Introducción: principios de la fotografía estereoscópica

La visión estereoscópica humana se consigue partiendo de dos imágenes ligeramente diferentes de cada ojo que el cerebro combina para formar una imagen única (fusión) y tridimensional (estereopsis). Los diferentes puntos de vista permiten al cerebro juzgar la profundidad y la distancia. Estas características de la percepción humanas son las que se emplean para la obtención y visualización de imágenes 3D.

La fotografia estereoscópica o 3D consiste en crear una ilusión 3D a partir de un par de imágenes. Los comienzos se remontan a 1840 con la fabricación del primer visor estéreo (estereoscopio) por Charles Wheatsone. En muchos anticuarios todavía encontramos estos visores junto con imágenes antiguas históricas en blanco y negro. Recientemente, la comercialización de películas 3D de amplia difusión, ha despertado el interés por el mundo de la fotografía tridimensional, con la aparición de cámaras fotográficas, videocámaras, monitores y televisiones 3D al alcance de la mayoría de los bolsillos.

En este artículo vamos a revisar los principios generales de obtención y visualización de imágenes 3D, así como su aplicación en el campo de la oftalmología.

Obtención de imágenes 3D

Las imágenes estereoscópica pueden obtenerse empleando 2 técnicas: la técnica simultánea y la técnica secuencial.

a) Técnica simultánea: consiste en la obtención de dos imágenes al mismo tiempo, en un solo disparo. Para ello puede emplearse una cámara estereoscópica especial (con dos objetivos) o dos cámaras iguales juntas con un sistema de sincronización del disparo. Esta técnica puede emplearse para cualquier tema, pero resulta imprescindible en la fotografía de motivos móviles.

b) Técnica secuencial: consiste en realizar 2 imágenes sucesivas: realizamos una toma y desplazando lateralmente la cámara para realizar la segunda. En este caso empleamos una sola cámara sin características especiales. Lógicamente solo puede emplearse en motivos estáticos.

Visualización imágenes 3D

Una de las dificultades de la imagen tridimensional, que probablemente ha limitado su empleo generalizado, es la necesidad de dispositivos especiales para su visualización.

Podemos observar las imágenes 3D como una única imagen tratada especialmente (anaglifos rojo azul, imagen polarizada combinada o imagen alternante) o bien como 2 imágenes separadas situadas juntas (una para ojo derecho y otra para ojo izquierdo).

Estas imágenes pueden visualizarse en varios medios: imagen impresa, diapositivas, monitor de ordenadores, proyección, etc.

– Texto (libros, revistas, impresión):

• Una imagen combinada (analglifos): requiere un tratamiento especial y la visualización con gafas rojo-azul (fig. 1).

Fig. 1. Imagen combinada tridimensional (anaglifo): para su visualización 3D se requiere gafa rojo-azul.

• Dos imágenes juntas (R,L), requiere la utilización de lupas (+6 DP) o visores. Algunas personas tienen la suficiente habilidad para poder observarlas sin visores, siempre que sean imágenes pequeñas (fig. 2).

Fig. 2. Imágenes estereos por pares con visor.

– Diapositivas:

• Visores estereoscópicos de diapositivas (sencillo) (fig. 3).

Fig. 3. Visor estereoscópico de diapositivas.

• Proyectos especial doble con filtros polarizados y gafas polarizadas (complejo).

– Pantalla ordenador:

• Visor estereoscópico (prismas). Es el sistema más empleado en la clínica (fig. 4).

Fig. 4. Visor estereoscópico para imágenes pareadas en pantalla (Screen-VU stereoscope).

• Gafas sincronizadas con ordenador (fig. 5).

Fig. 5. Gafas sincronizadas (activas) con pantalla de ordenador.

• Pantallas especiales: visualización directa.

– Proyección:

• Imagen única combinada.

• Gafas polarizadas (pasivas) o gafas sincronizadas (activas) (fig. 5 y 6).

Fig. 6. Gafas polarizadas (pasivas) para proyección.

Imagen 3D en oftalmología

El uso de la fotografía estereoscópica en oftalmología se remonta hasta 1909. En 1957 David Donaldson introduce dos sistemas de cámaras estéreo simultáneas: una para fotografía externa y otra para fondo de ojo. Pero su uso se generalizó en la fotografía de fondo de ojo desde que Lee Allen describen 1964 la técnica de fotografías estéreo secuenciales, cuyos principios todavía están vigentes. Ya son clásicos los libros de imagen estereoscópica como el publicado por D. Gass Stereoscopic Atlas of Macular Diseases: Diagnosis and Treatment, o cursos de Angiografía y retinografía en estereopsis como organizados por la Dra. Figueroa a finales de la década de los 90 en la SEO. Desde su fundación en 1969 The Ophthalmic Photographer’s Society (OPS) convoca concursos anuales de fotografía, que en la actualidad incluyen 19 apartados en imagen 3D.

Las fotos estereoscópicas son particularmente útiles en identificar la localización anatómica de los hallazgos patológicos en las imágenes retinianas y en la valoración de la excavación papilar glaucomatosa. La imagen tridimensional es un protocolo estandar para muchos ensayos clínicos de investigación de las enfermedades retinianas. Las técnicas de imagen estéreo también se han utilizado para fotografía con lámpara de hendidura y, en menor medida, fotografía externa.

Fotografía externa 3D

La fotografía ocular externa en 3D hasta hace poco tiempo era una técnica poco extendida que requería cámaras especiales de coleccionista o complejos montajes de dos cámaras iguales. La reciente comercialización de cámaras digitales 3D de uso domestico probablemente lleve a un uso más generalizado, especialmente en patología palpebral y orbitaria.

Fotografía externa 3D

– Técnica simultánea.

