Em formação

O comprimento axial do olho humano pode diminuir?


Eu só tenho uma pergunta rápida sobre o comprimento axial do globo ocular.

Eu entendo que o comprimento axial do globo ocular cresce até cerca de 20 anos de idade, e é por isso que a hipermetropia diminui com a idade, mas a miopia não. Minha pergunta é: o comprimento axial do globo ocular pode diminuir e isso ocorre naturalmente?

Eu sei que certas condições podem causar a redução do comprimento axial, como pressão muito baixa ou doença, mas minha pergunta é a respeito de um olho normal e saudável. Encontrei 2 estudos que irei ligar a seguir. Em um dos artigos diz que com a pesquisa atual SABEMOS que o comprimento axial diminui com a idade este mesmo ponto também estava em outro estudo baseado na ideia de um mecanismo de emetropização para o olho adulto, mas muitas pessoas criticaram este estudo e devido a isso, aparentemente, os resultados dos estudos devem ser considerados com um grão de sal, mas se for esse o caso, por que muitos artigos dizem que o comprimento axial diminui com a idade. Existe outro estudo que mostra isso?

O outro estudo que irei relacionar abaixo basicamente usou lentes para criar desfocagem hiperópica e míope nos participantes e eles mediram o comprimento axial do globo ocular após a exposição ao desfoque. Eles descobriram que o comprimento axial diminuiu no caso de desfocagem miópica e aumentou no caso de desfocagem hipermetrópica, a fim de criar uma imagem mais clara ao focar a imagem na retina, mas se este artigo fornecer prova definitiva de que o olho de fato muda seu comprimento axial, então por que as pessoas ainda dizem que isso não acontece?

Também sabemos quais mecanismos permitem que o olho determine se é desfocagem miópica ou hipermetrópica que se apresenta à retina?

Por fim, se o comprimento axial do olho é capaz de reduzir a miopia não teria cura ou pelo menos um método para reduzi-la baseado na redução do comprimento axial do globo ocular?

Obrigado por reservar um tempo para ler minha pergunta e aguardo suas respostas!

https://www.karger.com/Article/Fulltext/317072 https://www.quora.com/How-can-the-axial-length-of-an-eye-decrease-as-they-say-that -faz-com-envelhecimento https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2126435


Geralmente, o comprimento axial não diminui: gráfico

Embora haja discussão de várias condições em que foi observada diminuição, ou seja, nanoftalmia, microftalmia e retinoblastoma ... Uma revisão da pesquisa atual está aqui: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5501611 / citar:

Considera-se que o comprimento axial atinge o comprimento adulto por volta dos 13 anos de idade, não apresentando novo aumento de comprimento. Estudos transversais recentes descobriram que o comprimento axial em idosos tende a ser menor, sugerindo que pode diminuir com o envelhecimento. No entanto, em um estudo longitudinal recente de He et al., Foi relatado um ligeiro aumento do comprimento axial em adultos (erro refrativo médio, -0,44 ± 2,21 dioptrias). Por outro lado, um aumento no comprimento axial em adultos com olhos altamente míopes é comum e já foi demonstrado em estudos longitudinais [5-7]. No entanto, até onde sabemos, não há estudos comparando diretamente o aumento do comprimento axial em adultos com olhos não muito míopes ou olhos altamente míopes. Além disso, como estudos anteriores sobre o comprimento axial em olhos altamente míopes não compararam olhos com e sem complicações maculares, sua influência no comprimento axial permanece desconhecida.

A miopia pode ser tratada com redução do comprimento axial? Presumivelmente, sim, poderia, se os oftalmologistas tivessem descoberto uma maneira de fazer isso ... Você sugere que um medicamento ou uma intervenção médica pode achatar um pouco o globo ocular inteiro? talvez um medicamento pudesse, mas reduziria todo o globo ocular, você teria que encontrar uma forma de administrá-lo. Aparentemente, os médicos não pesquisaram essa opção, mas talvez o façam no futuro. Atualmente, o laser parece ser a melhor maneira.

https://www.google.com/search?hl=en&biw=1706&bih=951&sxsrf=ALeKk01GuiHpl6-_fRp-Bg_UdsYOdqVzbg%3A1596509065944&ei=icsoX9aRObLMgweX6KboCQ&ength+local+ax+local+ax

https://www.google.com/search?hl=pt-BR&biw=1706&bih=951&sxsrf=ALeKk03b75zOsA6CN_Ypqdv5v7hqfVWLbA%3A1596509091797&ei=o8soX8ySMIyqinUP2dtv%ialogI+long+long+local+axial 22 + de + óptico


Efeitos de breves períodos de visão clara nas mudanças mediadas pela desfocagem no comprimento axial e na espessura coroidal dos olhos humanos

Propósito: Investigar a influência de períodos breves e repetidos de visão clara nas mudanças no comprimento axial e na espessura coroidal em resposta à desfocagem imposta a curto prazo.

Métodos: O olho direito de 16 adultos jovens foi exposto a episódios de 60 minutos de condições de desfocagem contínua e interrompida (+3 DS e -3 DS) em cinco sessões separadas, com o olho esquerdo corrigido de forma ideal para a distância. Para desfocagem interrompida, episódios de 2 minutos de visão clara foram impostos antes de cada episódio de 15 minutos de desfocagem miópica ou hipermetrópica (2/15 minutos). Para desfocagem hiperópica, o efeito da frequência de exposição à visão clara também foi avaliado impondo 1 min de visão clara antes de cada 7,5 min de desfocagem (1 / 7,5 min). O comprimento axial do olho direito e a espessura coroidal foram medidos antes, durante e após cada condição de desfocagem.

