Artículo científico La edad como factor de riesgo en la función visual para la conducción nocturna › Juan José Navarro1,5 › Antonio Langa2,5 O.C. 2.828 › Guillermo Ramírez3,5 › Dra. Celia Sánchez-Ramos4,5 O.C. 3.171 1 Máster en Optometría y Visión, Universidad Complutense de Madrid. Master en Óptica, Optometría y Visión, Universidad Complutense de Madrid. 2 3 Experto en Visión y Seguridad Vial. PhD Ciencias de la Visión. Directora Departamento Óptica II, Universidad Complutense de Madrid. 4 Grupo de NeuroComputación y NeuroRobótica, Universidad Complutense de Madrid. 5 El estado funcional del conductor, el tipo y estado del vehículo y las condiciones de las vías de tránsito son los principales factores a considerar en la seguridad vial. Se ha valorado la agudeza visual mesópica de contraste 100% y 20%, y la sensibilidad al contraste de 69 conductores, agrupados en mayores y menores de 40 años. Los instrumentos utilizados fueron: luxómetro, optotipos de agudeza visual logMAR, Test Pelli-Robson y foco de deslumbramiento. Los resultados indican que el proceso de envejecimiento provoca una pérdida de agudeza visual mesópica, un déficit de sensibilidad al contraste mesópico. En el grupo de mayores de 40 años, el deslumbramiento produce pérdidas significativas en la sensibilidad al contraste. PALABRAS CLAVE Conducción nocturna, sensibilidad al contraste, agudeza visual contraste variable, mesópica, deslumbramiento, edad. INTRODUCCIÓN L › nº 478 os tres factores principales a tener en cuenta en la seguridad vial son el estado funcional del usuario, el tipo y estado del vehículo y las condiciones de las vías de tránsito. Obtener la me- jor interacción entre estos elementos permite la optimización de la tarea de conducción de vehículos. Este estudio se enfoca al análisis del estado de la función visual del conductor en visión nocturna (condiciones de iluminación mesópica entre 10-2 y 10 cd/m2). Conocer y optimizar el estado de la función visual de las personas es una de las tareas más importantes de los expertos en Ciencias de la Visión. En este sentido y con relación a la seguridad vial, este trabajo se va a centrar en la función visual de conductores habituales en condiciones de baja iluminación. De todos es conocido que el sistema óptico ocular presenta aberraciones cuando su zona periférica participa en la formación de la ima- ÓPTICA OFTÁLMICA Foco para los rayos de luz paraxiales Luz de un objeto distante Foco para los rayos de luz del extremo Foco para los rayos de luz intermedios Figura 1. Marcha de rayos. Aberración cromática y esférica. gen retiniana, debido a un aumento del diámetro pupilar. por una amplia variedad de signos y señales reflectantes presentes en la vía pública. Otros dispositivos utilizados para mejorar la conducción nocturna, como faros y farolas, pueden tener efectos contraproducentes por deslumbramiento en otros conductores que comparten la vía pública TEST9 en ese mismo momento. 16.50 m Las circunstancias de iluminación mesópica en conducción nocturna son muy frecuentes, y se conoce tanto la incidencia como la gravedad de los accidentes de tráfico en estas condiciones. En España, según el estudio realizado por la DiEl deslumbramiento se define como inrección General de Tráfico (DGT, 2011), hibición o disminución en la capacidad entre las 20.00 y las 8.00 horas, se produvisual (p.e., pérdida de agudeza visual), o ce la más baja densidad de tráfico y, sin 6 m de tiempo ambos efectos a la vez, por la presencia embargo, se trata del intervalo en el campo visual de una fuente lumimás peligroso para la accidentabilidad; nosa intensa (Millot 1986). El deslumde tal forma que en este periodo se ha bramiento se debe a una relación desfacomputado el 39% de las víctimas mor1.5demlas luminancias entre vorable la zona tales por accidentes de tráfico.1 Un infor2.40 m me anterior de la Dirección General de donde se mira, que es el área de interés Tráfico (DGT, 2009) indica que el 