Estereofotografía del fondo del ojo

El nacimiento y desarrollo de la fotografía oftalmológica ha estado y está muy condicionado no solo por los avances en fotografía, sino también por los avances del instrumental y  las técnicas utilizadas por los médicos oftalmólogos. La exploración oftalmológica requiere la utilización de variados y en ocasiones complicados instrumentos, diferentes tipos de iluminación y distintos accesorios: lámpara de hendidura, microscopio especular, lentes accesorias, retinógrafos, fluoresceína...

Las técnicas de imagen y la fotografía digital se están desarrollando a tal velocidad que utilizar el término "fotografía" ahora se nos queda corto y comenzamos a hablar de «Técnicas de imagen oftalmológica», un término mucho mas general. La cosa ha llegado a tal punto que incluso las sociedades científicas de fotografía oftalmológica han decidido ya cambiar su nombre, como ha hecho por ejemplo la British Ophthalmic Photographic Asociation (BOPA) que ahora ha pasado a llamarse Ophthalmic Imaging Association (OIA)

La realización de fotografías en oftalmología obliga a un perfecto conocimiento y utilización de estos instrumentos con sus accesorios y de diferentes y especializadas técnicas médicas. Esta es la causa de que con el paso del tiempo hayan aparecido médicos oftalmólogos especializados y especialmente dedicados a la fotografía oftalmológica.

Históricamente y hasta hace poco las principales ramas en las que podríamos dividir la fotografía oftalmológica son la fotografía ocular externa, la fotografía con lámpara de hendidura, la microfotografía especular, la fotografía de fondo de ojo y la angiofluoresceingrafía. A estas técnicas  hay que añadir hoy en día todas aquellas que vienen derivadas de la utilización de láser, escaner de ultrasonidos, tomografías y resonancias combinadas con técnicas de procesado por ordenador. Cada uno de estos tipos de fotografía oftalmológica merece al menos un post y es posible que poco a poco los vaya haciendo. De momento hoy simplemente escribiré una introducción a la fotografía oftalmológica, para hablar después, siguiendo el hilo del post anterior, de la estereofotografía del fondo de ojo.

Con la capacidad de visualizar estructuras importantes en gran detalle, los métodos de visualización en 3D son recursos valiosos para el diagnóstico y tratamiento quirúrgico de muchas patologías. No solamente se hacen imágenes 3D fotográficas de la retina, recientemente se han desarrollado diversas técnicas para hacer imágenes 3D mediante TAC, resonancia magnética, láser y ultrasonidos. Hablar de estas imágenes 3D ahora supera lo deseado con este post pero quien sabe si otro día.

Una clasificación más fácil para legos de la fotografía en oftalmología es una basada en la profundidad anatómica de la estructura ocular que queramos fotografiar:

1. Fotografía ocular externa: 

empleada para captar las capas externas del ojo y sus estructuras adyacentes y que utiliza cámaras fotográficas reflex de 35 mm digitales o analógicas con objetivos macro de 105 mm de focal. También se utilizan cámaras digitales compactas.

2. Fotografía de polo anterior:

en la que tenemos la fotografía con lámpara de hendidura  y  la fotografía de endotelio o microscopia endotelial.

La fotografía con lámpara de hendidura se ha empleado tradicionalmente como sistema de clasificación de las cataratas y como sistema de documentación de la patología vítrea. Es la técnica de elección en la patología del segmento anterior, el ángulo camerular (goniofotografía), el vítreo y la periferia retiniana. En este tipo de fotografía es importantísima el tipo de iluminación que se utilice para hacer la fotografía (iluminación difusa, iluminación directa, Hendidura + luz de relleno, Iluminación tangencial, Iluminación indirecta, Retroiluminación de fondo, Retroiluminación desde el iris o  Dispersión escleral) y la posible utilización de materiales de tinción y distintos tipos de luz como por ejemplo la fluoresceína con luz azúl cobalto para la visualización de erosiones corneales, conjuntivales, seidell, y el patrón de adaptación de lentillas.

La fotografía de endotelio o microscopia endotelial que se basa en el principio del reflejo especular descrito por Vogt en 1920 y nos permite valorar la forma, tamaño, densidad y alteraciones de las células endoteliales corneales.  La microscopía endotelial puede realizarse con diferentes tipos de equipo:

- lampara de hendidura

- lampara de hendidura + lente especular (acoplada a ordenador)

- microscopio especular (pueden ser o no de contacto)

Curiosamente hay poca información sobre la biografía de Vogt en internet y sin embargo, Alfred Vogt fue un importantísimo oftalmólogo suizo que se doctoró en la Universidad de Basel en 1904 y que intervino en el desarrollo de técnicas oftalmológicas como la retinoscopia y la cirugía del desprendimiento de retina. Los médicos recordamos a este hombre por algún que otro signo oftalmoscópico que lleva su nombre y una curiosa enfermedad que lleva el nombre de síndrome de Vogt- Konayagi-Harada.

Como me encanta la fotografía aprovecho ahora para poneros una fotografía antigua de lámparas de hendidura que he encontrado navegando por la web

Fotografía de los estudios A. MARIN, Avda República Argentina, 187 - Pral. Barcelona 

Finales del siglo XIX - principios del siglo XX 

Probando lámparas de hendidura y microscopio Zeiss de uso oftalmológico. 

3. Fotografía de fondo de ojo: 

En este tipo de fotografía se utilizan filtros de colores para resaltar distintas estructuras del ojo y  algunos colorantes con filtros especiales para destacar la patología vascular retiniana y alteraciones maculares (AFG) o la vascularización coroidea (ICGA). No voy a hablar en este post absolutamente nada del uso de filtros de color para la fotografía simple de la retina ni del uso de contrastes fluorescentes para realizar angiografias retinianas ni fluorescencias de ningún tipo. Ese apasionante mundo quizás lo toquemos otro día.