Resultados: Após 60 min de desfocagem hiperópica contínua, o olho alongou-se significativamente em +9 ± 9 μm (p = 0,02). Quando exposto a desfocagem hiperópica interrompida (2/15 min), o alongamento axial foi significativamente reduzido em 77% em comparação com a desfocagem hiperópica contínua (p = 0,03), com uma mudança final de apenas +2 ± 10 μm em relação à linha de base. Durante a desfocagem hiperópica interrompida (1 / 7,5 min), o alongamento axial reduziu ligeiramente em comparação com a desfocagem hiperópica contínua (+6 ± 8 μm em relação à linha de base, p = 0,12). Para desfocagem miópica contínua, ocorreu uma redução no comprimento axial, mas não foi estatisticamente significativa (p & gt 0,05). Um padrão semelhante de resposta foi observado para alterações da espessura coroidal com condições de desfocagem hiperópica contínuas e interrompidas (1 / 7,5 min).

Conclusões: Breves períodos de visão clara podem diminuir o alongamento axial e o afinamento da coróide induzidos pela exposição hiperópica à desfocagem em olhos humanos. Se a desfocagem hiperópica contribui para a progressão da miopia em humanos, a interrupção com breves períodos de visão clara pode reduzir seus efeitos miopiagênicos.

Palavras-chave: comprimento axial espessura coroidal desfocagem desfocagem miopia.

© 2021 Os autores Óptica oftálmica e fisiológica © 2021 The College of Optometrists.


As complexas interações de fatores retinais, ópticos e ambientais na etiologia da miopia

Miopia é a anormalidade ocular mais comum, mas como um tópico de pesquisa permanece à margem da oftalmologia convencional. O conceito de que a maioria dos míopes se enquadra na categoria de "miopia fisiológica", sem dúvida, contribui para essa posição. No entanto, a análise detalhada de dados epidemiológicos que ligam miopia com uma gama de patologias oculares de glaucoma a descolamento de retina demonstra associação de doença estatisticamente significativa na faixa de 0 a -6 D de "miopia fisiológica". Os riscos calculados de miopia são comparáveis ​​àqueles entre hipertensão, tabagismo e doenças cardiovasculares. No caso de maculopatia miópica e descolamento de retina, os riscos são uma ordem de magnitude maiores. Este achado destaca os benefícios potenciais das intervenções que podem limitar ou prevenir a progressão da miopia.

Nossa compreensão dos processos regulatórios que orientam o olhar para a emetropia e, inversamente, como a falha de tais mecanismos pode levar a erros de refração, é certamente incompleta, mas cresceu enormemente nas últimas décadas. Estudos em animais, estudos clínicos observacionais e mais recentemente ensaios clínicos randomizados demonstraram que a imagem da retina pode influenciar o crescimento do olho. Até à data, os ensaios de intervenção humana na progressão da miopia usando meios ópticos tiveram sucesso limitado, mas foram concebidos com base em hipóteses simples sobre a quantidade de desfocagem na fóvea.

Estudos recentes em animais, apoiados por estudos clínicos observacionais, revelaram que os mecanismos de crescimento ocular guiado opticamente são influenciados pela imagem retinal em uma ampla área da retina e não apenas na fóvea. Tais resultados requerem uma mudança fundamental em como os erros de refração são definidos. No contexto da compreensão do crescimento do olho, uma única definição esfero-cilíndrica de refração foveal é insuficiente. Em vez disso, o erro de refração deve ser considerado na superfície curva da retina. Isso acarreta a consequência de que a desfocagem local da imagem retinal só pode ser determinada uma vez que a estrutura 3D da cena visualizada, o desempenho fora do eixo do olho e a forma do olho tenham sido definidos com precisão. Isso, por sua vez, introduz um nível subestimado de complexidade e interação entre o ambiente, a ótica ocular e a forma dos olhos que precisa ser considerado ao planejar e interpretar os resultados de ensaios clínicos sobre prevenção de miopia.


Efeitos de breves períodos de visão clara nas mudanças mediadas pela desfocagem no comprimento axial e na espessura coroidal dos olhos humanos

Contribuição: Conceituação (igual), Curadoria de dados (lead), Análise formal (lead), Investigação (lead), Metodologia (lead), Administração do projeto (lead), Validação (lead), Visualização (lead), Escrita - rascunho original (lead), Redação - revisão e edição (lead)

Centro de Pesquisa da Visão e do Olho, Escola de Optometria e Ciência da Visão, Queensland University of Technology, Brisbane, Queensland, Austrália

Contribuição: Conceituação (suporte), Análise formal (suporte), Investigação (suporte), Metodologia (suporte), Administração do projeto (suporte), Recursos (liderança), Supervisão (liderança), Validação (suporte), Visualização (suporte), Redação - revisão e edição (suporte)

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Correspondência: Samaneh Delshad

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Resumo

Propósito

Investigar a influência de períodos breves e repetidos de visão clara nas mudanças no comprimento axial e na espessura coroidal em resposta à desfocagem imposta a curto prazo.

Métodos

O olho direito de 16 adultos jovens foi exposto a episódios de 60 minutos de condições de desfocagem contínua e interrompida (+3 DS e −3 DS) em cinco sessões separadas, com o olho esquerdo corrigido de forma ideal para a distância. Para desfocagem interrompida, episódios de 2 minutos de visão clara foram impostos antes de cada episódio de 15 minutos de desfocagem miópica ou hipermetrópica (2/15 minutos). Para desfocagem hiperópica, o efeito da frequência de exposição à visão clara também foi avaliado impondo 1 min de visão clara antes de cada 7,5 min de desfocagem (1 / 7,5 min). O comprimento axial do olho direito e a espessura coroidal foram medidos antes, durante e após cada condição de desfocagem.