35,4% que queremos percibir, y la fuente de luz, de los accidentes de circulación con vícinfluyendo así mismo el estado de adaptimas mortales se produjeron entre las tación del ojo y el ángulo que se forma 20.00 y las 8.00 horas, situándose el índientre la zona de interés y nuestro ojo ce de gravedad en 4,2 muertos, frente a con respecto al foco. Esto provoca una los 2,9 muertos por cada 100 accidentes pérdida o reducción del contraste en la 9.85 m producidos durante el día.2,3 imagen retiniana. Esta pérdida de brillo del objeto, que es la apreciación subjetiCon relación a la función visual, estudios va de su luminancia aparente, puede declásicos ya valoraron los cambios en la berse a efectos de reflexión o dispersión visión que se producen bajo condiciones de la luz. La dispersión de la luz puede de baja iluminación, que incluyen la ser provocada por el polvo o partículas reducción de la agudeza visual en la en suspensión en el aire (exterior), o bien Iluminancia ocular estimada para las diferentes posiciones de mirada zona central y en la zona periférica,4,5,6 por estructuras intraoculares (interior). Condiciones de iluminación: mesópicas así como la reducción de la sensibilidad al Sin deslumbramiento, sin difusor contraste para todas las frecuencias espaNumerosos estudios intentan dilucidar si ciales.7,8 También se ha demostrado que la la edad y sus consabidas pérdidas en habiinterno Parabrisas derechoLa mayomagnitud de estos Parabrisas cambios izquierdo en la conduc-Retrovisor lidades visuales son relevantes. 0.131±0.01 lux 0.116±0.01 0.153±0.01 lux ción nocturna puede ser paliada, en cierta ría de estas investigacionesluxcorrelacionan medida, por el alumbrado público, por la positivamente la edad y el número de aciluminación del tablero de instrumentos y cidentes con las deficiencias visuales.10,11,12 Febrero 2013 › La edad como factor de riesgo en la función visual para la conducción nocturna 16.50 m Artículo científico TEST 6m 1.5 m 2.40 m 9.85 m Figura 2. Disposición de elementos y dimensiones del espacio acondicionado para simulación de conducción nocturna con vehículo adaptado y foco deslumbrante en posición de vehículo enfrentado. Las alteraciones en la visión nocturna la conducción nocturna. Así mismo, en estimada diferentes posiciones de óptico, mirada son más Iluminancia graves en lasocular personas mayo- para la las periferia de cualquier sistema 5,13 comoCondiciones resultadodede los cambios res, iluminación: mesópicas incluido el ocular (córnea y cristalino), en deslumbramiento, sin difusor relacionadosSincon la edad en los procecondiciones de baja iluminación y dilatasos ópticos y neurales.14,15 Está bien doción pupilar, pueden sumarse a la miocumentado que muchos conductores de pía nocturna efectos visuales indeseables Parabrisas izquierdo Retrovisor interno Parabrisas derecho edad avanzada minimizan o evitan concomo halos, manchas, deformaciones y 0.153±0.01 lux 0.131±0.01 lux 0.116±0.01 lux ducir de noche.16,17,18 Aun así, los datos otras aberraciones ópticas. de accidentes muestran que los conductores mayores de 65 años presentan una El objetivo de este trabajo es conocer tasa mayor de participación en accidenel estado de la agudeza visual mesópica tes mortales durante la noche que los para dos niveles de contraste del test y conductores jóvenes, exceptuando a los valorar la sensibilidad al contraste mesómenores de 25 años.19 pica en conductores de vehículos de diferentes rangos de edad. Uno de los factores, bien conocido, que MATERIAL Y MÉTODOS influye en el déficit de la función visual Retrovisor derecho mesópica Retrovisor es la miopía nocturna, que se izquierdo Panel Las actuaciones necesarias para llevar a 0.083±0.01 lux caracteriza principalmente 0.153±0.01 lux por una defi0.149±0.00 lux cabo el desarrollo de este estudio se reaciencia de enfoque de la imagen en conGuantera lizaron en dependencias 0.120±0.01 de la Universidiciones de baja iluminación. Esta