem maior influência da acomodação e da vergência proximal do
que em visão de longe
aumentando assim a variabilidade das medidas. De acordo com este
estudo, a repetibilidade do
método do método de von Graeffe, para medição do valor da rotura e
recuperação das reservas
fusionais negativas é baixa. Similarmente, o valor reportado para a
recuperação das reservas
fusionais positivas possui uma repetibilidade bastante baixa. Rouse
et al.79 também demonstraram
uma baixa repetibilidade intraobservador deste valor. Com isto,
podemos atribuir que estas
diferenças à reprodutibilidade do método, ou seja, apesar de
estatisticamente significativo, não
são relevantes do ponto de vista clínico.
Por fim, para os valores da disparidade de fixação não se
verificaram diferenças
significativas entre as diferentes cores. Os valores encontrados
possuem um desvio padrão muito
elevado e os valores para as três condições de iluminação dão todas
endo disparidades. Dado isto,
seria necessário um maior número de sujeitos para obter valores
mais exatos.
Um estudo realizado por Frantz et al.,81 mostrou que existem
diferenças significativas
medidas com e sem o foróptero para teste de disparidade de fixação.
Estas diferenças, segundo
35
os autores, são devidas á estimulação da convergência proximal que
torna os valores mais endo
do que seria de esperar; também reportaram que no foróptero a
medida não é tão natural e este
também reduz a sua visão periférica. Ou seja, os valores medidos
podem ter dado mais endo do
que verdadeiramente são.
Também sabemos que a acomodação e vergência ocular estão
interligadas, e que quando
uma delas, neste caso a acomodação, sofre uma alteração que vai
alterar a resposta das
vergências e consequentemente a medida da disparidade fixação. Foi
realizado por Semmlow
et al.e (citado por Chetty et al.32) um estudo onde estes tentaram
isolar o efeito da vergência fusional
quando mediam a disparidade de fixação através da utilização de um
buraco estenopeico. Estes
reportaram que o valor desta era muito inferior o que demonstrava
que grande parte do valor da
disparidade de fixação era conseguido através da interação
existente entre a acomodação e a
vergência (AC/A). Dado isto, seria de esperar que a cor da
iluminação tivesse impacto significativo
no valor da acomodação e por sua vez no valor disparidade de
fixação, o que não se verificou
(Figura 16).
Similarmente, não se pode deixar de referir o possível efeito das
lentes polarizadas
utilizadas no teste. Apesar de ser mantida uma iluminância de 150lx
no teste, a iluminância que
chega à retina não será igual para todas as iluminações.
É de notar que apesar de haver estudos sobre a iluminação e a visão
binocular, não existe
nenhum que estude a ligação da iluminação colorida LED com a visão
binocular, ou seja, nenhum
estudo semelhante foi realizado sobre nenhum dos pontos analisados
neste trabalho.
e Semmlow JL, Hung G. Accommodation and the fusional components of
fixation disparity. Investigative Ophthalmology and Visual
Science1979 181082-1086.
Este trabalho tinha como principal objetivo, verificar a existência
de alterações
significativas de parâmetros da visão binocular com iluminação de
diferentes cores.
Após recolhidos e analisados os dados verificou-se a existência de
alterações significativas
dos valores de foria e reservas fusionais horizontais. Estas
alterações mostram a forte ligação entre
a acomodação e visão binocular, sendo a variação da acomodação uma
das causas para a
variação de um dos valores estudados. Já a baixa repetibilidade do
método utilizado, foi apontada
como uma das principais causas para a as diferenças encontradas
para os valores das reservas
fusionais. Para a disparidade de fixação não foram encontradas
quaisquer diferenças com a cor
da iluminação. As diferenças encontradas, apesar da maior parte não
ser clinicamente relevante,
permitem conhecer e entender melhor a relação da visão binocular
com o tipo de iluminação,
alertando-nos que a escolha da iluminação correta é essencial para
não causar desconforto e
outros problemas visuais.
Em estudos futuros, seria importante estudar como a luz colorida de
diferentes
intensidades e cores influência a visão binocular, se existem
alterações também a nível de erro
refrativo e avaliar se este comportamento é igual para sujeitos com
disfunções acomodativas e de
visão binocular.
37
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