Resultados

Após 60 min de hipermetropia contínua desfocagem, o olho alongou-se significativamente em +9 ± 9 μm (p = 0,02). Quando exposto a desfocagem hiperópica interrompida (2/15 min), o alongamento axial foi significativamente reduzido em 77% em comparação com a desfocagem hiperópica contínua (p = 0,03), com uma mudança final de apenas +2 ± 10 μm em relação à linha de base. Durante a desfocagem hiperópica interrompida (1 / 7,5 min), o alongamento axial foi ligeiramente reduzido em comparação com a desfocagem hiperópica contínua (+6 ± 8 μm em relação à linha de base, p = 0,12). Para desfocagem miópica contínua, ocorreu uma redução no comprimento axial, mas não foi estatisticamente significativa (p & gt 0,05). Um padrão semelhante de resposta foi observado para alterações da espessura coroidal com condições de desfocagem hiperópica contínuas e interrompidas (1 / 7,5 min).

Conclusões

Breves períodos de visão clara podem diminuir o alongamento axial e o afinamento da coróide induzidos pela exposição hiperópica à desfocagem em olhos humanos. Se a desfocagem hiperópica contribui para a progressão da miopia em humanos, a interrupção com breves períodos de visão clara pode reduzir seus efeitos miopiagênicos.


Uma mudança na visão de mundo: explicação da correção da visão

Quase 75% da população americana depende de alguma forma de ajuda visual. De acordo com o The Vision Council, aproximadamente 64% das pessoas usam óculos, enquanto 11% confiam nas lentes de contato. Para a maioria de nós, essas estatísticas não são nenhuma surpresa - os recursos visuais têm sido uma parte predominante de nossa sociedade por séculos. Muitos de nós adquirimos nosso primeiro par de óculos ou lentes de contato ainda muito jovens, desenvolvendo confiança óptica desde cedo.

Mas o que realmente são esses instrumentos e por que tantos de nós precisamos deles? Como nossas lentes transformam a maneira como vemos o mundo? Antes de nos aprofundarmos nessas questões, é útil compreender a fisiologia da visão.

Anatomia do olho humano

Quando a luz entra na córnea, a camada mais externa transparente do olho, ela se inclina em direção à pupila, a abertura do olho. A pupila se contrai e dilata de acordo com o ambiente por meio de um processo denominado reflexo pupilar à luz: em ambientes escuros, a pupila se expande para melhor detecção visual, enquanto em ambientes mais claros, ela se contrai para moderar a exposição à luz. A luz transmitida então passa através da lente e é dobrada mais uma vez antes de se estender para a retina. Este mecanismo de dupla curvatura inverte todas as entradas visuais, entretanto, o cérebro as reverte do lado direito para cima antes que a percepção cognitiva ocorra. Para chegar ao cérebro, as imagens visuais são codificadas em impulsos elétricos que viajam ao longo do nervo óptico, chegando ao lobo occipital do córtex cerebral.

Normalmente, a luz que entra na lente é fixada em um local preciso na retina conhecido como ponto focal. A qualidade dessa fixação depende da distância entre a lente e a retina. Quando essa distância se desvia do comprimento ideal, o ponto focal se forma na frente ou atrás da retina, e não na própria retina. O resultado é um espalhamento impreciso de luz denominado erro de refração . Erros de refração perturbam a clareza da visão, diminuindo como a entrada visual é focada e eventualmente interpretada. Como a forma e o tamanho do olho humano continuam a mudar ao longo do desenvolvimento e da idade adulta, complicações visuais podem ocorrer em quase qualquer momento da vida.

A condição refrativa mais comum é a miopia, comumente chamada de miopia. Na miopia, o comprimento axial (distância entre o cristalino e a retina) é anormalmente alongado, de modo que o ponto focal ocorre antes da retina. Esta condição, resultando em uma diminuição da capacidade de ver objetos distantes com clareza, afeta cerca de 25% dos americanos.

Miopia (em cima) e hipermetropia (em baixo), ilustrando seus respectivos erros de ponto focal que se formam antes e além da retina.

De forma alarmante, a frequência da miopia dobrou nos Estados Unidos desde 1971. Em países do Leste Asiático, como China, Taiwan e Japão, a prevalência de miopia em adultos jovens se aproxima de 70-90%. Essa descoberta indica que a influência ambiental na visão é mais proeminente do que se acreditava, já que as crianças nesses países passam mais tempo em ambientes fechados e longe da luz solar. Na verdade, um estudo taiwanês descobriu que a intervenção leve diminuiu significativamente o deslocamento miópico e o alongamento axial em escolares que passaram pelo menos 11 horas por semana ao ar livre por um ano. Outro estudo descobriu que os alunos que praticavam esportes ao ar livre mostraram o menor potencial para o desenvolvimento miópico.

O mecanismo teorizado para esse efeito é que a secreção de dopamina na retina, que é induzida pela luz, se correlaciona inversamente com o alongamento axial. Embora o papel conciso da dopamina neste processo ainda seja incerto, uma explicação afirma que os agonistas da dopamina da retina, que são substâncias que iniciam uma resposta fisiológica uma vez ligadas aos receptores, "interagem com a molécula de sinalização precoce ZENK." O resultado é o início do crescimento pós-natal do olho.

A gravidade da miopia em pacientes pode ser classificada como leve, moderada ou alta, dependendo da extensão da potência óptica necessária para a correção. Enquanto a miopia leve é ​​mais comum e facilmente controlada, a miopia alta está associada a condições mais sérias, incluindo dano à retina, glaucoma e catarata. Glaucoma, que resulta em dano ao nervo óptico, e catarata, que perturba a clareza visual devido ao acúmulo de proteínas no cristalino, são patologias progressivas. Em casos graves, eles podem resultar em perda total da visão.