defilux dad Complutense de Madrid. Se contó ciencia está causada por un cambio en con la participación de un grupo de conlas propiedades refractivas del ojo cuanductores voluntarios constituido por 69 do se dilata la pupila (midriasis), debido a personas, que fueron distribuidas en dos que la zona periférica de la pupila puede grupos en función de su edad: menores producir un peor enfoque de la imagen de 40 años (39 personas) con una edad (Figura 1). Por este motivo, en este tramedia de 23 ± 4 años, y un segundo bajo, se valora la agudeza visual mesógrupo de mayores de 40 años con una pica como indicador de las variaciones edad media de 52 ± 9 años (30 personas). de la resolución espacial, utilizando test Todos los participantes firmaron un concon dos niveles de contraste, para emular sentimiento informado escrito. las distintas condiciones atmosféricas de A › nº 478 Iluminancia ocular estimada para las diferentes posiciones de mirada Condiciones de iluminación: mesópicas Con deslumbramiento, sin difusor 1.5 m 16.50 m 2.40 m 6m ÓPTICA OFTÁLMICA Tabla 1. Valores de medidas de iluminancia, en luxes, en los distintos puntos de mirada en vehículo. Parabrisas izquierdo Parabrisas derecho Panel de información 1.5 m Contenedor frontal Retrovisor interno Sd(lux) 0,15 ±0,01 0,12 ±0,01 0,15 ±0,00 0,12 ±0,01 0,13 ±0,01 0,15 ±0,01 0,08 ±0,01 Cd(lux) 49,85 ±3,15 37,00 ±6,14 45,05 ±1,67 37,70 ±2,66 40,53 ±4,26 34,55 ±2,33 21,82 ±1,98 9.85 m Retrovisor 2.40 m ext. izquierdo Retrovisor ext. derecho Las pruebas se realizaron en un espacio sala de pruebas presenta dimensiones 9.85 mpara las diferentes Iluminancia estimada posiciones de mirada adaptado paraocular alcanzar las condiciones de 16.50 m x 6.85 m x 5 m. Para la rea-2 2 Condiciones de iluminación: mesópicas cd/m a de iluminación mesópicas (10 lización concreta de este experimento se Sin deslumbramiento, sin difusor 10 cd/m2), donde se simulaban las connecesitó ocupar un espacio de 11 m x diciones de conducción nocturna. La 6 m para disponer un vehículo prepaParabrisas izquierdo 0.153±0.01 lux Retrovisor interno 0.131±0.01 lux Parabrisas derecho 0.116±0.01 lux Iluminancia ocular estimada para las diferentes posiciones de mirada Condiciones de iluminación: mesópicas Sin deslumbramiento, sin difusor Parabrisas izquierdo 0.153±0.01 lux Retrovisor izquierdo 0.153±0.01 lux Retrovisor interno 0.131±0.01 lux Panel 0.149±0.00 lux Parabrisas derecho 0.116±0.01 lux Retrovisor derecho 0.083±0.01 lux Guantera 0.120±0.01 lux A Retrovisor izquierdo 0.153±0.01 lux Panel 0.149±0.00 lux Retrovisor derecho 0.083±0.01 lux Guantera 0.120±0.01 lux A Iluminancia ocular estimada para las diferentes posiciones de mirada Condiciones de iluminación: mesópicas Con deslumbramiento, sin difusor Parabrisas izquierdo 49.848±3.15 lux Retrovisor interno 40.528±4.26 lux Parabrisas derecho 37.000±6.14 lux Iluminancia ocular estimada para las diferentes posiciones de mirada Condiciones de iluminación: mesópicas Con deslumbramiento, sin difusor Parabrisas izquierdo 49.848±3.15 lux Retrovisor izquierdo 34.548±2.33 lux Retrovisor interno 40.528±4.26 lux Panel 45.048±1.67 lux Parabrisas derecho 37.000±6.14 lux Retrovisor derecho 21.820±1.98 lux Guantera 37.696±2.66 lux C Retrovisor derecho Retrovisor izquierdo y medidas de iluminancia en los distintos puntos de mirada en vehículo Figuras 3 y 4. Esquema 21.820±1.98 lux Panel deslumbramiento (A y C). en las condiciones de iluminación sin/con 34.548±2.33 lux 45.048±1.67 lux Guantera 37.696±2.66 lux C Febrero 2013 › La edad como factor de riesgo en la función visual para la conducción nocturna Artículo Científico rado, los test de diagnóstico y el resto de los elementos necesarios en la experimentación. La disposición general del entorno experimental se muestra en la Figura 2. Los instrumentos utilizados fueron: un luxómetro digital MAVOLUX 5032B, un test de optotipos de agudeza visual logMAR retroiluminado (Precision Vision), un test