Introducción

Frente a la avalancha tecnológica que ha invadido en los últimos años el ámbito de la Oftalmología, los tests de evaluación de la visión cromática continúan siendo una herramienta diagnóstica manejada en la mayoría de los centros según la manera tradicional, por lo que resulta interesante plantear las recientes –o no tanto– alternativas informáticas surgidas en este campo. Es indudable que estas pruebas han sido desplazadas a un segundo plano por los modernos métodos diagnósticos dentro de la patología adquirida de retina y nervio óptico fundamentalmente, si bien continúan siendo imprescindibles para determinar los defectos congénitos que tanta importancia tienen para las pruebas de acceso a muchas profesiones o simplemente para la confirmación de su presencia en pacientes que así lo solicitan. Las discromatopsias congénitas constituyen un grupo de defectos que afectan a un 8,5% de la población (6,5% de formas leves y 2% de severas), por lo que su importancia clínica no es desdeñable (1).

En la realización de los tests clásicos, la iluminación de la consulta sigue siendo un escollo importante, pues no siempre se dispone de la más adecuada, lo cual introduce un elemento perturbador para la correcta percepción de los tonos. En segundo lugar, la manipulación de las fichas en las pruebas de ordenamiento y de las láminas pseudoisocromáticas hace que los tests se puedan deteriorar con el uso repetido y que pierdan por ello la fiabilidad requerida. Por último, el tiempo que emplea el paciente en hacer la prueba, añadido al tiempo que emplea la persona que transcribe los resultados y calcula, en muchos casos de forma artesanal, los errores cometidos, constituye una gran desventaja de estas pruebas cromáticas frente a la inmediatez de las modernas técnicas diagnósticas, en las que todo está informatizado. En este sentido, es indudable la necesidad de aplicar herramientas informáticas que minimicen estos inconvenientes y agilicen la obtención de resultados. Los ordenadores pueden ser usados para interpretar con rapidez los tests realizados a la manera clásica, para realizar dichos tests sobre la misma pantalla sin necesidad de emplear fichas ni láminas o, finalmente, para aplicar nuevos tests diseñados específicamente para ellos, tests que no tienen su equivalente en los ya conocidos.

Los espacios del color

Es una realidad que la representación del color varía según el dispositivo empleado. Los sistemas de administración del color dependen de varios factores. Por ejemplo, de modelos o espacios del color fiables que permitan una correspondencia de color precisa y predecible entre distintos dispositivos. Un modelo de color es una fórmula matemática abstracta que describe cómo se representan los colores. Los más conocidos son el RGB, empleado por pantallas, cámaras y escáneres, y el CMYK, propio de las impresoras y otros dispositivos de salida (2). En el caso de la percepción cromática, el sistema de color más clásico es el sistema de Munsell, pintor y profesor de Arte que en 1905 publicó su libro «A color notation», donde expuso su rueda cromática de 100 tonos, con una diferencia cromática de valor 1 entre cada dos tonos adyacentes, algo que fue decidido de manera arbitraria (3). Éste fue el sistema elegido por Farnsworth en 1943 para la confección de su test FM-100 de 85 tonos (el autor retiró 15 de los 100 originales por la escasa diferencia entre algunas fichas, situadas la mayoría en la zona de los amarillos, porque se producía una asimetría en la distribución de los errores cometidos por sujetos sanos). De este sistema Munsell también fueron seleccionadas por el mismo Farnsworth las 15 fichas del test D-15, de uso tan extendido en las consultas de Oftalmología hasta nuestros días (4,5).