– Equipo:

• 2 cámaras juntas.

• Cámara 3d (doble objetivo) comercializadas en la actualidad (fig. 7).

Fig. 7. Cámara fotográfica 3d con doble objetivo: Fijifilm W1 3D comercializada en año 2010.

– Aplicaciones:

• Patología palpebral, orbitaria (fig. 8).

Fig. 8. Fotografía externa 3d: hiperlaxitud palpebral, síndrome de Cushing (tomada con cámara Fijifilm W1 3D).

• Estrabismos.

• Fotografía quirúrgica externa (fig. 9).

Fig. 9. Fotografía externa 3d: Fotografía quirúrgica dacriocistorrinostomía (tomada con cámara Fujifilm W1 3D).

• Fotografía instrumental.

Fotografía con lámpara hendidura 3D

La fotografía estéreo con lámpara de hendidura ofrece imágenes espectaculares del segmento anterior, en la que es posible valorar perfectamente la localización de las patologías. Sin embargo, en la actualidad no existen equipos 3D comercializados, lo que limita sus uso, requiriendo montajes con 2 cámaras complejos.

Fotografía con lámpara de hendidura 3D

– Técnica simultánea.

– Equipo:

• No comercializados.

• 1 cámara con prisma divisor.

• 2 cámaras (fig. 10).

Fig. 10. Equipo de lámpara de hendidura fotográfica 3D con 2 cámaras (Zeiss). Modelo no comercializado.

– Aplicaciones: Patología polo anterior: fotografía con lámpara hendidura (fig. 11), goniofotografía 3D, tinciones (fluoresceina, rosa de bengala, etc.).

Fig. 11. Fotografía con lámpara de hendidura 3D: Carcinoma conjuntival (Zeiss). Imagen tomada de: Martonyi, Bahn, Meyer. Slit lamp: examination & photography. Time One Ink, Ltd, Sedona, Arizona. 3.ª edition. 2010.

Fotografía de fondo de ojo 3D

La fotografía 3d alcanza su máxima utilidad clínica en la patología de fondo de ojo. La posibilidad de hacer fotografías estereos secuenciales con cámaras de fondo de ojo comercializadas hace que sea muy extendida su utilización. Los equipos digitales permiten visualizar de forma inmediata los resultados en el monitor del ordenador con un simple visor estereo.

Por otro lado se han comercilizado equipos especiales como DISCAM que realizan fotografías simultáneas utilizando filtro verde.

Fotografía de fondo de ojo 3D

– Equipos: cámara de fondo de ojo comercializados (Topcon, Zeiss, Canon…) (fig. 12).

Fig. 12. Cámara de fondo para estereofotografía secuencial: Modelo Zeiss FF450 ir con sistema de archivo digital Visupac.

– Técnica secuencial: 2 imágenes del mismo ojo desplazando eje optico de cámara lateralmente (estéreo mínimo 0,78 mm).

– Aplicaciones: cualquier patología de fondo de ojo, pero resulta de especial interés en la valoración de la papila (excavación papilar, edema papila), edema macular, tumores, etc.

Todas las técnicas de fondo de ojo pueden realizarse en 3D: retinografia (fig. 13), fotografia con filtros (fig. 14), angiografiafluoresceínica (fig. 15), angiografía con verde indocianina (fig. 16).

Fig. 13. Fotografía de fondo de ojo color 3D: papila glaucomatosa (tomada con cámara Zeiss FF450 ir, 20º).

Fig. 14. Fotografía de fondo de ojo con filtro verde 3D: Drusas de nervio óptico (tomada con cámara Zeiss FF450 ir, 20º).

Fig. 15. Angiografía fluoresceínica 3D: Hamartoma combinado de EPR y retina. Best of Show Stereo Slides. Ophthalmic Photographers' Society 2007 (tomada con cámara Zeiss FF450 ir, 30º).

Fig. 16. Angiografía con verde indocianina 3D: melanoma coroideo (tomada com cámara Zeiss FF450 ir, 50º).

Otras imágenes 3D

En la actualidad son muchos los equipos que muestran imágenes en 3D: generalmente se trata de recreaciones topograficas en dos dimensiones, más que imágenes propiamente en 3D. Este tipo de representaciones tridimensionales están disponibles en muchos equipos oftalmológicos: topógrafía, tomografía de coherencia óptica de alta resolución (OCT- HD), ecografía, resonancias magnéticas, etc.

De todas ellas probablemente la más popular es la OCT 3D, que ofrece imágenes topográficas tanto fijas como móviles, que resultan de utilidad especialmente en la patología macular quirúrgica. Estas representaciones tridimensionales pueden verse realmente en 3D con algunos procesamientos informáticos de la imagen y visores en 3D (fig. 17).

Fig. 17. Tomografía de coherencia óptica 3D: Hamartoma astrocítico (tomada con Cirrus OCT-HD, imagen topográfica macular 3D tratada).

Conclusiones

La imagen estereoscópica mejora la información diagnóstica proporcionando una visión realista y en profundidad, muy superior a las fotografías normales en dos dimensiones.

Indudablemente tiene un gran interés docente y permite valorar la profundidad, profusión y localización de las lesiones. Actualmente su principal aplicación clínica en oftalmología es en la fotografía de fondo de ojo.

La amplia comercialización de cámaras, televisiones y proyecciones en 3D probablemente lleven a un uso generalizado de la imagen 3D en todos los campos de la oftalmología. En un futuro próximo, los avances tecnológicos nos permitiran visualizar las imágenes 3D sin necesidad de gafas accesorias con una alta calidad.

 

* Nota de los autores: Para visualizar las imágenes estereoscópicas (par estereo) es necesario un visor estereo como el que se muestra en las figuras 2 ó 4.