Em contraste com a miopia, a hipermetropia (também conhecida como hipermetropia) é marcada por um comprimento axial encurtado, resultando na formação do ponto focal além da retina. Conseqüentemente, indivíduos com hipermetropia são capazes de ver objetos distantes com clareza, mas relatam visão turva em distâncias mais próximas. A hipermetropia está presente em 10% dos indivíduos nos Estados Unidos e, como a miopia, é diagnosticada por meio de uma avaliação refrativa. A hipermetropia também mostra uma associação com o meio ambiente: um estudo de 2008 realizado na Polônia descobriu que a hipermetropia se apresenta com uma frequência menor entre escolares criados na cidade em comparação com os que vivem no campo. Esta doença também piorou com a idade devido a um aumento gradual da rigidez da lente ao longo do tempo. Quando a hipermetropia surge no final da idade adulta, é definida como presbiopia.

A hipermetropia pode ser diagnosticada clinicamente de várias maneiras, incluindo simples ou patológica. A hipermetropia simples corresponde ao erro refrativo causado pelo encurtamento axial, enquanto a hipermetropia patológica é atribuída ao "desenvolvimento [pré-natal, neurológico ou inflamatório], doença ocular ou trauma."

Embora a maioria dos erros de refração seja congênita, ou seja, presente no nascimento, eles podem piorar ao longo do desenvolvimento. A principal razão para essa progressão é que o tecido ocular continua a crescer antes e durante a idade adulta. Consequentemente, a progressão da miopia é freqüentemente inevitável. Em contraste, o comprimento axial encurtado visto na hipermetropia pode ser corrigido naturalmente ao longo do tempo devido a este crescimento ⁠ - um processo denominado alojamento .

O tratamento óptico para miopia (topo), conforme ilustrado pela colocação de uma lente negativa, alterando a refração da luz na córnea.

Como as causas da miopia e hipermetropia estão relacionadas à refração da luz, seu tratamento envolve diretamente a modificação dessa refração. O tratamento para todas as formas de erro óptico envolve modificação refrativa por meio de lentes corretivas, como óculos e lentes de contato. Mais especificamente, a miopia é corrigida pelo desvio de luz através de um lente negativa, que consiste em uma base grossa e um centro fino. Essa estrutura promove o foco de luz na retina. Em contraste, a hipermetropia é corrigida por meio de uma lente com potência positiva, que é composta por um centro mais espesso que desloca o ponto focal para frente. Embora o uso de óculos e lentes de contato seja cada vez mais comum, o desenvolvimento de tais ópticas remonta ao século XIII.

Acredita-se que o primeiro par de óculos tenha surgido em Pisa, Itália, embora a conceituação de aparelhos ópticos existisse muito antes. Durante a Idade Média, por exemplo, os estudiosos olhavam através de copos cheios de água como meio de ampliar as escrituras. Eventualmente, armações de lente única compostas de vidro foram seguradas à mão para melhorar a leitura miopia. No final dos anos 1200, as lentes de aumento foram duplicadas e conectadas ao longo da ponte do nariz por vários materiais - como couro, madeira, metal ou mesmo ossos de animais - abrindo o caminho para os óculos modernos.

Uma moldura forrada de prata feita por Carl Fredrik Jonssén em 1850. (Representação de Fonte )

Séculos depois, as lentes de contato surgiram por meio de uma série de introduções falhas, mas cada vez mais eficientes. Em 1801, um jovem cientista inglês chamado Thomas Young foi inspirado pela noção inovadora de Renee Descartes de que aparelhos ópticos podem ser usados ​​em contato direto com a lente do olho. Young desenhou um tubo de vidro fino contendo água (para fins de aumento) e aplicou o tubo nos olhos usando um adesivo de cera. Em retrospecto, isso era perigoso e ineficiente na época, no entanto, Young pavimentou o caminho para séculos de desenvolvimento de lentes de contato.

Hoje, muitos avanços em lentes de contato permitiram maior conforto e segurança. A maioria das lentes fornece umidade para maior tempo de uso após o surgimento dos plásticos hidrogel. Além disso, podem ser usados ​​durante o dia ou durante a noite, sendo que o último fornece correção temporária durante o dia (conhecido como “lentes de contato de remodelagem da córnea”).

Além dos avanços em óculos e lentes de contato, tecnologias mais novas e permanentes surgiram nas últimas décadas. A cirurgia refrativa do olho, também conhecida como LASIK (keratomileusis in situ assistida por laser), envolve o uso de um feixe de laser pulsante para remodelagem precisa da córnea. O processo é relativamente breve e começa com a incisão de um retalho fino da córnea para expor a curvatura do tecido subjacente, seguido por colírios anestesiantes e remoção do tecido ocular. Em casos de miopia, a córnea tem um formato côncavo para promover uma redução duradoura do poder refrativo. Com a hipermetropia, o tecido é achatado ao longo de uma circunferência esférica para produzir uma forma convexa mais nítida. Com altas taxas de sucesso e baixa probabilidade de complicações, o LASIK é mais adequado para indivíduos com miopia ou hipermetropia leve a moderada. Também pode tratar o astigmatismo, que é uma deficiência na visão caracterizada pela curvatura imperfeita da córnea. O tratamento cirúrgico não é adequado para miopia grave, pois exigiria uma grande parte da remoção do tecido.

Apesar da crescente prevalência global de erros de refração, muitos equívocos continuam a cercar o que piora ou não a visão. Embora a exposição à luz natural desempenhe um papel na progressão da miopia e hipermetropia, a maioria dos padrões de estilo de vida não. Estrabismo, por exemplo, pode ser indicativo de miopia, mas não afeta sua progressão. Da mesma forma, embora o tempo de tela estendido possa causar desconforto ocular temporário (denominado “cansaço ocular digital”), os estudos mostram um impacto limitado da luz azul na deficiência visual de longo prazo.

Outro equívoco comum é que as pessoas que usam lentes corretivas desenvolvem uma dependência fisiológica delas ou enfraquecem seus olhos com o uso. Embora os erros de refração possam piorar com o tempo, as mudanças em nossas prescrições não são resultado dos auxílios ópticos que usamos.