de sensibilidad al contraste Pelli-Robson (Clement Clark) y un foco de deslumbramiento de 18 W. La caracterización del espacio adaptado a las condiciones de iluminación del experimento se realizó con el luxómetro MAVOLUX 5032B USB, manteniendo los niveles de iluminación a 0.1 luxes. De esta forma, las pruebas se realizaron en condiciones de iluminación mesópica. A continuación, se caracterizó la cabina del conductor. Se trata de un coche estándar con las siguientes medidas de cabina: 130 cm de ancho de cabina, 120 cm de alto de cabina, 70 cm de distancia desde los ojos del conductor al parabrisas, 55 cm de distancia desde los ojos al espejo retrovisor interior, 80 cm de distancia desde los ojos al espejo retrovisor exterior izquierdo, 175 cm de distancia desde los ojos al espejo retrovisor exterior derecho, 6 metros de distancia desde los ojos al test de optotipos, 90 cm de distancia del asiento al techo, 35 cm de distancia del asiento al suelo y 70 cm de distancia desde los ojos a los indicadores del panel de mandos. Por último, se midió la iluminancia referida a los distintos puntos de mirada del conductor: parabrisas izquierdo, parabrisas derecho, panel de información y mando, contenedor frontal, retrovisor interior y retrovisores exteriores, izquierdo y derecho. Esta caracterización se realizó en 2 situaciones de iluminación (ver Figuras 3 y 4): sin deslumbramiento y con deslumbramiento exterior. Los optotipos de valoración de la agudeza visual con escala logMAR (mínimo ángulo de resolución) utilizados presentaban retroiluminación. La escala utilizada es la habitual en este tipo de optotipos. Como se sabe, el número de símbolos por línea es siempre el mismo, así como el tamaño de la zona impresa, y la zona › nº 478 Figuras 5, 6 y 7. Fotografías de momentos de preparación y toma de medidas con los equipos utilizados. de separación entre símbolos es también idéntica. Los test utilizados tienen 2 niveles de contraste: 100% de contraste y 20% de contraste. El test de Pelli-Robson está constituido por tripletes de letras de igual tamaño y diferente contraste que decrecen hasta valores mínimos. El modelo experimental corresponde a un estudio descriptivo, observacional y transversal. Para esta experiencia se adaptó un vehículo, situado en el inte- ÓPTICA Tabla 2. Valores de AV 100% sin deslumbramiento. AV 100% (logMAR) Sin deslumbramiento Menores de 40 años -0,1 ± 0,1 Mayores de 40 años 0,02 ± 0,2 P-VALOR OFTÁLMICA Fase II. Con deslumbramiento externo. • Evaluación de la sensibilidad al contraste mesópica Pelli-Robson. • Valoración de la agudeza visual mesópica contraste 100% y 20% 0,0004* Tabla 3. Valores de AV 100% con deslumbramiento. AV 100% (logMAR) Con deslumbramiento Menores de 40 años -0,11 ± 0,1 Mayores de 40 años 0,02 ± 0,2 P-VALOR 0,00012* rior de la sala, del que se extrajeron, por seguridad, los elementos de riesgo: combustible, motor y batería. El vehículo se alimentaba energéticamente mediante un transformador externo con potencia suficiente para la necesaria iluminación de los faros y del panel de mandos del vehículo, que permanecieron encendidos durante toda la experiencia. La distancia entre el observador y los distintos test fue de 6 metros, dispuestos a la misma altura relativa al eje visual. Los distintos test de valoración de la función visual que se han utilizado son: Agudeza Visual logMAR contraste 100% y 20% y Sensibilidad al Contraste Pelli-Robson. Además, lateralmente a una distancia de 1,5 m de los test de diagnóstico, se colocó un faro deslumbrante de un vehículo (Figuras 5, 6 y 7). El protocolo de examen siguió la siguiente secuencia: 1. Anamnesis. 2. Adaptación de los conductores a las condiciones de iluminación mesópica durante 15 minutos. 