Llegados a este punto lo que voy a hacer es hablar de la estereofotografia del fondo de ojo. Esta técnica fotográfica es especialmente útil para 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 estándar para muchos ensayos clínicos de investigación de las enfermedades retinianas. Las cámaras digitales y los ordenadores  permiten obtener y ver fotografías estereoscópicas secuenciales (3D) y medir de estructuras del fondo de ojo con una alta fiabilidad, así como hacer montajes panorámicos, entre otras cosas. Pero para entender bien que es esto de la estereografía del fondo de ojo y como se desarrolló, os haré un resumen de lo que es la historia de la fotografía en el mundo de la oftalmología.

¡Preparaos, iniciamos un apasionante viaje!

En 1851 dos importantes acontecimientos importantes revolucionaron la fotografía y la oftalmología: por un lado Frederic de Scott Archer consigue recubrir una placa de vidrio con una material sensible a la luz útil en fotografía, y por otro, el Dr. Helmholtz inventa el oftalmoscopio.

La verdad es que hay en día se sabe que en realidad la invención del oftalmoscopio fue un poco anterior ya que en 1847 Charles Babbage un matemático y cientifico inglés del que volveré a hablar algún día si escribo un post sobre computación y criptografía inventa el primer oftalmoscopio, siendo el invento posteriormente redescubierto en 1851 por Hermann von Helmholtz, como se publicó además en 1854 (Wharton-Jones, T., 1854, 'Report on the Ophthalmoscope', Chronicle of Medical Science October 1854).

Replica del oftalmoscopio de Babbage de 1847 basada en las descripciones que hizo Wharton Jones, que vió el invento 7 años antes de que Helmholtz mostrase el suyo.

En 1846, un año antes del invento de Babbage, Schonbeid descubre el "guncotten" consistente en nitrato o nitrocelulosa empapado en alcohol o éter, que utiliza en vendajes quirúrgicos. Posteriormente Scott Archer utiliza este material con nitrato de plata como emulsión fotográfica sobre placas de cristal naciendo la técnica del colodión húmedo. A pesar de tener que hacerse las fotografías con el material en estado aún húmedo, lo que limitaba la técnica, eran mucho mejor que y más fácil que hacer un Daguerrotipo. Fue con estas "placas húmedas" con las que el Dr. Noyes produjo en 1862 la primera fotografía del fondo de ojo de un conejo y en el mismo año el Dr. Rosenbrugh la de la retina de un gato.

El Dr. Howe en 1886 fue quien hizo la primera fotografía de la retina humana, aunque la calidad no fue demasiado  buena pues tenias artefactos en el centro de la imagen que impedían visualizar bien la retina y precisó de tiempos de exposición muy largos (unos 10 minutos) con los que la placa con la emulsión fotográfica  no podía mantenerse húmeda hasta el final de la exposición.

En el mismo año1886, Jackmman y Webster hacen también fotografías de fondo de ojo (Jackman WT, webster JD. On photographing the retina of the living human eye. Philadelphia Photographer 1886; 23: 275)

La placa húmeda fue sustituida por la emulsión fotográfica en 1871. cuando el Dr. R. L. Maddox, un médico, microscopista que también era un aficionado a la fotografía, reemplazado el colodión con el proceso del gelatino-bromuro

En 1899, el Dr. Walter Thorner trabajando para la compañía Emil Busch diseñó dos nuevos oftalmoscopios, uno binocular y otro monocular, que solventaban el problema del oftalmoscopio que se utilizaba por la época y que era fabricado por F. Schmidt y Haensch en Berlín. El oftalmoscopio Thorner sufrió posteriores modificaciones para poder ser utilizado con na cámara fotográfica, pero las fotografías hechas con este diseño tenía un problema, contenían un artefacto grave consistente en un reflejo en la parte inferior de la imagen.

La compañía Emil Busch fue comprada en 1948 por Zeiss que siguió fabricando la versión monocular del oftalmoscopio diseñado por Thorner, y en 1905 Zeiss con el Dr Dimmer diseñan un nuevo oftalmoscopio con cámara fotografíca incorporada que solventaba el problema del artefacto. Inmediatamente el Dr Thorner acusó al Dr Dimmer de haber reticado sus negativos para eliminar el reflejo inferior.

Unos pocos años mas tarde, en 1909 el  Dr. Walter Thorner hace la primera estereofotografía de la retina.: dos imágenes secuenciales con un tiempo de exposición de 10 minutos para cada una Fue un hito y una proeza, pero ¡imaginaros el suplicio para el paciente!

Cámara de Thorner

Otro pionero en el diseño de cámaras fotográficas para fondo de ojo fue el Dr. Nordenson de Estocolmo, quien trabajando también para la compañía Zeiss diseña en 1925 una cámara de fondo dejo que fue de los mas popular y que lleva el nombre de Zeiss-Nordenson

Sin embargo las primeras fotografías de fondo de ojo que aparecieron publicadas en 1927 en el atlas de retina de Pillate, fueron realizadas con otro modelo de cámara, la cámara Dimmer. Curiosamente el atlas lo publica un socio del Dr Dimmer dos años después de la muerte de éste.

Dos años mas tarde, en 1929 es cuando se publica un atlas oftalmológico con fotografías hechas con la cámara Zeiss-Nordenson.

Hay que contar que los primeros modelos de la cámara Zeiss-Nordelson tenían una peligrosa peculiaridad en su diseño: la fuente de luz utilizada para iluminar la retina del paciente  se hacia mediante un hilo de carbono incandescente, con lo cual se conseguía una luz muy intensa y constante y un obturador mecánico interpuesto entre la fuente de luz del carbono y el ojo del paciente para regular la exposición. Cuando el obturador fallaba y quedaba demasiado abierto se podían producir quemaduras en la retina del paciente. Los subsiguientes modelos utilizaron una lámpara incandescente diseñada por Hartinger.

Finalmente, el responsable de eliminar definitivamente el reflejo que quedaba en sistema óptico fue Boeghold mediante la adición de un punto negro en el sistema de lentes.

Dr. Bedell realizó fotografías de fondo de ojo en color durante la década de 1940 utilizando el modelo de Thoerner y Zeiss, una cámara exacta Varex y película fotográfica de color, aunque fue también por esta época cuando apareció un nuevo modelo de cámara la Retinaphot

En 1950 Lee Allen y el Dr. Duvas publican un artículo sobre la fotografía del segmento anterior del ojo con la cámara Nordelson pero hay un hito mucho mas importante a mi entender: Halberg hace un invento que vuelve a revolucionar de nuevo la fotografía: el flash electrónico.

Son Rucker y Ogle quienes publica en 1953 por primera vez fotografías de fondo de ojo utilizando este nuevo sistema de iluminación.

En el año 1955 se comercializa la cámara Zeiss-Littmann, una cámara mucho mas moderna, con importantes mejoras mecánicas, mejor óptica y flash electrónico y lo mejor de todo es que esta ya tenía un precio mucho mas asequible, lo que hace que prolifere en los servicios de oftalmología de todo el mundo.

Después del precoz intento de stereofotograf´ía de la retina de Thorner en 1909, Von Der Heydt vuelve a intentarlo en 1927 haciendo que el paciente desplace horizontalmente su mirada entre la toma de dos imágenes de forma secuencial. Este método, bastante problemático es corregido posteriormente por  Lee Allen que utilizará un separador para cambiar la posición de la cámara y no tener que mover la vista del paciente.

La esterofotografía del fondo de ojo mediante la realización simultanea de dos fotografías fue introducida en la oftalmologia por vez primera por Norton en 1953 y fue posteriormente desarrollada por David Donaldson quien en 1957 propone dividir la luz frontal de una sola lente mediante un prisma romboidal  y dirigir los dos haces resultantes a dos marcos diferentes de película fotográfica y dos sistemas de cámaras estéreo simultáneas: una para fotografía externa y otra para fondo de ojo.

Cámara de Donaldson

Variaciones sobre este diseño todavía se utilizan hoy en día en la estereofotografía del fondo de ojo.

En 1964 Lee Allen describe la técnica de fotografías estéreo de fondo de ojo secuenciales mas moderna, utilizando un separador, cuyos principios todavía están vigentes hoy en día y que acaba por popularizar la técnica. La Zeiss. utilizó su idea y la convirtió en una parte integral de su cámara en modelos subsiguientes.

El separador de Allen (Zeiss Humphrey Systems, Dublin, CA) consistía en una pieza que se colocaba delante del la lente del objetivo de la cámara de fondo de ojo Zeiss y que permite ajustar la separación de 2,25 mm a 3,5 mm. El número de separación se registra con la imagen y esto permite volver a utilizarlo en siguientes sesiones del mismo paciente.De todas formas el hecho de que haya variaciones entre las diferentes visitas del paciente y el que se necesite colaboración del mismo hizo que su uso no fuese tan generalizado como se pensó inicialmente que iva a ser.

Separador de Allen

La posición inicial de la cámara para hacer una esterofotografía del fondo de ojo es la misma que cuando se va ha hacer una fotografía normal: centrada en la pupila. Después la cámara se desplaza ligeramente hacia la izquierda para tomar la primera imagen y hacia la derecha para tomar la segunda.

El esquema muestra la pupila y la posición de las dos áreas sobre las que incide la luz en la misma para hacer el par de fotografías estéreo una vez desplazada la cámara.

Α). anillos de luz centrados en la pupila. Se obtiene una imagen normal
B) anillos de luz con escaso desplazamiento: se obtiene un efecto estero mínimo (Hipoestereo)
C) anillos de luz desplazados lateralmente pero de forma insuficiente: se crea un artefacto en forma de media luna
D) anillos de luz con desplazamiento lateral correcto para hacer una esterofotografía de la retina
E) Exceso de desplazamiento lateral de los anillos de luz: se produce una imagen subexpuesta de mala calidad.

Hoy en día las cámaras fotográficas que se utilizan para hacer las fotografías de los fondos de ojo podemos clasificárlas en dos grandes grupos:

1) Cámaras no midriáticas

denominadas así porque para su uso no es necesario dilatar la pupila del paciente. Son cámaras pequeñas que muestran una imagen infrarroja de la retina en la pantalla y poseen un flash que se dispara una vez tengamos la retina bien alineada y enfocada.

2) Cámara midriáticas

más especializadas y que utilizan luz visible, por lo que se precisa dilatar la pupila del paciente con colirios para utilizarlas. Algunas de estas cámaras están diseñadas para fotografía simultanea de la retina, es decir para tomar las dos imágenes del par estereográfico a la vez, con un solo disparo. Estos sistemas tienen la ventaja sobre las cámaras no simultaneas de que la separación entre la lente es fija y de que desaparece el posible problema del movimiento del paciente entre dos exposiciones distintas. La cámara de fondo de ojo Kowa es un raro ejemplo de una cámara estereoscópica simultanea moderna para hacer estereofotografía de la retina. Las cámaras Nidek 3Dx y Topcon TRC-SS que eran de disparo simultaneo se comercializaron hasta el 2007

Es habitual que para la estereofotografía con lampara de hendidura de disparo único (no secuencial) uno precise prismas divisores y un par de cámaras fotográficas. Técnicamente se añaden a la lámpara de hendidura bien equipos compactos integrados de fotografía como por ejemplo Topcon, cámaras digitales compactas o cámaras reflex mediante sistemas de adaptación o “codos” como por ejemplo los Digicam o Zeiss, que permiten también la adaptación de los microscopios quirúrgicos. También se utilizan diversos tipos de flash, siendo el electrónico muy utilizado a pesar de su elevado precio,  porque permite  realizar fotografía con altos aumentos sin que salgan borrosas por leves movimientos del paciente.

Equipo de lámpara de hendidura fotográfica 3D con 2 cámaras (Zeiss). Imagen tomada de  Imagen 3D en oftalmología . Gili Manzanaro P2 , Orduña Azcona J. Boletín de la Soc. Oftalmo. de Madrid - N.o 50 (2010)

Hoy en día estos equipos constan de ordenadores con diferentes sistemas de almacenamiento digital de las imágenes, una cámara de fondo (retinógrafo/angiógrafo) y distintos tipos de cámaras fotográficas:

- Cámaras reflex de 35 mm con filtros y AFG en equipos obsoletos pues hoy en día domina lo digital

- Cámaras digitales reflex como la Kodak Megaplus 1.4.i (1024x1024)1.6i (1280 x1024 pixels) con filtros, AFG e ICGA,

- Cámaras portátiles de bajo peso para fotografía en color y AFG útiles para pacientes encamados o para campañas de detección en lugares remotos.

- videocámaras como la 3CCD (Sony) 768x576 pixeles,

- Cámaras estereoscópicas 3D como la Discam que hace imágenes tridimensionales en blanco y negro, realizando 2 fotografías simultáneas.

- Cámaras para fotografía de campo amplio como la Retcam y que se usan para el estudio de patología pediátrica, especialmente retinopatía del prematuro.

Cámara de fondo para estereofotografía secuencial: Modelo Zeiss FF450 ir con sistema de archivo digital Visupac . Imagen tomada de  Imagen 3D en oftalmología . Gili Manzanaro P2 , Orduña Azcona J. Boletín de la Soc. Oftalmo. de Madrid - N.o 50 (2010) 

Dr. M. D. J. Greve, y Dr. M. T. S. Tennant. De la University of Alberta Tele-Ophthalmology Reading Center. (photograph by Richard Siemens with permission from the University of Alberta Folio, 28 April 2000; Vol. 37, Number 16) . Imagen tomada de “High-resolution Stereoscopic Digital Fundus Photography versus Contact Lens . Biomicroscopy for the Detection of Clinically Significant Macular Edema . Christopher J. Rudnisky, MD, Brad J. Hinz, MD, FRCS(C), Matthew T. S. Tennant, MD, FRCS(C) Alexander R. de Leon, MSc,2 Mark D. J. Greve, MD, FRCS(C). Ophthalmology  p 267-274, Volume 109, Number 2, February 2002 .

Posterior a las tomas fotográficas, hoy en día se puede conseguir el alineamiento crítico de las imágenes estéreo digitales mediante el uso de software informático de visualización estereoscópica que controlan y corrigen el desplazamiento vertical y horizontal así como las rotaciones y permiten el ajuste del tamaño de las imágenes y elegir el formato de salida de las mismas (anaglifo, par de imágenes estereoscópicas, etc). Por ejemplo, para las fotografías estereoscópicas de la retina se hace 7 pares de fotografías de 7 campos de la retina perfectamente estandarizados que después se procesan para conseguir una imagen completa de la retina.

Retinal image delineating retinal fields imaged by 30-degree 7-standard field 35-mm stereoscopic color Early Treat- ment Diabetic Retinopathy Study photograph (ETDRS 30; yellow circles)

Y ahora para finalizar, la diversión: unas cuantas excelentes imágenes estereográficas de fondo de retina para el que quiera y sepa verlas sin gafas 3D, aunque los oftalmólogos cuentan con diferentes tipos de ellas comercializados para no acabar con la cabeza como un bombo. ¡Yo las he disfrutado mas que un mono!

Papila óptica

Pigment epithelial deatachment (PED)

Hemorragia en la retina

Bucle venoso

Papiledema y hemorragia retiniana

papila glaucomatosa

Drusas de nervio óptico 

Angiografía fluoresceínica 3D: Hamartoma combinado de EPR y retina

Visión esteoscópica y esterofotografía

Casi todos los que somos aficionados a la fotografía hemos dedicado tiempo al estudio de la óptica geométrica para entender que es un punto focal, el círculo de confusión, la distancia focal o longitud focal de una lente y la potencia focal de la misma; con ello intentamos comprender como funcionan los objetivos de nuestra cámara, cuan luminosos son e intentamos controlar adecuadamente la exposición según sean nuestros intereses o inquietudes artísticas. Aprendemos a manejar la abertura y la velocidad de exposición del diafragma de nuestra cámara para conseguir mayor o menor profundidad de campo en nuestras fotografías y efectos mas o menos vistosos según la velocidad del disparo. Llegar a dominar esto es un proceso largo, entretenido y muy interesante. El disparo en "automático" de nuestra cámara fotográfica "suele pasar mucho tiempo sin uso, porque lo que mas nos gusta es experimentar y aprender. 

Sin embargo, es curioso todo el tiempo que dedicamos a comprender la óptica, el funcionamiento de nuestra cámara fotográfica y el poco tiempo que dedicamos a comprender la parte mas interesante: el fenómeno físico de la visión.

La fisiología de la visión podemos resumirla de una manera mas o menos sencilla: los rayos de luz que llegan al ojo de forma paralela atraviesan la cornea, la pupila, el cristalino y se proyectan en la retina situada en la superficie posterior del ojo, la cual está cubierta por receptores visuales.

Los objetos situados a menos de 6 metros del observador tienen su punto focal por detrás de la retina, es decir, son enfocados detrás de la retina motivo por el que los vemos borrosos.

Este problema se resuelve fisiológicamente separándonos del objeto o aumentando la curvatura o poder refringente del cristalino. Al mecanismo por el cual aumentamos la curvatura del cristalino mediante la contracción del músculo ciliar del ojo, le llamamos los médicos acomodación. Los humanos no podemos aumentar la distancia del cristalino a nuestra retina, como hacen los peces.

Existen limites de acomodación de la imagen, por lo cual, incluso con una acomodación máxima del cristalino, la imagen se saldrá de foco y se verá borrosa. La distancia mas cercana a la cual puede verse un objeto con claridad con una acomodación completa, se denomina punto cercano. 

Desde los receptores de la retina el mensaje de la visión viaja hacia las células bipolares las cuales envían su mensaje a las células ganglionares que a través de sus axones envían la señal al cerebro. Diversas clases de células amacrinas refinan los mensajes que van a las ganglionares, lo cual les permite responder específicamente a las formas, movimientos y otras características visuales.

Los axones de las células ganglionares de la retina son las encargadas de llevar la información visual al resto del encéfalo, codifican información acerca de las cantidades relativas de luz que inciden en el centro y la periferia de sus campos receptores. La unión de estos axones forma el nervio óptico.

Los nervios ópticos convergen hacia la base del cerebro, donde se unen en una estructura con forma de X, el quiasma óptico, en donde las fibras provenientes de las hemirretinas externas se mantienen en las cintillas ópticas correspondientes a su mismo lado, mientras que las fibras de las hemirretinas nasales, cruzan a la cintilla óptica del lado opuesto. De este modo, como los axones de la mitad nasal de la retina cruzan al otro lado, cada hemisferio recibe información desde la mitad contralateral (opuesto) de la escena visual.

Después las cintillas ópticas se dirigen a los cuerpos geniculados laterales (localizados en la cara posterior del tálamo), y se reúnen nuevamente en el haz geniculocalcarino, que se dirige hacia el lóbulo occipital de la corteza cerebral, para distribuirse en la región que rodea la cisura calcarina, correspondiente a las áreas de Brodmann,17, 18 y 19, área visual primaria y asociativas respectivamente. En su recorrido estas fibras brindan pequeñas ramas, hacia el núcleo supraquiasmático del hipotálamo. 

Aproximadamente el 25 por ciento de la superficie de la corteza estriada se dedica al análisis de la información procedente de la fóvea, que representa una parte pequeña del campo visual. Los circuitos neuronales de la corteza visual combinan información de diferentes procedencias y de esta forma es como se detectan características más amplias que las que corresponderían al campo receptor de una única célula ganglionar. Un buen esquema de las áreas cerebrales de la visión es el siguiente:

La visión en estéreo o estereopsis (de estéreo que significa sólido, y opsis visión o vista) es el fenómeno de la percepción visual por el cual a partir de dos imágenes ligeramente diferentes proyectadas en la retina de cada ojo, el cerebro es capaz de recomponer una imagen tridimensional. 

Si observamos objetos muy lejanos, los ejes ópticos de nuestros ojos son paralelos, pero si observamos un objeto cercano, nuestros ojos giran para que los ejes ópticos queden alineados sobre él, es decir, convergen. A su vez se produce la acomodación o enfoque antes explicado para poder ver el objeto de forma nítida. A este proceso conjunto se le llama fusión y a la diferencia en las dos imágenes retinianas  que se origina por la diferente posición de ambos ojos en la cabeza se la denomina disparidad horizontal, disparidad retiniana o disparidad binocular. Las informaciones de cada ojo se envían por separado al cerebro, el cual se encarga de combinarlas emparejando las similitudes y añadiendo las diferencias, para producir finalmente una imagen en estéreo, de forma que percibamos la sensación de profundidad, lejanía o cercanía de los objetos que nos rodean y seamos capaces de apreciar las diferentes distancias y volúmenes de nuestro entorno, ver ligeramente alrededor de los objetos sólidos sin necesidad de mover la cabeza, y percibir y medir el espacio vacío. Muchas acciones diarias dependen de la visión estereoscópica, como por ejemplo tirar, coger o golpear objetos, conducir, construir objetos tridimensionales, introducir una moneda en una máquina, enhebrar una aguja, aplaudir, etc.

Hablamos de dos tipos de fusión: 

1) Fusión motora: 

Es la capacidad de enfocar exactamente al mismo sitio con los dos ojos lo cual implica que los ojos esten perfectamente alineados. Para ello son precisos unos complejos mecanismos en los que si un ojo comienza a desviarse, se centre automáticamente sin que nos percatemos y sin que veamos ningún movimiento. Si la calidad de la imagen de cada ojo es suficiente, y en la infancia se desarrolló a nivel cerebral la visión binocular, tendremos este recurso de la fusión motora. No todo el mundo tiene la misma capacidad de fusionar un par de imágenes, aproximadamente un 5-12% de la población tiene problemas de fusión.


2) Fusión sensorial:

Es la fusión por parte del cerebro de las dos imágenes, una de cada ojo, en una sola imagen tridimensional. Dos imágenes casi iguales formadas en puntos correspondientes de ambas retinas engendran la visión de un solo objeto (plopía). Esta fusión se produce a nivel de la corteza cerebral, y solo puede darse para un punto de fijación, osea, para una acomodación dada. Los puntos situados por delante o por detrás de ese punto  se veran dobles (diplopia fisiológica). En general, esta diplopía es inconsciente, ya que una serie de procesos psicológico se encargan de eliminarla originando una sola imagen. Estos procesos, aunque inconscientes, son de gran importancia en la visión del relieve (estereopsis). Hay que señalar que la fusión solo se da con imágenes parecidas, si la disparidad es demasiado grande, da la sensación de sobreimposición.

La esteropsis es un proceso cerebral aprendido desde bien pequeños y que puede llegar a aprenderse de adulto en caso de necesidad. No es un proceso que si no se aprende de pequeño, por ejemplo por un estrabismo congénito, quede perdido para siempre, como la comunidad médica pensaba hasta hace relativamente poco. La historia personal de Susan R. Barry es un hermoso ejemplo de esto.

Susan es profesora de Neurobiologia en la Catedra de Ciencias biológicas en  Mount Holyoke College y autora del libro Fixing My Gaze y tiene un interesante blog de divulgación sobre la neurobiologia de la visión y la estereopsis. Tiene el apodo de " Stereo Sue"  por el artículo que escribió sobre su caso en el New Yorker el neurólogo Oliver Sacks.

Volviendo a la visión esteoscópica, os diré que existe una distancia límite a partir de la cual no somos capaces de visión binocular que varía de unas personas a otras entre los 60 y varios cientos de metros. Un factor que interviene directamente en esta capacidad es la separación que exista entre ambos ojos: a mayor separación entre los ojos, mayor es la distancia a la que conseguimos estereopsis.

Ya de antiguo Euclides, Leonardo da Vinci  y Kepler observaron y estudiaron el fenómeno de la visión binocular. 

En 1838, antes del descubrimiento de la fotografía, el físico Sir Charles Wheatstone construyó el primer aparato visor estereoscópico que permitía percibir la tridimensionalidad partiendo de dos imágenes planas. En el año 1849, Sir David Brewster diseñó y construyó un esteoscopio para ver fotografias o dibujos en un cuarto oscuro que  impresionó a la reina Victoria de Inglaterra e hizo muy popular la esterografía. Algunos años más tarde el médico Oliver Wendell Holmes construyó lo que sería el estereoscopio de mano más popular del siglo XIX. 

Posteriormente se popularizaron y aparecieron modelos cada vez mas modernos.

Estereoscopio de Zeiss

Las cámaras fotográficas para hacer estereofotografía aparecen mas tarde.

Cámara Verascome, uno de los modelos antiguos

La estereofotografía es pues la técnica fotográfica que consiste en la creación de pares estereoscópicos  de fotografías para posteriormente verlas con un excepcional realismo al ser observados en relieve. 

La creación de estos pares fotográficos tiene sus reglas.

1. Cuanto mayor es esta distancia del observador a la imagen, mayor es la sensación de relieve 
2. A mayor separación entre los objetos que forman parte de la fotografía, mayor volumen aparente de los objetos. Con una misma diferencia de paralaje, se interpretan como menos profundos los objetos que se sitúan más próximos (o bien, los que requieren mayor convergencia).
3. A mayor distancia entre las tomas de las dos fotografías (base estereoscópica), mayor sensación de volumen. 
4. Cuanto mayor es la distancia focal del objetivo de la cámara, menor es la sensación de relieve. No obstante mayores distancias focales permiten discernir planos más lejanos y apreciar menores espesores que empleando distancias focales más cortas. El efecto estéreo, para un mismo objeto y a la misma distancia, es más pronunciado con longitudes focales largas. Esta aparente contradicción no es tal, y se explica por la diferente amplitud de campo que muestran unos y otros objetivos. Aunque para un mismo motivo las diferencias de paralaje sean menores con objetivos de focal corta, el campo visual de los mismos es mucho más amplio. De esta forma, debido a la proyección cónica que realiza el objetivo, en el conjunto de la fotografía incluyen rangos de diferencias de paralaje mayores.
5. Cuanto mayor es esta distancia de la cámara a la escena reproducida, menor es el efecto estéreo. A partir de determinada distancia, las diferencias de paralaje serán tan pequeñas, que el sistema visual será incapaz de detectarlas.

En cuanto a la visualización estereográfica de las imágenes, hoy sabemos que hay varias técnicas de visualización estereoscópica: 

• Anaglifos.

Las imágenes que formarán el par estereográfico se representan superpuestas, utilizando dos gamas de colores complementarios. Se visualizan a través de unas gafas con dos filtros de los mismos colores complementarios, un color para cada ojo.

• Polarización:

Las dos imágenes se proyectarán mediante dos dispositivos equipados con filtros polarizados, girados 90º respectivamente. El observador habrá de usar unas gafas polarizadas. 

• Shutter glasses:

Se trata de unas gafas que constan de dos lentes LCD sincronizadas con el monitor del ordenador, de forma que las lentes se van volviendo opacas alternativamente (nunca podemos ver con los dos ojos a la vez), mientras vamos viendo las imágenes estereográficas por el monitor. 

• Visores estereoscópicos de óptica.

El par de imágenes se presenta uno al lado del otro y por medio de un par de lentes (de plástico o de vidrio), cada ojo ve la imagen que le corresponde. 

• La visualización libre.

Es posible ver el par estereográfico por medio sólo de nuestros ojos. Es una habilidad que cualquier persona que posea visión binocular puede adquirir con un poco de práctica. 

*Otras técnicas: como los cascos de realidad virtual o los monitores lenticulares (donde las lentes van dentro de la pantalla) son mucho mas modernos.

Si quieres ver algunos tipos de visores o incluso como fabricarlo tu en casa, consulta esta web.

Una vez dicho todo esto y espero que leido por aquellos que teneis interés, voy a contaros una historia reciente e interesante dde estereofotografía:

          Durante una vista a las Cataratas del Niágara en Ontario hace dos años, un entusiasta del cine llamado  Chris Hughes compró una antigua cámara Verascope a un anciano. La sorpresa de Chris fue que la cámara había sido originalmente propiedad de un soldado Francés de la primera guerra mundial y contenía una película fotográfica dentro en relativo buen estado de conservación. 

Las fotografías que contenía la cámara y que se han publicado en internet las reproduzco a continuación. Si sabes como hacer la visualización libre para verlas en 3D puedes disfrutar de un buen rato

Soldiers walking by what appears to be the remains of a Church after a bombing. 

Prisoners being walked down the street surrounded by armed guards. 

Soldiers gather around a priest at what seems to be a funeral. 

A parade of sorts, tanks and bikes take over the streets as soldiers line the sidewalks. 

About 2 dozen soldiers attempt to pull a cannon up a muddy hill. 

A photograph showing the famous trenches of World War I. 

What remains of a small village. 

Photographer was very close when this bomb went off. Maybe that is how the glass slide broke.

 Dead bodies photographed in the trenches. 

Four friends looking straight into the lens. 

Only the Church windows remain. 

Two soldiers help a friend that had been shot. One dead body lay in the background. 

Pero si eres de los que no ha desarrollado aún esa capacidad, una técnica consistente en hacer un gif animado con ellas que alterne rápidamente las dos imágenes, puede ayudarte a su visualización en 3D a través del monitor de tu PC, eso sí, la fotografía en este caso tiene movimiento por el cambio de paralaje entre las dos fotos utilizadas para el gif y puede ser mareante si la miras durante demasiado tiempo. Pon el puntero sobre la fotografía y se activará el efecto.

Cuanto nos cuesta aprender a los humanos de nuestros errores

Hace relativamente poco que se han cumplido 41 años desde que Nick Ut ganase el premio Pulitzer de fotografía por su foto de Kim Phuk, la niña survietnamita de 9 años que fue rociada accidentalmente con napalm por un piloto de un bombardero de combate monoplaza del escuadrón 518 de la 25 división de las fuerzas aéreas de Vietnam del Sur (ARVN) que hacia de apoyo aéreo a las fuerzas de tierra que intentaban echar a los invasiores comunistas de las fuerzas de Vietnam del Norte en el pequeño pueblo de Trang Bang, cerca de Ho Chi Minh (antiguamente Saigón). 

