De alquitrán, grasa animal y alambres de oro para pintar polimetacrilato de metilo, o plexiglás, el viaje de casi 5.000 años hasta conseguir unas prótesis oculares perfectas ha sido una odisea a través de la tabla periódica. También ha sido una historia de arte.
En julio de 1937, Ciencia popular describió el arte de fabricar ojos artificiales utilizando técnicas de soplado de vidrio que se remontan a los sopladores de vidrio venecianos del siglo XVI. El vidrio utilizado en 1937 era un vidrio especial importado de Alemania. Sus propiedades inusuales derivaban del trabajo de los fabricantes de muñecas de principios del siglo XIX, que habían aprendido a producir ojos realistas infundiendo vidrio con criolita, un mineral de color blanco lechoso de sodio, aluminio y fluoruro que se encontró por primera vez en Groenlandia. Sin embargo, cuando comenzó la Segunda Guerra Mundial, las exportaciones alemanas de vidrio criolítico se detuvieron por completo, lo que obligó a los fabricantes de prótesis oculares a buscar nuevas fuentes de vidrio y nuevos materiales.
Ingrese al polimetacrilato de metilo, o PMMA, un acrílico que se utilizó por primera vez en odontología. Aunque el PMMA sigue siendo el material protésico ocular más utilizado desde la década de 1940, la tecnología del ojo artificial no se ha quedado quieta. Nuevos materiales, piezas, herramientas y procesos han mejorado la apariencia, la comodidad, la función y el costo, incluida, más recientemente, la impresión 3D.
Sobre convertirse en ocularista
Ya sea que usaran alquitrán, arcilla, madera, metal, piedra, vidrio o acrílico, ¿qué es lo que ha unido a los fabricantes de prótesis oculares o ocularistas, a lo largo de los milenios es su arte. Independientemente del medio, hacer ojos artificiales requiere mucha práctica y la capacidad de moldear, esculpir y pintar.
“Es en gran medida una carrera generacional”, según Lindsay Pronk, oculista de los hospitales y clínicas de la Universidad de Iowa. “Tienes líneas familiares. Mi padrastro me enseñó”, dice. “Tengo una amiga en Nueva Jersey, ella es la tercera generación y todavía trabaja con su padre, cuyo primo está en la costa oeste entrenando a su hijo, que será la quinta generación”. Pronk explica que para convertirse en ocularista no se requiere un título universitario, sino más bien “un aprendizaje de cinco años: tres años de capacitación en el trabajo y dos años haciendo ojos”, para un total de aproximadamente 10,000 horas. Muchas universidades ofrecen programas acreditados de formación de técnicos oftálmicos para estudiantes que quieran ayudar a los oftalmólogos, pero no existe un programa específico para oculistas. El Sociedad Americana de Ocularistas
Siguiendo la evolución
El ojo artificial más antiguo conocido, un orbe de 4.800 años de antigüedad con un círculo central oscuro del que salían hilos dorados, fue descubierto en 2006 en un sitio arqueológico en Irán. Los antiguos romanos y egipcios fabricaron prótesis con forma de parche en el ojo. Correas de cuero y arcilla pintada.. En la Europa del siglo XVI, la madera y el marfil pueden haber sido los primeros materiales utilizados para los ojos artificiales insertados, seguidos por el oro y la plata recubiertos de esmalte. Pero fueron los sopladores de vidrio venecianos quienes elevaron las prótesis de ojos a un nivel realista, generando siglos de innovación en ojos de vidrio que mejoraron la apariencia y la comodidad.
Dada la importancia del contacto visual como forma de comunicación humana, la búsqueda de prótesis oculares realistas no sorprende. en un estudio publicado en Más uno en 2016, investigadores de Francia y Suiza determinaron que el contacto visual directo con alguien desencadena una serie de actividades cerebrales que nos sintonizan con la presencia del otro. Y en un estudio publicado en 2024los investigadores corroboraron lo que otros estudios recientes han informado: el contacto visual es una de las principales señales asociadas con la atracción romántica y la sensación de cercanía. Cuando se trata de prótesis, los ojos artificiales pueden afectar directamente la calidad de las relaciones sociales aunque no puedan restaurar la vista. Por eso, más allá de la apariencia, la motilidad es tan importante. Incluso el ojo artificial más realista destacará si está inmóvil o no está sincronizado con el ojo de trabajo.
Mejorar el movimiento a través de implantes
Hoy en día damos por sentado la anestesia, pero hasta finales del siglo XIX las cirugías se realizaban sin anestesia. Para las cirugías oculares, que eran particularmente espantosas y dolorosas, eso significaba enucleación (extirpación de todo el globo ocular) o debilitación (eliminación del contenido del ojo, dejando la esclerótica intacta) se realizaron como último recurso. Los ojos de vidrio eran típicamente conchas esclerales huecas que se deslizaban debajo de los párpados y descansaban sobre el ojo existente y no funcional. Pero su movimiento era limitado porque no estaba adherido.
Fue en 1885 que Mulas Philip Henry, un oftalmólogo inglés, realizó la primera evisceración conocida seguida de un implante orbitario, una esfera de vidrio del tamaño de una canica insertada en la cuenca del ojo o cavidad clerical, para restaurar la forma y el volumen generales del ojo. La carcasa protésica de vidrio se apoyó entonces sobre el implante en lugar de sobre el ojo. Aunque el implante de Mules no estaba adherido a los músculos orbitarios (no integrado), todavía rotaba ligeramente con el tejido blando de la cavidad. El procedimiento de implante orbital abrió un nuevo capítulo en los ojos artificiales.