3. Mediciones de los diferentes aspectos de la función visual seleccionados: Fase I. Sin deslumbramiento externo. • Evaluación de la sensibilidad al contraste mesópica Pelli-Robson. • Valoración de la agudeza visual mesópica contraste 100% y 20%. El tiempo necesario para la realización de las pruebas fue de 45 minutos por persona. Se diseñó en la secuencia de examen la valoración de la sensibilidad al contraste Pelli-Robson previa a las agudezas visuales, debido a que el test de AV cuenta con retroiluminación y un examen previo. Con ellos, podría haber distorsionado los resultados obtenidos en la carta de sensibilidad al contraste por alterar las condiciones de iluminación. Posteriormente, los datos fueron analizados estadísticamente mediante el software Statgraphics Plus 5.0 Professional Edition. Se realizó una estadística descriptiva de variables continuas y categóricas. Se comprobó el supuesto de normalidad para las variables continuas. Se aplicó el t-student para la comparación de medias para el caso de variables normales y test no paramétricos para los restantes. Se consideró significación estadística un valor de p <0.05. RESULTADOS La muestra estaba constituida por 69 conductores de ambos sexos: 39 personas menores de 40 años con una edad media de 23 ± 4 años y 30 personas mayores de 40 años con una edad media de 52 ± 9 años. Agudeza visual contraste 100% A) Sin deslumbramiento. B) Con deslumbramiento exterior. En la Tabla 2 se indican los valores de AV en condiciones basales (sin deslumbramiento). Se observan, tal y como se esperaba, diferencias significativas entre ambos grupos de edad, presentando valores de agudeza visual superiores en el grupo de sujetos de menor edad. El colectivo de menores de 40 años presentó una agudeza visual mesópica muy elevada. Estos valores se atribuyen a la media Febrero 2013 › Artículo Científico La edad como factor de riesgo en la función visual para la conducción nocturna de edad de este grupo (23 años). En la Tabla 3 se muestran los valores obtenidos cuando se efectuaron las medidas con deslumbramiento externo debido al faro deslumbrante. En este caso, también se mantienen las diferencias significativas entre los grupos de mayores y de menores de 40 años. Agudeza visual contraste 20% La valoración de la agudeza visual de contraste al 20% parece de gran importancia en este estudio, ya que condiciones meteorológicas habituales en la conducción nocturna, como la niebla, o condiciones del vehículo, como el estado del parabrisas o faros, o incluso la inadecuada situación de las lentes compensadoras de las gafas de los conductores, pueden dar lugar a que señalizaciones de tráfico, generalmente verticales, sean percibidas con un contraste muy disminuido, cercano al 20%. Por este motivo, los resultados siguientes son interesantes. Se exponen a continuación, a modo de resumen, los valores de la Agudeza Visual (AV) de contraste 20% en ambas condiciones de iluminación: A) Sin deslumbramiento. B) Con deslumbramiento exterior. De los resultados observados en las Tablas 4 y 5 se extrae que, en ambos grupos de edad, los valores de agudeza visual al 20% se reducen un 40% en comparación con los valores obtenidos al valorar la agudeza visual de contraste 100%. En todas las condiciones de iluminación se observan diferencias estadísticamente significativas en los valores de agudeza visual de bajo contraste entre ambos grupos de edad. Sensibilidad AV 20% (logMAR) Sin deslumbramiento Menores de 40 años 0,13 ± 0,2 Mayores de 40 años 0,21 ± 0,2 P-VALOR 0,022* Tabla 5. Valores de AV 20% con deslumbramiento. AV 20% (logMAR) Con deslumbramiento Menores de 40 años 0,06 ± 0,1 Mayores de 40 años 0,21 ± 0,2 P-VALOR DISCUSIÓN La conducción nocturna en condiciones de baja iluminación (condiciones de iluminación mesópicas) es un asunto de gran relevancia en la sociedad actual, puesto que muchos desplazamientos por trabajo o por ocio se producen en estas circunstancias. Un gran colectivo de personas tiene serias dificultades para conducir vehículos durante la noche o para realizar tareas en condiciones mesópicas, aun cuando en condiciones de iluminación fotópica no presentan problemas