Dissertação

{en_GB=Residual astigmatism prediction in cataract surgery: improvement strategies} {} EVALUATED

{pt=A cirurgia da catarata é atualmente uma das intervenções mais comuns para restituir a acuidade visual onde o prevalente astigmatismo associado pode ser corrigido através da implantação de uma lente intra-ocular (LIO) tórica. Melhorar os resultados refrativos por cálculos exatos e precisos da potência da LIO é crucial para alcançar resultados pós-operatórios ótimos, satisfazendo as expetativas dos pacientes. Procurando minimizar o astigmatismo residual foram desenvolvidos nomogramas baseados em regressões lineares entre o astigmatismo queratométrico medido pelo Lenstar e o astigmatismo corneano total medido pelo Cassini, considerando o efeito do astigmatismo da córnea posterior e reduzindo o erro de previsão. Ademais, foram observadas variações de astigmatismo entre as zonas central e periférica, com decréscimo para a periferia da potência da LIO determinada para implantação. Números distintos de medições efetuadas em diferentes fases relativas ao processo cirúrgico para várias modalidades não evidenciaram diferenças de erro refrativo no astigmatismo. A optimização do astigmatismo queratométrico e corneano total foi avaliada para estimadores lineares e não-lineares de aprendizagem automática numa análise exploratória, incluindo vários parâmetros biométricos. Modelos lineares e baseados em árvores mostraram resultados promissores na redução do erro refrativo no astigmatismo, requerendo mais dados para teste. O modelo de um olho pseudofáquico astigmático com uma LIO tórica genérica simulada criada, adequado à inclusão de dados específicos dos pacientes, possibilitou cálculos da potência LIO apropriada por traçado de raios, para diversos cenários, evidenciando a sensibilidade da potência esférica para as estimativas da posiçao da LIO e a relação entre potência cilíndrica e córnea posterior., en=Cataract surgery is currently one of the most common interventions to restore visual acuity, where the associated astigmatism can be corrected by toric intraocular lens (IOL) implantation. Improving refractive outcomes by accurate and precise IOL power calculations is crucial to achieve optimal postoperative results matching the patients’ expectations. For the minimization of residual astigmatism, linear regression-based nomograms between the Lenstar keratometric astigmatism and the Cassini total corneal astigmatism were developed, considering the posterior corneal effect and reducing the prediction error. Also, astigmatism variations were observed between center and peripheric zones, with a decrease of the toric IOL power determined to be implanted towards the periphery. Distinct numbers of measurements at different surgery-related stages for diverse measurement modalities evidenced no differences regarding the error in refractive astigmatism. Keratometric and total corneal astigmatism optimization was evaluated for linear and non-linear machine learning estimators in a three-step exploratory analysis, encountering several biometric parameters. Linear and tree-based models showed promising results for the reduction of the error in refractive astigmatism, requiring more testing data. Tailored IOL power calculations via ray-tracing, in diverse scenarios, were enabled by the implementation of an astigmatic pseudophakic eye model with a created generic simulated toric IOL, suitable for patient-specific data incorporation, highlighting the spherical power tenderness to the IOL position estimations and the cylindrical power relation with the posterior cornea. }
{pt=Cirurgia da Catarata, Lentre Intra-Ocular Tórica, Astigmatismo Queratométrico, Astigmatismo Corneano Total, Astigmatismo Residual, Erro de Previsão, en=Cataract Surgery, Toric Intraocular Lens, Keratometric Astigmatism, Total Corneal Astigmatism, Residual Astigmatism, Prediction Error}

dezembro 2, 2021, 17:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Maria Filomena Jorge Ribeiro

Hospital da Luz Lisboa; Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

João Alberto dos Santos Mendanha Dias

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar