Biometría ocular y cálculo de la potencia de la lente intraocular

1. Biometría y cálculo de la lente intraocular (LIO): conceptos generales

La biometría ocular es la medida de las dimensiones del ojo necesarias para calcular la potencia de la lente intraocular (LIO) que se implanta en la cirugía de la catarata o en la cirugía refractiva del cristalino. El objetivo es que el ojo quede, tras la cirugía, con la refracción objetivo pactada con el paciente (habitualmente emetropía o una ligera miopía, o monovisión si ya la usaba).

Variables que intervienen:

• Longitud axial (LA, AL): distancia entre la córnea y la retina. Es la variable de mayor peso: un error de 1 mm en la LA produce un error de unas 2,5-3 D en la potencia de la LIO (más en ojos cortos). Dicho de otro modo, 0,1 mm ≈ 0,25-0,3 D.

• Queratometría (K): potencia corneal central, calculada a partir del radio de la cara anterior con un índice queratométrico convencional (habitualmente 1,3375). Un error de 1 D en la K produce un error de ≈1 D en la LIO.

• Profundidad de cámara anterior (ACD), grosor del cristalino (LT), diámetro blanco-blanco (WTW), espesor corneal central, edad o refracción previa: los usan las fórmulas modernas para predecir dónde quedará la lente.

• Posición efectiva de la lente (ELP): distancia predicha entre el plano principal de la córnea y el de la LIO. No se puede medir antes de operar: se estima, y ese es el principal reto de todas las fórmulas.

• Constante de la lente (constante A, pACD, factor de cirujano o a0-a1-a2 según la fórmula): resume el diseño de cada modelo de LIO y su posición en el ojo. Se debe personalizar (optimizar) con los resultados propios.

Las guías clínicas (NICE NG77) recomiendan medir la longitud axial con biometría óptica y recurrir a la ultrasónica solo cuando la óptica no sea posible o no dé medidas fiables; medir la curvatura corneal con queratometría y considerar topografía corneal en córneas muy planas o muy curvas, irregulares, con astigmatismo importante o con cirugía refractiva previa. Para prevenir el implante de una lente equivocada, los resultados de la biometría se transfieren electrónicamente o se adjuntan impresos (no se transcriben a mano) y se usa una lista de verificación quirúrgica basada en la de la OMS.

Fuente: National Institute for Health and Care Excellence (NICE), «Cataracts in adults: management (NG77)», https://www.nice.org.uk/guidance/ng77/chapter/Recommendations.

2. Biometría ultrasónica

2.1. Principio

La biometría ultrasónica (ecografía modo A) emite pulsos de ultrasonido (sonda de unos 10 MHz) y registra los ecos que se producen en cada interfase (córnea, cara anterior y posterior del cristalino, retina, esclera). La distancia se calcula a partir del tiempo de vuelo y de la velocidad del sonido supuesta en cada medio: distancia = velocidad × tiempo / 2.

Velocidades convencionales: 1.532 m/s en humor acuoso y vítreo, 1.641 m/s en cristalino (y córnea); el ojo fáquico se mide con una velocidad media de 1.550 m/s. En ojos afáquicos se usa 1.532 m/s y en pseudofáquicos hay que corregir según el material de la lente (PMMA, acrílico o silicona transmiten el sonido a velocidades muy distintas).

La ecografía mide hasta la membrana limitante interna (superficie vitreorretiniana), es decir, no incluye el espesor de la retina.

2.2. Técnica de contacto frente a inmersión

• Contacto (aplanación): la sonda toca la córnea. Tiende a indentarla, de modo que acorta la LA (en los estudios, del orden de 0,1-0,3 mm de media) y produce un error hipermetrópico (LIO de menos potencia de la necesaria). Depende mucho del explorador.

• Inmersión: la sonda se sitúa en una cubeta (cáscara de Prager o similar) con solución salina, sin tocar la córnea. Es más exacta y reproducible que la de contacto.

Criterios de calidad de un registro: picos altos y nítidos de córnea, cristalino anterior y posterior y retina; pico retiniano que sube perpendicular a la línea base; alineación con el eje visual. Se repite la medida si la diferencia de LA entre ambos ojos es inusualmente grande o si el valor no cuadra con la refracción.

2.3. Indicaciones actuales

La biometría ultrasónica es hoy el método de reserva: cataratas muy densas, opacidades de medios, hemorragia vítrea o mala fijación que impiden la medida óptica. Para ACD y grosor del cristalino también puede usarse, y la ecografía modo B ayuda a identificar un estafiloma posterior en miopes altos.

Fuente: Jeyandran J, Roberts CJ, Yuhas PT, «Intra- and Inter-Observer Agreement of a Portable A-Scan Ultrasound Biometer in Sitting and Supine Positions and Validity Against an Optical Biometer», Clinical Optometry 2025;17:283-296, doi:10.2147/OPTO.S535433.

3. Biometría mediante interferometría (biometría óptica)

3.1. Principio

La biometría óptica mide la LA mediante interferometría de baja coherencia: la luz reflejada en la córnea y en la retina interfiere con un haz de referencia solo cuando los caminos ópticos coinciden dentro de la longitud de coherencia, lo que permite calcular la distancia con precisión de micras. Es sin contacto, rápida y muy reproducible.

Tecnologías:

• Interferometría de coherencia parcial (PCI): primer biómetro óptico comercial (IOLMaster, comercializado en torno al año 2000), con un láser de diodo de 780 nm.

• Reflectometría óptica de baja coherencia (OLCR/LCOR): diodo superluminiscente de unos 820 nm; mide además espesor corneal, ACD y grosor del cristalino a lo largo del eje.

• Tomografía de coherencia óptica de fuente barrida (SS-OCT): longitudes de onda más largas (1.055-1.300 nm), que penetran mejor en cristalinos opacos; ofrece una imagen de todo el eje y permite comprobar la fijación foveal.

La biometría óptica mide el camino hasta el epitelio pigmentario de la retina; los equipos están calibrados para dar valores equivalentes a la ecografía de inmersión, de modo que las constantes sean intercambiables.

3.2. Ventajas y limitaciones

• Ventajas: sin contacto (sin anestesia ni riesgo de infección), independiente del explorador, mide sobre el eje visual (útil en estafiloma), y es la técnica recomendada de primera elección.

• Limitaciones: falla con opacidades densas (catarata muy densa o subcapsular posterior), opacidades corneales o vítreas, enfermedad macular y mala fijación. En un metaanálisis, la tasa de fallo técnico fue del 15,7 % con PCI, 6,9 % con OLCR y 1,5 % con SS-OCT.

Fuente: Kanclerz P, Hecht I, Tuuminen R, «Technical failure rates for biometry between swept-source and older-generation optical coherence methods: a review and meta-analysis», BMC Ophthalmology 2023;23:182, doi:10.1186/s12886-023-02926-0, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10131302/; Jeyandran J y cols., Clinical Optometry 2025;17:283-296, doi:10.2147/OPTO.S535433 (calibración frente a la inmersión).

4. Fundamentos de las fórmulas habituales

Las fórmulas se clasifican tradicionalmente por generaciones, aunque la adscripción de algunas varía según los autores y hoy se tiende a agruparlas por su lógica de cálculo (vergencia, regresión, inteligencia artificial, trazado de rayos).

Cada fórmula de 3.ª generación usa su propia constante: SRK/T la constante A; Holladay 1 el factor de cirujano (SF); Hoffer Q la pACD (profundidad de cámara anterior personalizada).

Principios comunes:

• Todas las fórmulas de vergencia calculan la potencia que, situada a la ELP prevista, enfoca la imagen sobre la retina dada la potencia corneal y la LA.

• El error de predicción se reparte entre LA, K y, sobre todo, la estimación de la ELP.

• En revisiones sistemáticas recientes, las fórmulas nuevas (Barrett Universal II, Kane, Pearl-DGS) muestran de media menor error absoluto que las de 3.ª generación, sin que exista una fórmula de referencia válida para todos los ojos.

Fuente: Stopyra W, Langenbucher A, Grzybowski A, «Intraocular Lens Power Calculation Formulas—A Systematic Review», Ophthalmology and Therapy 2023;12(6):2881-2902, doi:10.1007/s40123-023-00799-6.

5. Cálculo de potencia en situaciones especiales

5.1. Ojos cortos

Se consideran cortos los de LA < 22 mm (hipermétropes altos, nanoftalmos). Necesitan LIO de alta potencia, por lo que pequeños errores en LA o ELP producen grandes errores refractivos; las fórmulas de 3.ª generación divergen mucho entre sí. NICE recomienda Haigis o Hoffer Q para LA < 22 mm. Las fórmulas con más variables (Barrett, Kane, Holladay 2) también rinden bien. Si la potencia supera la disponible, puede recurrirse a dos lentes (piggyback).

5.2. Ojos largos

Son largos los de LA > 26 mm (miopía alta). Problemas: estafiloma posterior (la medida óptica sobre el eje visual es preferible), LIO de baja potencia o negativas y tendencia a la sorpresa hipermetrópica con las fórmulas de 3.ª generación. NICE recomienda Haigis o SRK/T para LA > 26 mm, y Barrett Universal II (si está instalada en el biómetro y no requiere transcribir datos) o SRK/T entre 22 y 26 mm. El ajuste de la LA de Wang-Koch (2011) corrige la LA en ojos de más de 25 mm para reducir la sorpresa hipermetrópica con Holladay 1, SRK/T, Haigis y Hoffer Q.

5.3. Cirugía refractiva corneal previa

Tras LASIK, PRK o queratotomía radial (QR) la relación entre las caras anterior y posterior de la córnea cambia y aparecen tres errores:

1. Error del índice queratométrico: el índice 1,3375 deja de ser válido. Tras cirugía miópica se sobrestima la potencia corneal.

2. Error de radio (del instrumento): el queratómetro mide en zona paracentral, fuera de la zona tratada, si esta es pequeña o está descentrada.

3. Error de la fórmula (ELP): las fórmulas de 3.ª generación predicen la ELP a partir de la K; una K aplanada hace predecir una cámara anterior falsamente estrecha.

Resultado: tras cirugía miópica se infracorrige la LIO y aparece sorpresa hipermetrópica; tras cirugía hipermetrópica, sorpresa miópica.

Métodos:

• Con datos históricos: método de la historia clínica (ya no se considera el patrón de referencia), Masket, doble K (Aramberri: K previa para la ELP y K actual para la vergencia), Barrett True-K con historia.

• Sin datos históricos: Wang-Koch-Maloney, Shammas, Haigis-L, Barrett True-K sin historia, medidas de potencia corneal total (cara posterior medida), trazado de rayos y aberrometría intraoperatoria.

• El método de la lente de contacto se usó históricamente y hoy no se recomienda.

• Se recomienda usar calculadoras que combinan varios métodos (p. ej. la de la ASCRS) y comparar resultados.

• Tras QR: hay fluctuación diurna de la refracción y deriva hipermetrópica progresiva; se usan valores de potencia de la zona central (unos 3 mm) con fórmulas de doble K.

Expectativa realista tras cirugía refractiva miópica: con los métodos actuales, un 60-70 % de los ojos queda dentro de ±0,5 D (alrededor del 50-60 % si no hay datos históricos). NICE pide advertir al paciente de que el resultado es difícil de predecir y de que puede necesitar otra intervención, y no usar la biometría estándar ni los datos históricos solos.

5.4. Implantaciones secundarias

Son las que se hacen en un segundo tiempo: ojo afáquico (catarata congénita, luxación o complicación previa), intercambio de LIO o lente añadida (piggyback).

• Con biometría (LA y K) se calcula con la constante de la posición prevista: saco capsular, sulco ciliar, cámara anterior de apoyo angular, lente de fijación iridiana (anterior o retropupilar) o fijación escleral (suturada o intraescleral sin suturas).

• Una LIO en el sulco queda más anterior que en el saco: su potencia efectiva aumenta y se reduce la potencia, habitualmente 0,5-1,0 D respecto a la calculada para el saco (más en lentes de alta potencia).

• Cuando se corrige un error residual en un ojo pseudofáquico, el cálculo puede basarse en la refracción residual (fórmulas basadas en la refracción para piggyback o intercambio), sin depender de la biometría original.

Fuente: NICE, «Cataracts in adults: management (NG77)», https://www.nice.org.uk/guidance/ng77/chapter/Recommendations; Wang L y cols., «Optimizing intraocular lens power calculations in eyes with axial lengths above 25.0 mm», J Cataract Refract Surg 2011;37(11):2018-2027, PMID 22018365; Savini G, Hoffer KJ, «Intraocular lens power calculation in eyes with previous corneal refractive surgery», Eye and Vision 2018;5:18, doi:10.1186/s40662-018-0110-5, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6053834/; Suto C y cols., J Cataract Refract Surg 2003 (reducción de potencia en sulco), PMID 14604710.

6. Estudio retrospectivo de la sorpresa refractiva

6.1. Definiciones

• Error de predicción (PE) = refracción postoperatoria real (equivalente esférico) − refracción predicha por la fórmula para la LIO implantada. Un PE negativo indica un resultado más miope de lo previsto; positivo, más hipermétrope.

• Sorpresa refractiva: resultado que se aparta de forma clínicamente relevante de lo previsto (en la práctica, más de 1 D).