Por fim, um equívoco doméstico que prevalece é que as cenouras são benéficas para a visão, muitos de nós provavelmente nos lembramos de ter recebido xícaras de suco de cenoura para "fortalecer nossos olhos". Embora seja rico em vitamina A, o suco de cenoura causa impacto mínimo, se houver, nos erros de refração. No entanto, a ideia de que os vegetais podem melhorar a saúde dos olhos foi, de fato, apoiada empiricamente. Verduras folhosas contendo pigmentos carotenóides luteína e zeaxantina têm demonstrado prevenir doenças oculares, como degeneração macular relacionada à idade, que resulta em danos à retina. Esses pigmentos reduzem a quantidade de oxidação induzida pela luz na retina, um processo associado à luz azul prejudicial de alta energia.

Com o aumento da frequência das doenças da visão, é fundamental que entendamos as causas e o gerenciamento dos erros de refração. Embora nossa capacidade de alterar nossas predisposições visuais seja limitada, existem medidas que podemos tomar para proteger nossos olhos. A melhor forma de autocuidado inclui visitar regularmente um optometrista, passar algum tempo ao ar livre e manter uma dieta balanceada.

& # 8220 Glasögon & # 8220 by Bohusläns museum está licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0


Fundo

A miopia axial é caracterizada por um alongamento do diâmetro sagital do olho [1]. Após o nascimento, os olhos crescem esfericamente e aumentam de um diâmetro de aproximadamente 17 mm para um diâmetro de cerca de 21 a 22 mm aproximadamente no final do segundo ano de vida. Naquela época, a córnea e o cristalino assumiram proporções quase adultas. Nos anos seguintes, o eixo óptico se alonga e se adapta às propriedades ópticas da córnea e da lente para que eventualmente, no caso ideal, se desenvolva um estágio emetrópico [2]. Se o eixo óptico ficar mais longo do que o necessário para a emetropia, ocorre a miopia axial. Uma vez que os mecanismos fisiopatológicos subjacentes ao processo de emetropização e miopização ainda não foram completamente elucidados, a avaliação das características anatômicas e alterações associadas à miopia axial pode ser de interesse para revelar ainda mais os mecanismos envolvidos [1, 3]. O estudo apresenta achados histológicos recentes e é adicional e parcialmente baseado em uma pesquisa bibliográfica. Esta pesquisa teve como alvo artigos em inglês no PubMed abrangendo todas as datas, com os termos de pesquisa gerais de disco óptico, cabeça do nervo óptico, miopia, alta miopia, histologia, zona gama, zona delta, atrofia parapapilar, membrana de Bruch e lâmina cribrosa. Este estudo é uma extensão de uma revisão anterior sobre um tópico semelhante [4].


Discussão

Em nosso estudo de base populacional, o algoritmo baseado em CNN teve um erro absoluto médio para estimar o comprimento axial e SFCT de 0,56 mm e 49,20 & # x03BCm, respectivamente, e os gráficos de Bland & # x2013Altman revelaram uma diferença média no comprimento axial e SFCT de & # x22120.16 mm e & # x22124.40 & # x03BCm, respectivamente.

Esses resultados de nosso estudo com relação à estimativa do comprimento axial não podem ser comparados diretamente com os resultados de outras investigações, uma vez que o comprimento axial ainda não foi incluído em um estudo sobre aprendizado profundo. Komuku et al. (2020) usaram um método de binarização adaptativo para analisar vasos coroidais em fotografias coloridas de fundo e um método baseado em aprendizado profundo para estimar o SFCT com base nas imagens de vasos coroidais geradas por binarização. As correlações entre o índice de aparência da vasculatura coroidal e a espessura coroidal foram & # x22120,60 para olhos normais (P & # x003C 0.01) e & # x22120.46 para olhos com coriorretinopatia serosa central (CSC) (P & # x003C 0.01), respectivamente. Para o sistema de aprendizado profundo, os coeficientes de correlação entre o valor estimado a partir das imagens coloridas e a espessura coroidal verdadeira foram de 0,68 para olhos normais (P & # x003C 0,01) e 0,48 para os olhos com CSC (P & # x003C 0.01), respectivamente. Esses valores são comparáveis ​​com o valor de r 2 = 0,62 encontrado em nosso estudo com uma população de estudo maior e um recrutamento baseado na população.

A diferença entre os valores estimados e os valores medidos das medições de comprimento axial foi menor do que entre as medições de comprimento axial por refletometria óptica de baixa coerência e determinações de comprimento axial de ultrassom [diferença média, & # x22120,72 mm (IC de 95%, & # x22120,75, & # x22120,69 mm)] (Gursoy et al., 2011). Nesse contexto, deve-se levar em conta que não é a diferença média, mas a dispersão da diferença entre dois métodos que influenciam marcadamente a confiabilidade clínica e a validade de uma técnica. O algoritmo em nosso estudo superestimou o comprimento axial para os olhos com um comprimento axial pequeno, e o modelo subestimou o SFCT nos olhos com um SFCT espesso. Os achados podem estar relacionados a uma sub-representação de olhos com um pequeno comprimento axial e olhos com um SFCT espesso na população do estudo. A maioria dos olhos incluídos no estudo tinha um comprimento axial variando entre 22 e 26 mm e um SFCT variando entre 150 & # x03BCm e 350 & # x03BCm. A vantagem de nossa população de estudo ser recrutada em um nível de base populacional foi combinada com a desvantagem de uma relativa falta de olhos na faixa extrema de medidas de comprimento axial e SFCT. Estudos futuros podem incluir preferencialmente esses olhos para melhorar ainda mais o algoritmo.