Pero fue en el año 1931 cuando la Comisión Internacional de la Iluminación (C.I.E., de sus siglas en francés), organismo creado a principios del siglo XX como autoridad internacional en cuestiones de luz, iluminación, color y espacios de color, desarrolló el sistema de color CIE-XYZ o estándar, que es el que hoy se sigue usando como referencia en materia de percepción cromática. La propia CIE transformó este espacio tridimensional en otro de dos dimensiones artificiales, una de cromaticidad y una de intensidad. Así se creó el diagrama de cromaticidad CIExyY, que representa toda la gama de colores a la que es sensible el ojo humano. Desde el diagrama original de 1931, pasando por un segundo diagrama elaborado en la década de los sesenta, llegamos al diagrama utilizado en la actualidad, el modelo CIELAB de 1976, que es hoy por hoy el más completo (fig. 1). Cada color tiene sus coordenadas en este sistema, y pueden establecerse matemáticamente las diferencias entre dos tonos. Estos cálculos son los que han permitido desarrollar los distintos métodos de cuantificación de los tests de colores clásicos que, en sus programas informáticos correspondientes, han supuesto la revolución en el estudio de la visión cromática (6).

Fig. 1. Diagrama de cromaticidad CIE de 1976. La figura cerrada contiene los colores visibles al ojo humano, cada uno con sus coordenadas x e y correspondientes. La coordenada Y determina la luminosidad.

Las líneas de confusión

Cuando un paciente que sufre una discromatopsia realiza un test de ordenamiento o de láminas pseudoisocromáticas (el de Ishihara, p.ej.), comete los errores de una forma concreta que es la que debe ser interpretada mediante un método u otro posteriormente. Las líneas de confusión, dibujadas sobre el diagrama CIE del color y distintas en orientación para cada uno de los tres tipos de defectos -protan, deuteran y tritan-, contienen aquellos tonos que para el discrómata correspondiente son percibidos de la misma manera, por lo que si en un test se le presentan dos tonos contenidos en una de esas líneas, el sujeto los va a confundir necesariamente (fig. 2). Si estamos realizando un test de ordenamiento, la disposición de esos dos tonos podrá ser o no la correcta con un 50% de probabilidades para cada opción (si el sujeto no distingue entre dos fichas porque ambas le parecen iguales, unas veces las colocará bien y otras mal, según el azar). Si el test es de láminas pseudoisocromáticas y se presenta al paciente una lámina cuya figura y fondo poseen tonos situados en la misma línea de confusión, éste no será capaz de determinar cuál es esa figura, porque no contrastará cromáticamente sobre dicho fondo.

Fig. 2. Líneas de confusión de los tres defectos de la visión cromática dibujadas sobre el diagrama de cromaticidad CIE de 1976.

Tras la realización de un test de ordenamiento, que en la mayoría de centros suele ser un FM-100 o un D-15, el procesamiento de los resultados nos lleva a un gráfico en el que valoramos si existe o no un determinado eje de confusión, es decir, una polaridad, que se suele simplificar en los términos «rojo-verde» (para defectos protan y deuteran) o «azul-amarillo» (para defectos tritan). Esta orientación no es casual, y está basada en esas líneas de confusión. La determinación de la misma es la base de la mayoría de los más modernos métodos de análisis de los tests de colores.

Métodos de interpretación de los tests clásicos

1.  Método de Farnsworth para el FM-100

Basado en que la diferencia cromática entre tonos adyacentes es de uno, el cálculo de los errores totales se realiza mediante la suma de los errores generados en la disposición de las fichas por el paciente. Si hay menos de 100 errores, la visión cromática es correcta, entre 100 y 200 errores, defectuosa, y más de 200 errores apuntan a una afectación severa (4). En los primeros ordenadores de las consultas de finales de los 80 y principios de los 90 ya podía aplicarse este método, aunque fue la empresa Richmond Products la que comercializó posteriormente una aplicación sobre MS Excel que permite obtener el diagrama polar clásico. Se han desarrollado variantes que incluyen correcciones del resultado final en función de la edad, teniendo en cuenta los estudios de Kinnear en este sentido (7).

2. Método de Farnsworth para el D-15

El autor estableció que el número de cruces era el valor que determinaba la mayor o menor afectación. En la actualidad ningún programa informático ha sido creado para la aplicación de este método, pues es poco objetivo y difícil de definir (4,5).

3. Método de Kinnear para el FM-100

Este método tiene como base el recuento de errores clásico de Farnsworth, y hace un cálculo de la raíz cuadrada del error de cada una de las cajas (8).