En este accidente al final de la guerra del Vietnam, cuando hacía ya un par de años que las tropas militares Americanas se habían retirado del conflicto, perecieron varios soldados del ARVN junto con algunos civiles por culpa de las bombas de napalm.

Entre los civiles había varios niños que huían del Templo Cao Dai a la seguridad de los puestos de Vietnam del Sur cuando sucedió el accidente.

Nick Ut ha explicado en alguna ocasión como recuerda ese momento que cambió su vida:

"When we (the reporters) moved closer to the village we saw the first people running. I thought 'Oh my God' when I suddenly saw a woman with her left leg badly burned by napalm. Then came a woman carrying a baby, who died, then another woman carrying a small child with it's skin coming off. When I took a picture of them I heard a child screaming and saw that young girl who had pulled off all her burning clothes. She yelled to her brother on her left. Just before the napalm was dropped soldiers (of the South Vietnamese Army) had yelled to the children to run but there wasn't enough time."

Nick Ut utilizó dos cámaras para fotografiar las escenas una Leica y una Nikon con un teleobjetivo.

Otros dos fotorreporteros, David Burnett de la revista Time y Hoang Van Danh un profesional independiente que trabajaría tanto para United Press International (UPI) y Associated Press, consiguieron menos documentos gráficos del momento porque se encontraban cambiando la película de sus cámaras en ese momento.

Nick Ut recuerda que Kim Phuc gritó "Nong qua, Nong qua" ("demasiado caliente, demasiado caliente")cuando el estaba disparando su cámara.

Los familiares de Kim Phuc se reunieron a su alrededor y cerca de los periodistas. Nick Ut oyó que le decía que también estaba herido su hermano mayor Phan Thanh Tam, y como decía "Creo que me voy a morir." (Tam se ve en la imagen premiada de Ut, corriendo a su lado, a la izquierda). Los padres de Kim Phuc todavía estaban escondidos en el interior de la pagoda de Cao Dai y no salen en la fotografía.

Inicialmente un editor de la Associated Press (AP) rechazó la foto de Kim Phuc corriendo carretera abajo y sin ropas debido a que mostraba un desnudo frontal. Las fotos de desnudos de cualquier edad y sexo, y en especial las vistas frontales habían recibido un rotundo no en la Associated Press en 1972. Finalmente se hizo una excepción, con el compromiso de que no se publicaría ninguna imagen que dejase ver a la niña Kim Phuc sola y de cerca. El editor de NY, Hal Buell, argumentó que el valor de la noticia de la fotografía eliminaba cualquier reserva sobre el desnudo.

El mismo autor de la foto ha contado en ocasiones como se llegó incluso a dudar de la autenticidad de su fotografía.

"Incluso, aunque ha llegado a ser una de las más memorables imágenes del siglo XX, el presidente Nixon una vez dudó de la autenticidad de mi fotografía cuando la vio en los periódicos el 12 de junio de 1972... La fotografía para mí, e incuestionablemente para muchos otros, no podría ser más real. Es tan auténtica como lo fue el mismo Vietnam. El horror de la guerra que obtuve no necesitaba ser retocado. Esa aterrorizada niña pequeña está todavía viva y es un elocuente testimonio de la autenticidad de la foto. Ese momento de hace treinta años será algo que Kim Phuc y yo nunca olvidaremos. Es algo que definitivamente nos cambió las vidas".

Acompañando a estos tres fotorreporteros también había cámaras de la televisión británica y la NBC filmando los acontecimientos. En la película del suceso de 1972 filmada en 16 mm y con sonido por el Alan Downes de la televisión británica para el servicio de noticias de ITN británico y por su homólogo vietnamita Le Phuc Dinh que trabajaba para la emisora ​​estadounidense NBC, podemos ver como un hombre (posiblemente Nick Ut) se para para tomar fotografías del avión que deja caer las bombas accidentalmente. Posteriormente se ve venir a civiles corriendo, entre ellos Kim Phuc quemada y que ya se ha desprendido de sus ropas, hacia el encuentro con los periodistas vestidos con uniforme militar. Entre ellos están Peter Arnett, Fox Butterfield y Christopher Wain que da agua a Kim Phuk y rocia on ella sus quemaduras. Puede aprecuiarse bien la gravedad de las quemaduras en el brazo y la espalda de Kim. Finalmente llega una mujer llorando, corre en la dirección opuesta y sostiene a su hijo pequeño en brazos con quemaduras graves y la piel quemada desprendiendose a girones de su cuerpo. Estas imágenes se incluyeron en los corazones y las mentes, el ganador del Oscar 1974 documental sobre la guerra de Vietnam dirigida por Peter Davis.

No es un ataque  a civiles refugiados en una pagoda ordenado por los mandos militares Estadounidenses como dijo Jan Scrugs apoyado por  John Plummer. Estos fueron un buen par de embusteros con intereses personales y económicos en falsear la historia original. Ni siquiera fué un accidente en el que tuviesen responsabilidad militares Americanos que diesen la orden de bombardeo equivocada como se ha dicho muchas veces y se sigue diciendo.

En junio de 1972, la guerra del Vietnam había casi terminado y la mayoría de las fuerzas de combate estadounidenses se habían retirado. En marzo 1973 todas las fuerzas de combate estadounidenses habían dejado Vietnam y los vietnamitas luchaban por su cuenta, hasta la derrota de 1975. El mito de que el ataque aéreo fue en realidad ordenado, coordinado o incluso realizado por los comandantes estadounidenses y pilotos se debe a que en 1996 un ex capitán del Ejército EE.UU, posteriormente ordenado ministro de la iglesia metodista, John Plummer, afirmó y "confesó" haber participado en el ataque aéreo. Posteriormente desmintió parte de sus afirmaciones y dijo haber ordenado el ataque solamente. Su afirmación fue investigada a fondo y desacreditada un año después.

El que tenga interés en el asunto que lea esto y esto otro.