As observações feitas em nosso estudo concordam com os achados feitos em outras investigações e com a experiência clínica de que olhos alongados axialmente diferem na aparência do fundo do olho posterior dos olhos com comprimento axial curto. Paralelamente, é válido para o SFCT, uma vez que está fortemente correlacionado com o comprimento axial (Fujiwara et al., 2009 Wei et al., 2013). Uma característica principal de um olho alongado axialmente é um maior grau de mosaico do fundo, que também está fortemente correlacionado com uma espessura decrescente do SFCT (Yan et al., 2015). Outras características de um alongamento axial crescente em olhos não altamente míopes incluem um deslocamento da abertura da membrana de Bruch & # x2019s (BM), geralmente na direção temporal, levando a uma projeção do BM para o compartimento intrapapilar no disco óptico nasal e, correspondingly, an absence of BM at the temporal disk border in the form of a parapapillary gamma zone an ovalization of the ophthalmoscopically detectable optic disk shape and a decrease in the ophthalmoscopical horizontal disk diameter due to the temporal BM shift and an increase in the disk&# x2013fovea distance due to the development of parapapillary gamma zone and, correspondingly, a decrease in the angle kappa between the two temporal vascular arcades (Jonas et al., 2015, 2017, 2019 Guo et al., 2018). In view of this long list of axial elongation-associated morphological changes in the posterior fundus, it might have been expected that besides ophthalmologists, also deep-learning-based algorithms can estimate axial length. Interestingly, the heat map analysis revealed that signals predominantly from overall of the macular region, the foveal region, and the extrafoveal region were used in eyes with an axial length of < 22 mm, 22� mm, and > 26 mm, respectively. For the estimation of SFCT, the CNN used mostly the central part of the macular region, the fovea or perifovea, independently of the SFCT. It agrees with the finding of a previous study that the degree of fundus tessellation assessed in the macular region or in parapapillary region can be used to estimate SFCT and that a high degree of fundus tessellation is a surrogate for a leptochoroid (Yan et al., 2015).

The practical importance of an algorithm estimating the axial length may be in a combination of portable and cheap fundus cameras with such an algorithm (Bastawrous et al., 2016 Toy et al., 2016 Muiesan et al., 2017 Mamtora et al., 2018). Based on the data available so far, it may be unlikely that a deep-learning algorithm based only on fundus photographs will be better than biometry for the measurement of axial length. The same may hold true for the assessment of SFCT.

When the results of our study are discussed, its limitations should be taken into account. First, the study population included only subjects aged ≥ 50 years, so the results of our study cannot directly be transferred to younger individuals. Second, by the same token, the study population consisted only of Chinese so that future studies may address study population of different ethnicity. Third, the use of both optic-disk-centered fundus images and macula-centered fundus photographs, for the training and validation of the algorithm, might have led to some scattering in estimations. However, it should be noticed that the fovea was visible also on the optic nerve head images, and vice versa, the optic disk was visible on the macula-centered photographs. It indicates that the fovea, as the most important part for the estimation of the SFCT and axial length, was assessable in both types of photographs. In addition, the optic nerve head shows characteristic of axial-length-related particularities, so that the inclusion of its full image in the optic-disk-centered images might only have supported finding a best fitting algorithm. It also holds true for the estimation of the SFCT since the SFCT is strongly correlated with axial length (Liu et al., 2018). Adding the optic nerve head photographs to the study, furthermore, increased the sample size for the training of the model. Fourth, the attention maps did not rule out that other features in the images were also used, and we did not perform a quantitative validation of the heat maps. Fifth, although the study population as a real-world group also included eyes with disorders of the macula and optic nerve, we did not analyze whether the inclusion of eye with disorders influenced the performance of the algorithm. Sixth, we did not include a second data set of a completely different study population so that the validation of the algorithm can still be further refined. Further research may include data sets from populations of different age ranges and ethnicities and may use different fundus cameras. In addition, to boost the performance of the model, one may use more data for the development of the algorithm and improve the training schemes, such as using data augmentation.

In conclusion, deep-learning-based algorithms may be helpful for estimating axial length and SFCT based on conventional color fundus images. They may be a further step in the semiautomatic assessment of the eye.


AXL - absolute and repeated measures

As an absolute measure, I find AXL a useful disease risk indicator for adult myopes, and a useful indicator for urgency of a myopia control strategy in kids, with 26mm being the apparent delineation from the literature. 4 If an adult’s AXL is over 26mm, I will perform a fundus examination through dilated pupils more regularly, as well as OCT to check the macula. Just recently, I saw a -2.00D, 11 year old with 26.1mm AXL. I’m much more concerned about his progression than the -4.00D 11 year old with 24.5mm AXL.

As a clinical diagnostic factor for repeated measurement, though, things aren’t that simple yet. I’ve been measuring AXL in practice for a few years, but will look at the child’s refractive outcomes before explaining these results to parents – I’m simply not sure how to judge the individual’s progression based on comparative AXL measures. At this point in time, we don’t quite know what constitutes normal or accelerated AXL growth in a child from visit to visit – it appears to depend on age, ethnicity and refractive state. We’re starting to get some indication of this from research, but don’t yet have the ‘growth charts’ to make this a reliable diagnostic monitoring measure in practice.

Think of all of the percentile growth charts in children’s health management – whether in utero or in childhood, their height and weight by age. In future, I hope we’ll have the same for AXL – growth charts of normal emmetropization which take into account age, refractive and ethnicity variations. Early adopter clinicians are already measuring AXL routinely, and a wealth of clinical data will help to inform the establishment of ‘norms’. So while currently a little bit complicated as a repeated clinical measure, in a myopia control scientific study there’s no doubt that relative measurement of AXL is gold standard and we shouldn’t expect anything less.


Outdoor recess time can reduce the risk of nearsightedness in children

Two new studies add to the growing evidence that spending time outdoors may help prevent or minimize nearsightedness in children. A study conducted in Taiwan, which is the first to use an educational policy as a public vision health intervention, finds that when children are required to spend recess time outdoors, their risk of nearsightedness is reduced. A separate study in Danish children is the first to show a direct correlation between seasonal fluctuations in daylight, eye growth and the rate of nearsightedness progression.

The research was published in the May issue of Oftalmologia, the journal of the American Academy of Ophthalmology.

Nearsightedness in childhood is correctable, but is also linked to development of severe forms of this eye disorder in adulthood, which increases risks for potentially blinding diseases such as glaucoma and retinal detachment. Research on nearsightedness, also called myopia, is intensifying as the condition nears epidemic status in Asia and other regions, primarily in developed countries. In the United States nearsightedness has increased by more than 65 percent since 1970. Though myopia is often inherited, researchers are now assessing environmental factors to help explain why myopia rates are rising so rapidly in some populations.

In one of the new studies, an elementary school in Taiwan required its 333 students to spend recess outdoors for a year from 2009-10 so that researchers could learn whether this would reduce myopia rates. A similar school nearby served as the control group and did not require outdoor recess. The children in the intervention school, many of whom had formerly spent recess indoors, now spent a total of 80 minutes per day outdoors.

Students at both schools received eye exams at the study outset and one year later. The results showed that significantly fewer children became nearsighted or shifted toward nearsightedness in the school that required outdoor recess, compared with the control school. The researchers recommend that elementary schools in Asia and other regions add frequent recess breaks and other outdoor activities to their daily schedules to help protect children's eye development and vision.

"Because children spend a lot of time in school, a school-based intervention is a direct and practical way to tackle the increasing prevalence of myopia," said the leader of the study, Pei-Chang Wu, M.D., PhD., of Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital in Kaohsiung, Taiwan.

A separate study on the impact of daylight exposure on eye development analyzed data collected in a 2005 clinical trial that included 235 Danish school children with myopia. The participants were divided into seven groups, each of which represented a different seasonal interval. Because daylight hours fluctuate markedly with the seasons in Denmark, from seven hours in winter to nearly 18 in summer, access to daylight was distinct for each group. Axial eye length -- the distance from the front to the back of the eye -- and vision were tested in each group of children at the beginning and end of their seasonal interval. Axial length is an important measurement because elongation of the eye indicates that the person's myopia is worsening. In the children with access to the fewest hours of daylight, eye growth averaged 0.19 mm in those with access to the most daylight, eye growth was just 0.12 mm.


Variations in Eyeball Diameters of the Healthy Adults

o propósito of the current research was to reevaluate the normative data on the eyeball diameters. Métodos. In a prospective cohort study, the CT data of consecutive 250 adults with healthy eyes were collected and analyzed, and sagittal, transverse, and axial diameters of both eyeballs were measured. The data obtained from the left eye and from the right eye were compared. The correlation analysis was performed with the following variables: orbit size, gender, age, and ethnic background. Resultados. We did not find statistically significant differences correlated with gender of the patients and their age. The right eyeball was slightly smaller than the left one but this difference was statistically insignificant

. We did not find statistically significant differences of the eyeball sizes among the ethnicities we dealt with. Strong correlation was found between the transverse diameter and the width of the orbit

. Conclusão. The size of a human adult eye is approximately

(axial) with no significant difference between sexes and age groups. In the transverse diameter, the eyeball size may vary from 21 mm to 27 mm. These data might be useful in ophthalmological, oculoplastic, and neurological practice.

1. Introdução

For decades, computed tomography (CT) has been routine investigation in ophthalmology and ophthalmoneurology. Currently, CT investigations in ophthalmology are very detailed [1–3]. Thus, gross anatomy of the eye attracts less attention though it is useful not only in cases of eye diseases but in some neurological conditions as well [4].

In ophthalmology, eyeball trauma, cancer, congenital glaucoma, retinal blastoma, and some other disorders can change the size of the eyeball [5]. The oblate/prolate shapes of the eyeball can be traced already in newborns and can influence the development of myopic refractive errors [6]. Microphthalmos is a disorder of the eye, often congenital, due to arrest in growth of the ocular tissues. When the eyeball is visibly small, the diagnosis is simple but in border cases the distinction between the normal size and the pathologically small size of the eyeball requires precise knowledge of the normal anatomy. This distinction is not well defined yet especially for cases of the posterior microphthalmos [7].

In neurology, current interest in optic nerve sheath diameter (ONSD) and its possible connection with the intracranial pressure monitoring requires precise size measurements also. It was shown that the calculation of an index when ONSD is divided by the eyeball transverse diameter presents precise normative database for ONSD intracranial pressure measurement technique [8]. Therefore precise knowledge about normative size of the eyeball is as important as measurement of the normative ONSD. That is why we think it is necessary to refresh our knowledge about the eyeball diameters as they can be measured by a routine CT investigation in a clinic.

The first edition of Henry Gray’s “Anatomy Descriptive and Surgical” of 1858 mentioned that “the antero-posterior diameter of the eyeball measures about an inch, [sic] exceeds the transverse diameter by about a line” [9]. In 1912, the generally accepted average measurements of the eyeball diameters taken by various authors were 24.26 mm for the anteroposterior diameter, 23.7 mm for the transverse diameter, and 23.57 mm for the vertical diameter [10].

To the beginning of the XX century, it was well established that the size of the eyeball is variable. At that time, however, only age, gender, and refraction were respected as causes for these variations [11]. In 1970, it was already well established that the axial length is different in cases with myopia (24.61 ± 1 mm), emmetropia (23.40 ± 1.38 mm), and hypermetropia (22.53 ± 1.02 mm) [12]. At present, researches describe a more complicated picture indicating that there are considerable individual variations of shape and size in myopic eyes and that there may be different types of myopia [13].