4. Método de Bowman para el D-15

Calcula la suma de las diferencias cromáticas entre las fichas según han sido ordenadas por el sujeto. Bowman creó este método basándose en el de Farnsworth para el FM-100, que no era aplicable al D-15 porque las diferencias cromáticas entre las fichas de este último variaban notablemente de unas a otras. Siguiendo el sistema CIELAB, el autor determinó cuáles eran las diferencias matemáticas reales entre tonos y a partir de ellas el valor TCDS (Total Colour Difference Score) ideal, que es aquél calculado a partir de un test realizado sin ningún error. Bowman estableció, asimismo, los TCDS ideales para los distintos grupos de edad. Cuando un sujeto realiza el test, se obtiene su TCDS y se calcula el CCI o Índice de Confusión Cromática, que es el cociente entre el TCDS del sujeto y el TCDS ideal para su edad. Cuando este índice es mayor de 1 significa que existe una discromatopsia, mayor o menor según su cuantía (9).

5. Método de Smith y Pokorny para el FM-100

Los autores crearon este método porque el original de Farnsworth determinaba un error total de la prueba, pero no definía con precisión cuál era el eje del defecto, que la mayor parte de las veces se decidía de forma poco objetiva por el aspecto del diagrama circular. Este método se conoce con el nombre de «análisis de cuadrantes», pues divide las fichas en dos grupos: uno para aquellas donde se cometen los errores de confusión «rojo-verde» (protan y deuteran) y otro donde se cometen los errores «azul-amarillo» (tritan). Cada grupo está integrado por dos cuadrantes opuestos por el vértice en el diagrama circular. La diferencia entre los errores cometidos en ambos grupos de fichas determina cuál es el predominante, y en función de ello se decide cuál es la discromatopsia del sujeto analizado (10).

6. Método de Vingrys y King-Smith para el D-15 y el FM-100

Conocido también como el método del «momento de inercia», la originalidad del mismo radica en un análisis mucho más exhaustivo que el de los métodos previos, pues cuantifica el defecto con unos índices mucho más descriptivos y determina la polaridad de los errores con una precisión indiscutible. Para cada test realizado, los autores determinan un vector resultante a partir del diagrama CIE, que permite definir un eje de confusión (gracias a él podemos decir si el defecto es protan, deuteran, tritan o indefinido –este último propio de patologías adquiridas–), un índice de selectividad (medida del grado de azar de los resultados) y un índice de confusión (medida de la severidad del defecto) (11).

7. Otros métodos

Muchos otros autores han diseñado sus propios métodos de cuantificación de los tests clásicos. Knoublach, con su estudio de la bipolaridad del FM-100, y Kitahara, con un sistema de cálculo similar, son algunos de ellos (12,13).

La complejidad de los cálculos que se realizan en los anteriores métodos de análisis de los tests de colores han hecho imprescindible el empleo de ordenadores para tal fin. Los programas adecuados han sido comercializados por algunas empresas y en otros casos son ofrecidos de forma gratuita en algunas páginas web de Internet.

Tests de colores diseñados para ordenador

Sin duda, la mayor revolución en los tests de visión cromática la representan aquellos programas que permiten realizarlos sin la necesidad de los materiales clásicos, las fichas y las láminas básicamente, así como en condiciones de iluminación poco estrictas, gracias a que los monitores ofrecen la suya propia. Sin embargo, es importante hacer algunas puntualizaciones a este respecto. Volviendo a los espacios del color, y en concreto al diagrama CIE, es un hecho que los colores que pueden ser representados en una pantalla de ordenador no se superponen a toda la gama de colores a la que es sensible el ojo humano. Así, para cada dispositivo de color, ya sean pantallas, cámaras, escáneres, impresoras, etc., se define el llamado gamut, peculiar de cada modelo, que es aquella parte del diagrama de cromaticidad que aquél es capaz de representar con fiabilidad. Los tonos que se utilizan en el FM-100, el D-15 y otros tests de ordenamiento, y también los tonos de las figuras y fondos de los tests de láminas pseudoisocromáticas se localizan, al menos en la teoría, dentro del gamut de todos los monitores actuales, por lo que a priori podrían usarse en la realización de dichos tests. A pesar de este hecho, si queremos realizar un test de colores mediante ordenador, debemos asegurarnos de que los tonos que van a ser mostrados al paciente coincidan todo lo posible con los tonos de los tests manuales clásicos y que, además, los resultados puedan ser aceptados científicamente. Esto implica la necesidad de los dos procesos siguientes:

1. Calibración del monitor

Desde las ancestrales cartas de ajuste, ya obsoletas, hemos llegado en la actualidad a herramientas informáticas de gestión del color que realizan un calibrado exacto de los colores mostrados en pantalla. También existe un hardware específico para el mismo fin, constituido por calibradores que se conectan al ordenador y van probando los distintos tonos para que sean percibidos de la forma elegida. Además, los actuales monitores TFT han superado notablemente a las pantallas de rayos catódicos o CRTs, paralelamente a una mejora progresiva en las tarjetas gráficas de nuestros equipos. Por todo ello, hoy en día simular con fidelidad un test de colores clásico y que sea aceptado depende más del siguiente proceso:

2. Validación del test

Cuando alguien diseña un nuevo test, ya sea de aplicación manual clásica o mediante un programa informático, debe pasar por las siguientes etapas:

1.ª Determinación de la fiabilidad («reliability»): representa la capacidad de medir lo mismo en dos situaciones distintas o, lo que es lo mismo, la repetibilidad de la prueba. Para definirla, el test al que se somete el grupo de sujetos elegido debe ser realizado en dos ocasiones separadas en el tiempo, para valorar después si los resultados coinciden y en qué medida (se asignará un valor que será ya propio de este test).

2.ª Determinación de la validez («validity»): se consigue mediante la comparación con un test universalmente aceptado, siendo el preferido el anomaloscopio, que es el gold standard de los tests de colores, aunque puede utilizarse también el test clásico correspondiente.

Finalmente, y a través de algunos cálculos más complejos, se le otorga al test estudiado un coeficiente k (de Cohen), que varía de 0 a 1, y que es una medida del grado de acuerdo entre las dos pruebas, ya sean las dos veces que se aplicó el test estudiado (fiabilidad) o el test estudiado y el de control (validez). Valores próximos a 1 certifican una calidad excelente del test en proceso de validación (14).

La creación de un test de colores para ordenador constituye, por tanto, un proceso arduo que no muchos autores están dispuestos a realizar. Internet está lleno de páginas web donde se ofrece al usuario la posibilidad de determinar la calidad de su visión cromática mediante unos u otros programas que, la mayoría de las veces, no están validados. Ejemplos de programas que sí cumplen estos requisitos son el Color Vision Recorder de Optical Diagnostics, el PCST (Portal Color Sort Test) del Cole Eye Institute de Cleveland y el Seohan computerized hue test. El primero de ellos permite realizar un test D-15 clásico y un D-15 desaturado de Lanthony, y analiza los resultados mediante los métodos de Bowman y Vingrys (fig. 3) (15). El segundo realiza un test de ordenamiento de propia creación con 36 fichas divididas en cuatro grupos (a modo de versión reducida del FM-100) (16). El último es un FM-100 diseñado por un grupo coreano que cuantifica los resultados según el método del análisis de cuadrantes de Smith y Pokorny (17,18).

Fig. 3. Color Vision Recorder. En la figura se muestran ejemplos de las pantallas del programa. La imagen izquierda muestra la pantalla donde el sujeto ordena los tonos; a la derecha, la visualización de los resultados en forma gráfica y numérica.

Conclusión

Los tests de evaluación de la visión cromática continúan siendo necesarios en nuestra práctica clínica. A pesar de su valor reducido frente a técnicas diagnósticas más recientes para determinadas patologías, mantienen su utilidad en otras muchas, por lo que es importante saber utilizarlos e interpretarlos correctamente. Los ordenadores tienen su importancia en este sentido, pues la valoración exhaustiva de los resultados pasa, necesariamente, por la aplicación de un programa informático adecuado. El siguiente paso, la realización de los tests en la propia pantalla del ordenador, ya es un hecho, pero aún no se ha beneficiado de todas las herramientas tecnológicas de las que disponemos en la actualidad.