6.2. Cómo se analiza

• Refracción postoperatoria estable (en cirugía de pequeña incisión, habitualmente hacia el mes), a distancia conocida (a distancia finita, p. ej. 4 m, la refracción difiere unos 0,25 D de la de infinito).

• Un solo ojo por paciente y, si se comparan fórmulas, un único modelo de LIO.

• Optimizar la constante hasta que el error medio (ME) sea cero: así se elimina el sesgo sistemático y se comparan los errores aleatorios.

• Indicadores: error medio y su desviación estándar, error absoluto medio (MAE), mediana del error absoluto (MedAE) y porcentaje de ojos dentro de ±0,25, ±0,50 y ±1,00 D.

• Estándar de referencia propuesto en el Reino Unido (Gale y cols., 2009): ≥ 85 % de los ojos dentro de ±1,00 D y ≥ 55 % dentro de ±0,50 D del valor previsto.

• NICE recomienda modificar la constante del fabricante según las desviaciones observadas en los resultados propios y considerar usar el 50 % del error de predicción del primer ojo para calcular la LIO del segundo.

6.3. Causas de una sorpresa refractiva

• Error de identificación: lente equivocada, cambio de ojo o de paciente, transcripción manual de datos.

• Biometría: error de LA (compresión en contacto, mala alineación, estafiloma), queratometría errónea (ojo seco, lentes de contacto recientes), cirugía refractiva previa no declarada.

• Fórmula o constante inadecuadas para la LA.

• Posición de la lente: LIO en sulco sin ajustar la potencia, descentramiento, inclinación, síndrome de bloqueo capsular (desplazamiento miópico).

6.4. Manejo

Repetir refracción y biometría, comprobar la etiqueta de la lente implantada y esperar a la estabilización. Opciones: gafa o lente de contacto, intercambio de LIO (más sencillo de forma precoz), LIO añadida (piggyback) o cirugía refractiva corneal.

Fuente: Gale RP y cols., «Benchmark standards for refractive outcomes after NHS cataract surgery», Eye 2009;23(1):149-152, doi:10.1038/sj.eye.6702954, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17721503/; Hoffer KJ y cols., «Protocols for studies of intraocular lens formula accuracy», Am J Ophthalmol 2015;160(3):403-405, doi:10.1016/j.ajo.2015.05.029, PMID 26117311.

Lo esencial para el examen

• La LA es la variable de más peso: 1 mm de error ≈ 2,5-3 D de error en la LIO; 1 D de error en la K ≈ 1 D en la LIO.

• La ELP no se mide: se predice, y es la principal fuente de error de las fórmulas.

• Ecografía modo A: 1.532 m/s en acuoso y vítreo, 1.641 m/s en cristalino, 1.550 m/s media del ojo fáquico; mide hasta la limitante interna.

• La técnica de contacto comprime la córnea, acorta la LA y produce sorpresa hipermetrópica; la inmersión es más exacta.

• Biometría óptica: PCI (780 nm), OLCR (≈820 nm), SS-OCT (1.055-1.300 nm, la que menos falla); calibrada para equivaler a la inmersión.

• La biometría óptica es la de primera elección; la ultrasónica, la de reserva (catarata densa o subcapsular posterior, mala fijación).

• SRK I: P = A − 2,5·LA − 0,9·K. Tercera generación: Holladay 1 (SF), SRK/T (constante A), Hoffer Q (pACD), con LA y K.

• Haigis: ACD medida y LA, constantes a0, a1, a2; Holladay 2: siete variables; nuevas: Barrett Universal II, Kane, Hill-RBF.

• NICE: LA < 22 mm Haigis o Hoffer Q; 22-26 mm Barrett Universal II o SRK/T; > 26 mm Haigis o SRK/T.

• Tras cirugía refractiva miópica: sobrestimación de la K y sorpresa hipermetrópica (errores de índice, de radio y de ELP).

• Métodos sin historia: Wang-Koch-Maloney, Shammas, Haigis-L, Barrett True-K; con historia: doble K, Masket.

• LIO en sulco: reducir la potencia unos 0,5-1,0 D respecto a la del saco.

• PE = refracción real − predicha; se optimiza la constante hasta error medio cero; se informa MAE, MedAE y % dentro de ±0,5 y ±1 D.

• Estándar de Gale: ≥ 85 % dentro de ±1 D y ≥ 55 % dentro de ±0,5 D; NICE: usar el 50 % del error del primer ojo para el segundo.