While specific books on the anatomy of the eye dedicated the whole chapter on the subject [14], there is no universal agreement on the normative data. The current state of knowledge at the level of Gray’s Anatomy postulates that “the ocular vertical diameter (23.5 mm) is rather less than the transverse and anteroposterior diameters (24 mm)” [15]. This statement was slightly changed in the manual on “Comprehensive Ophthalmology” (2007), which indicated somewhat smaller eyes with the dimensions of an adult eyeball as 24 mm (axial, anteroposterior) × 23.5 mm (horizontal, transverse) × 23 mm (vertical, sagittal) [16]. Some current manuals and general works on ophthalmology and neuroophthalmology do not indicate normative dimensions of the eyeball even when buphthalmos and microphthalmos are described or oculoplastic matters are discussed [17–19].

As for variations, the generally accepted statement at the level of manuals on ophthalmology is that the eyeball diameters “differ among adults by only one or two millimeters” [20].

The purpose of the current research was to check all these statements with the help of current data obtained by computed tomography (CT) technique. In addition to that, we planned to investigate possible correlation between the eyeball size and the size of the orbit because to our knowledge it was not done yet.

2. Materiais e métodos

In a prospective cohort study, the CT data of consecutive 250 adult patients (18+) that were admitted to the department of roentgenology at our medical center from 2011 to 2012 were collected and analyzed. The study protocol conformed to the ethical guidelines of the 1975–2000 Declaration of Helsinki as reflected a priori after approval by the institution’s Helsinki committee. The cohort consisted of the cases who were scheduled and underwent the CT investigation that included the head and neck region. In all cases, the CT investigation was requested by the emergency room because of the various medical conditions. The cases that proved not to be connected with ophthalmological or neurological pathology were selected for the current study.

Exclusion procedure was organized in two steps. First, the patients with documented ophthalmologic or neuroophthalmologic disorders were excluded as well as patients with injuries around the eyeballs and the orbits. Second, the selected patients were examined by an ophthalmologist to exclude overlooked eye disorders including squint, exophthalmos, and astigmatism. After that, the selected patients were divided into three refraction groups: (I) patients with myopia (

), (II) patients with emmetropia ( ), and (III) patients with hypermetropia ( ). Myopia was defined as a spherical equivalent of at least −0.5 D, hyperopia a spherical equivalent of at least +2.0 D, and astigmatism a cylinder of at least −1.0 D in at least one eye. In Group (I), some patients had only one myopic eye while the other eye was emmetropic. Therefore, the distribution of the eyes within these groups was as follows: (I) myopic eyes

(II) emmetropic eyes and (III) hypermetropic eyes . The patient flow was as follows: from the 362 consecutive patients, 74 were excluded at the first step and 38 were excluded at the second step. The data collection was stopped when we obtained 250 cases with healthy eyes.

All the CT scans were obtained by the Philips Brilliance iCT 256-Slice Helical Scanner (Philips, The Netherlands) with NanoPanel 3D spherical detectors. The standard Philips protocols for head and neck imaging were implemented in all cases, single slice section 3 mm. When the CT scans were obtained, sagittal, transverse, and axial (anterior-to-posterior) diameters of both eyeballs were measured by the Philips computer program (spine window, middle third window parameters: WW 60, WL 360, accuracy: 1 pixel). All measurements were made using the same window, contrast, and brightness. The sagittal and transverse diameters were measured twice, by the outer edge of the fibrous coat (sclera to sclera) and by the inner edge of the fibrous coat (retina to retina) (Figure 1), and the axial diameter was measured from cornea to sclera. The height and width of orbital margin were measured by superficial bony margins but the depth of the orbit was measured from cornea to the anterior opening of the optic canal for correlation purposes (Figure 2).


Edit: wow. I was expecting something along the lines of "of course not idiot" but this is now my top ever post. Great discussion everyone!

also yes ants don't have eyes i know that now. i just meant something small that does have eyes.

Edit 2: ok ants DO have eyes.

also why am i on the front page for asking if elephants can see ants? this is the best day ever!

FINAL EDIT: somebody gave me gold, and this has become the third top post ever on askscience. that is not how i was expecting this to go. thank you all!

in terms of optics and photoreceptor density, which are the principal factors in a creature's visual resolution ("details per degree of visual angle"), there probably isn't much real difference between the angular visual resolution of e.g. a jumping spider and a house cat - both can see, at best, about

10 details per degree. so if you shrank a cat down to spider size (or vice versa), theyɽ both have similar limits to the smallest things they could see.

but since they're different sizes, the sizes of the things they can see will also scale since the eye is getting smaller, its near point (i think i meant ⟞pth of field' here) is getting proportionally shorter. so if a jumping spider's eye is a thousand times smaller than a cat's eye, it can potentially resolve details that are a thousand times smaller than what a cat's can resolve. a cat can never get optically close enough to a grain of sand to make it a degree wide, so that it could see 'ten details' on its surface, while this optical distance is easily available to the spider.

the caveat to this general scalability of vision is in the "noisiness" of light, i.e. factors like diffraction (limitation in how small of a point can be focused) or chromatic aberration (the difference in focal distance for different light wavelengths) - for a big eye with a big pupil, this noisiness is insignificant, but for a spider's eye it is getting significant, since all of us are looking at more-or-less the same light bandwidth. jumping spiders, for example, deal with this by having retinas at different focal depths to try to account for chromatic aberration.

but this stuff gets complicated, especially considering that the range in optical quality and photoreceptor density across species washes out most of these limitations. i think you could safely suppose that, in the range of terrestrial creature sizes, vision basically scales with size.

editar the important thing is that things scale, but my concepts are confused re "near point" etc, see /u/craigdubyah for better/more detailed info---

edit edit sorry i didn't keep up with this, was busy all day but let me excuse the rough edges of my answer by saying it was a lot of well-informed hand waving and of course i didn't try to go into detail about diffraction and lens power and etc etc i just wanted to get the basic gist across that vision should more-or-less scale with the size of the eye, receptor sampling being equal (as in the cat/spider comparison). field of view, pupil sizes, etc, all very important but another time and place, ok?


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