Una historia publicada en VIDA en diciembre de 1948 ofrecieron vívidas representaciones de un procedimiento, iniciado por investigadores en Boston, para colocar un implante ocular con clavija en forma de bola en la cuenca del ojo. Al unir el implante con clavijas a los músculos orbitales, la bola podría girar en conjunto con el ojo que trabaja. Una prótesis de ojo removible se colocó en su lugar sobre el implante fijado y se pudo reemplazar según fuera necesario. Pero los materiales acrílicos y de malla metálica del implante, también conocidos como materiales inertes, utilizados en el procedimiento resultaron inestables porque los músculos se desprenderían; y con la clavija, la cuenca era propensa a infectarse.
Estos implantes integrados fueron abandonados en gran medida hasta la década de 1980, cuando apareció un nuevo material biointegrado, la hidroxiapatita, derivada del coral del océano, reemplazó al acrílico, reviviendo el procedimiento. Fueron las características porosas del coral oceánico las que estimularon el crecimiento de los tejidos blandos, mejorando la integración del implante y haciéndolo más estable. Pero el coral del océano era un poco áspero, por lo que siguieron otros materiales igualmente porosos, como el polietileno poroso y el óxido de aluminio.
Según Pronk, la mayoría de los implantes ahora están completamente integrados utilizando acrílico poroso. “Todavía unen los cuatro músculos a la bola de ese implante”, explica, “y luego cosen el tejido sobre él. Todo ese tejido luego crece dentro del implante, haciéndolo completamente integrado”. Aproximadamente seis semanas después de la cirugía de implante orbitario, Pronk interviene. Con el mismo material que utilizan los dentistas, hace un molde del ojo para crear una prótesis a medida. En EE.UU., Pronk afirma que todos los ojos artificiales están hechos de PMMA y lo están desde hace algún tiempo. “No creo que haya nadie en Estados Unidos que se dedique al soplado de vidrio”.
Además de pintar a mano el iris para que coincida con el ojo en funcionamiento, lo que lleva unas seis horas, Pronk dedica tiempo a ajustar la curvatura de la prótesis para garantizar que sea similar. La comodidad es clave, además de “asegurarnos de obtener el mayor movimiento posible”.
La disminución de la demanda es algo bueno
Según el Registro de Lesiones Oculares de los Estados Unidos, que no se ha mantenido durante más de una década, se estima que en Estados Unidos se producen 2,5 millones de lesiones oculares cada año y 50.000 personas pierden permanentemente parte o la totalidad de su visión. Estos datos no se recopilan directamente hoy en día, pero organizaciones como la Academia Estadounidense de Oftalmología todavía citan esas estadisticas como indicador de la demanda de ciertos servicios de atención oftalmológica, entre ellos, los oculistas que fabrican prótesis oculares personalizadas.
Sin embargo, durante sus 18 años como ocularista, Pronk cree que la demanda de prótesis oculares ha disminuido, lo que concuerda con revisiones sistemáticas de las tendencias mundiales de la ceguera. Ella cita mejoras en las leyes de seguridad en el lugar de trabajo, así como avances en los procedimientos quirúrgicos para salvar ojos que han sufrido lesiones o traumatismos.
Aunque el proceso de fabricación de prótesis oculares (tomar moldes, moldear el acrílico, pintar a mano el iris y pulir) se ha mantenido prácticamente igual durante décadas, la innovación tecnológica no se ha detenido. Algunos ocularistas están recurriendo a Fotografía digital para capturar imágenes del iris., que se imprime en un papel adhesivo especial y se incrusta en la prótesis. Y en 2021, un paciente del Reino Unido en el University College London fue el primero en contar con un ojo personalizado impreso en 3D. En un estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza en 2024, investigadores de Alemania y el Reino Unido evaluaron un proceso automatizado de escaneo, adaptación e impresión de prótesis oculares en 3D en 10 pacientes. Si bien los pacientes otorgaron altas calificaciones a la calidad de los ojos impresos, el proceso aún requería las habilidades de un oculista para realizar los ajustes finales y, a veces, incluso darle forma al ojo artificial. Resulta que, incluso con la automatización, crear ojos artificiales realistas sigue siendo un arte.
Si bien Pronk cree que las imágenes digitales desempeñan un papel en la fabricación de prótesis oculares, no está convencida de que la tecnología involucrada en la impresión 3D, que comienza con el escaneo de la cuenca del ojo, ofrezca muchas mejoras con respecto al proceso tradicional. Además, el equipo es caro. Tampoco está convencida de que la impresión, ya sea 2D o 3D, pueda igualar la complejidad de los iris pintados a mano.
En cuanto al arte, Pronk confiesa que no puede dibujar para salvar su vida. Pero le encanta pintar lirios, lo que implica prestar atención a los detalles más pequeños y construirlos capa por capa para “dar una mejor ilusión de profundidad”.
En cuanto a los avances tecnológicos futuros, Pronk no anticipa cambios significativos en la forma en que se fabrican los ojos protésicos, pero se siente alentada por algunos de los avances en visión artificial realizados por empresas como Neuralink de Elon Musk. Pero se pregunta si los trasplantes de ojos podrían ser lo primero. “Muy parecido a cómo hacen un trasplante de hígado”, dice. “En ese momento, ya sabes, me quedaré sin trabajo. Pero es una buena razón para estar sin trabajo”.