El Dr. Fernando Zvietcovich, investigador y docente de Bioingeniería del Departamento de Ingeniería de la PUCP, ha sido galardonado con el Premio a la Investigación Traslacional en el SPIE Photonics West 2023, una de las conferencias más importantes de la óptica y la fotónica que se realiza anualmente en San Francisco, Estados Unidos. En este evento se reúnen científicos de todo el mundo para discutir los últimos avances como láseres industriales, óptica biomédica, optoelectrónica y tecnologías cuánticas.

En esta última edición, que se llevó a cabo entre el 28 de enero y el 2 de febrero, Zvietcovich fue reconocido por su artículo sobre la detección del queratocono —cuando la córnea se hace más fina y provoca una visión borrosa— mediante un nuevo método de toma de imágenes como la elastografía de coherencia óptica basada en ondas.

En el estadío temprano del queratocono, la córnea aún mantiene su estructura. De esta manera, los médicos pueden aplicar tratamientos para detener su progresión".

Una solución accesible y oportuna

El Dr. Zvietcovich explica que el principal problema del queratocono es que puede degenerar hasta el punto de que sea necesario un trasplante de córnea. “Esto suele ser bastante invasivo y caro, por lo que es excluyente con los sectores más pobres. A ello se le suma la dificultad de encontrar donantes de córnea en el Perú”, dice el investigador.

Es por ello que la solución propuesta por el Dr. Zvietcovich y sus colegas es importante y oportuna, ya que permite detectar el queratocono en un estadío temprano. Este trabajo es parte de un proyecto del Instituto de Óptica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de Madrid, donde el profesor colabora.

Actualmente, los únicos equipos que se utilizan para detectar tempranamente la enfermedad son los topógrafos, que miden la curvatura, grosor corneal y características geométricas de la córnea para detectar anomalías. “El problema es que estas mediciones solo detectan cambios cuando ya ha habido una deformación importante de la córnea. Nuestra idea es medir otro parámetro: la elasticidad”, explica el científico. “La córnea tiene una rigidez específica, gracias a las fibras de colágeno. Cuando estas se desorganizan, la córnea empieza a perder rigidez y luego a deformarse», añade.

De esa forma, es posible encontrar anomalías en la córnea mucho antes de que se generen deformaciones. “En el estadío temprano del queratocono, la córnea aún mantiene su estructura y sigue enfocando la luz de forma apropiada en el ojo. De esta manera, los médicos pueden aplicar tratamientos para detener su progresión como el crosslinking”, señala el Dr. Zvietcovich.

Un nuevo conjunto de técnicas

Para desarrollar este método, el grupo de investigadores acopló un sistema de excitación mecánica de ultrasonido a un equipo de tomografía de coherencia óptica, que ya se utilizaba para generar imágenes de alta resolución de la córnea. A este conjunto de técnicas se le ha llamado tomografía de coherencia óptica de elastografía.

“Lo que hicimos fue incluir un transductor de ultrasonido acoplado al aire, que va a enfocar energía acústica en la córnea. Esta energía se va a traducir en la generación y propagación de ondas mecánicas”, dice el Dr. Zvietcovich. “Es como generar un pequeño terremoto en la córnea. Si bien el paciente no se entera en ningún momento de lo que está pasando, el equipo de tomografía óptica es tan sensible que puede detectar estas perturbaciones a nivel nanométrico y así rastrear la propagación de las ondas”, precisa el investigador.

La velocidad en la que se propagan estas ondas es directamente proporcional a la rigidez de la córnea, señala. “Si una onda se propaga rápidamente en la córnea, significa que esta es rígida y viceversa”, afirma.

Con estos avances, los médicos van a poder explorar con mayor alcance nuevos tratamientos oculares y enfermedades poco comprendidas hasta el día de hoy, como el queratocono".

Proceso de largo aliento

El proceso para desarrollar este mecanismo empezó como una idea en el laboratorio, en el contexto de una investigación científica, hasta estar listo para su uso clínico con pacientes. “Es una satisfacción muy grande ver que una tecnología con la que he trabajado tanto tiempo ya esté dando sus frutos en una aplicación directa para detectar una enfermedad”, afirma el Dr. Zvietcovich, quien empezó a estudiar este tipo de tecnologías ópticas cuando hacía su doctorado en la Universidad de Rochester, en Nueva York.

“Con estos avances, los médicos van a poder explorar con mayor alcance nuevos tratamientos oculares y enfermedades poco comprendidas hasta el día de hoy, como el queratocono”, concluye.

¿Qué es el queratocono?

Es una condición ocular que se produce cuando la córnea se hace más fina y gradualmente sobresale en forma de cono. Esto provoca visión borrosa y puede producir sensibilidad a la luz y al resplandor.