En su día varias agencias de noticias y artículos de prensa, incluidas las de Peter Arnett y Fox Butterfield informaron independientemente de que el incidente fue única responsabilidad de los vietnamitas y que los únicos extranjeros que había en ese momento fueron los reporteros que se encontraban allí.

Es increible como un error tan antiguo puede  perdurar y seguir repitiéndose incluso hoy en día.

Sea como fuere, esta historia y la fotografía de Associated Press que hizo fotógrafo Nick Ut se ha convertido en uno de los iconos de la guerra del Vietnam y de los horrores que pueden suponer las armas quimímicas para la población civil.

Personalmente, hasta hace poco yo tenía esta imagen en mente cada vez que se hablaba de guerras, civiles, armas químicas, napalm y fósforo blanco. Erroneamente he confundido hasta hace bien poco el napalm y el fósforo blanco pensando que eran una misma cosa, pero ahora se que no lo son.

En su afan de destrucción y hacer daño, el ser humano inventó el napalm como un agente de combustión con fines militares. La idea era conseguir una gasolina menos volatil que la normal y que se quemase mas lentamente, para poder hacer mas daño y manejarla mejor. La idea era conseguir un combustible mejor que el de los primeros lanzallamas de la los Alemanes de la primera guerra mundial. Así fue como se inventó el napalm, mezclando la gasolina con los ácidos nafténico y palmítico. DE ahí le viene el nombre al horrible invento. Lo que resulta de la mezcla es una especie de brea gelatinosa que se quemaba más lentamente que la gasolina normal y que se puede mezclar en diferentes concentraciones según como lo queramos utilizar: 6% para los lanzallamas y entre 12 a 15% para bombas incendiarias. El invento se mejoró posteriormente durante la segunda gerra mundial (Napalm B) mezclando 46 partes de polistireno, 21 partes de benceno y 33 partes de gasolina. El Napalm-B precisa del trinitrotolueno (TNT) para explotar una carga de fósforo blanco que a su vez encenderá el Napalm. Como elemento de poscombustión, el Napalm genera monóxido de carbono que produce la muerte por asfixia. Pero las altas temperaturas generadas por el Napalm causan la llamada tormenta de fuego que quema los pulmones al respirar el aire caliente a miles de grados. Como se constató en Hamburgo y Dresden, las altísimas temperaturas, del orden de los 4 mil grados Centígrados, también causan la deshidratación inmediata de los cuerpos vivos, tal como lo dicen los informes alemanes que refieren que en esas ciudades, muchas personas murieron por el fenómeno llamado "Bombenbrandschrumpfleichen", que significa "cuerpos encogidos por las bombas incendiarias".

Víctima del Napalm en refugio con puerta de aceroantigases en Hamburgo.  

El fuego no alcanzó directamente a esta persona.    

La altísima temperatura exterior deshidrata el cuerpo y luego lo tuesta.  

Nótese que la ropa no está quemada

El Napalm-B es mucho más seguro que el original, pues los soldados incluso pueden fumar en las cercanías sin mayor peligro, cosa que no ocurría con el Napalm original. De hecho, el Napalm-B, al contrario del Napalm de la Segunda Guerra Mundial, no se puede prender con un fósforo.

(Información obtenida de Excordio)

Sin embargo el fósforo blanco es una variante quimica del fósforo que arde espontaneamente al entrar en contacto con el oxígeno del aire y que es conocido en la jerga militar como "WP" (White phosphorus) o "Willy Pete" o "Willy Peter" (Sate nombre se le dió en la guerra de Vietnam). Es un combustible sólido de color amarillo translúcido, cerúleo, que emite humo. Tiene usos industriales y militares como agente incendiario, agente para crear pantallas de humo y como componente flamígero antipersonal capaz de causar quemaduras graves. Este último uso es el mas horrible y condenable y es el que estamos viendo en la actual guerra de siria contra los Palestinos. Se está utilizando contra las personas directamente, como se utilizó en Iraq en la guerra de Faluya.

Al arder da a una llama amarilla con humo denso quesólo se extingue en ausencia de oxígeno o una vez que se consume por completo. En contacto con la piel desnuda el fósforo blanco produce quemaduras químicas dolorosas que de forma característica tienen aspecto de lesiones amarillentas, necróticas y profundas, debidas a los componentes químicos y térmicos del combustible. Dado que el fósforo blanco posee una elevada solubilidad en los lípidos, las heridas que produce a menudo se extienden profundamente en el tejido subcutáneo, lo cual da lugar a una demora en la cicatrización. El fósforo blanco puede asimismo absorberse sistémicamente, en cuyo caso provoca un síndrome de disfunción orgánica múltiple debido a su efecto sobre los eritrocitos, los riñones, el hígado y el corazón.

The Lancet ha publicado recientemente un artículo médico en el que se describen las horribles quemaduras en civiles por este agente químico. En concreto hablan del caso de un varón de 18 años de edad atendido en Enero del 2009:

White phosphorus burn.
Loai Nabil Al Barqouni, Sobhi I Skaik, Nafiz R Abu Shaban, Nabil Barqouni
Lancet 2010; 376: 68
www.thelancet.com Vol 376 July 3, 2010

Faculty of Medicine, Al QudsUniversity, Abu-Deis, Jerusalem, occupied Palestinian territory (L N Al Barqouni);Department of Surgery (S I Skaik FRCSEd) and Department of Plastic Surgery and Burns (N R A Shaban MSc), Shifa Medical Centre, Gaza Strip, occupied Palestinian territory; and Al Nasser Pediatric Hospital, Gaza Strip, occupied Palestinian territory (N Barqouni CABP) Correspondence to: Loai Nabil Al Barqouni, Faculty of Medicine, Al Quds University, Abu-Deis, Jerusalem, 00970 occupied Palestinian territory. lnb6des@hotmail.com

Quemadura por fósforo blanco: Lesiones múltiples con intensa destrucción subcutánea y necrosis en hombro derecho (A) y pierna izquierda (B). Después de 16 meses de seguimiento (C, D)

¡Joder, que poco hemos aprendido de nuestros errores desde la fotografía de Nick Ut!