visuales. Por otra parte, conviene recordar que la periferia de cualquier sistema óptico, incluido el ocular (córnea y cristalino), produce aberraciones de la imagen, lo cual, en condiciones de baja iluminación y, en consecuencia, por dilatación pupilar, da lugar a desenfoque y otros efectos indeseables, como halos, destellos, manchas, deformaciones y otras aberraciones ópticas, además de una disminución de la sensibilidad al contraste. al contraste La sensibilidad al contraste valorada con el Pelli-Robson está restringida a bajas frecuencias espaciales. Los resultados indican, como en todo el estudio, diferencias significativas entre los dos grupos de edad en ambas condiciones estudiadas (Tablas 6 y 7). A) Sin deslumbramiento. B) Con deslumbramiento exterior. › nº 478 Tabla 4. Valores de AV 20% sin deslumbramiento. La agudeza visual mesópica basal de ambos grupos ha resultado superior a la unidad. En la bibliografía consultada este hecho no es frecuente, resultando generalmente valores de AV mesópicos inferiores. Cuando los objetos (señales de tráfico, indicadores) presentan un contraste inferior al 100%, ya sea por deterioro de la propia señal o por condiciones ambientales o de otro orden, se ha demostrado, en estos resultados, que la pérdida de resolución espacial de los 0.00021* ÓPTICA Tabla 6. Valores de sensibilidad al contraste Pelli-Robson, sin deslumbramiento para ambos grupos de edad. Pelli-Robson (log) Sin deslumbramiento Menores de 40 años 1,06 ± 0,2 Mayores de 40 años 0,62 ± 0,3 P-VALOR 0.0* Tabla 7. Valores de sensibilidad al contraste Pelli-Robson, con deslumbramiento para ambos grupos de edad. Pelli-Robson (log) Con deslumbramiento Menores de 40 años 1,13 ± 0,2 Mayores de 40 años 0,14 ± 0,2 P-VALOR 0.0* conductores es muy elevada, próxima al 40%. Por otro lado, al revisar los resultados de la AV al 20% con deslumbramiento externo al vehículo, se observa que se mantienen las diferencias entre OFTÁLMICA los dos colectivos, menores y mayores de 40 años. La sensibilidad al contraste, aspecto de la percepción visual de gran importancia en la conducción nocturna, no ha mostrado diferencias significativas. En la investigación actual, se ha analizado la influencia del deslumbramiento sobre tres variables de interés: la agudeza visual de contraste 100%, la agudeza visual de contraste 20% y la sensibilidad al contraste para frecuencias espaciales bajas. Las conclusiones indican que el proceso de envejecimiento provoca una pérdida de agudeza visual mesópica y un déficit de sensibilidad al contraste mesópico. El deslumbramiento no tiene un efecto significativo sobre la agudeza visual ni del 100% ni del 20% en ninguno de los grupos de conductores, mientras que en el grupo de mayores de 40 años el deslumbramiento produce pérdidas significativas en la sensibilidad al contraste. Bibliografía 1.Dirección General de Tráfico. “Siniestralidad vial: España 2009” Madrid: Ed Ministerio del Interior, 2008: 25. 2.Dirección General de Tráfico. “Las principales cifras de la Siniestralidad Vial. España 2008” Madrid: Ed Dirección General de Trafico, 2009: 25. 3.Dirección General de Tráfico. “Accidentalidad mortal en carretera. Verano 2011” Madrid: Ed Direccion General de Trafico, 2011: 14. 4.Johnson CA, Casson EJ. Effects of luminance, contrast, and blur on visual acuity. Optom Vis Sci. 1995; 72: 864869. 5.Sturr JF, Kline GE, Taub HA. Performance of young and older drivers on a static acuity test under photopic and mesopic luminance conditions. Hum Factors. 1990; 32: 1-8. 6.HE B. 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COMPENSACIÓN ÓPTICA HABITUAL Lente oftálmica OD OI Lente de contacto Sin compensación cil cil Esf Esf eje eje Ad Ad PRUEBAS DE LA FUNCIÓN VISUAL Resolución espacial : Agudeza visual Agudeza visual sin/con deslumbramiento (100%/ 20%) OI OD Ambos ojos 100 % 20 % Sensibilidad al contraste Niveles de iluminación ambiente mesópica sin /con deslumbramiento OI › nº 478 OD Binocular