Os aberrômetros foram inicialmente desenvolvidos a partir de um problema enfrentado pela NASA na década de 1950. Eles precisavam medir e corrigir o poder refrativo da atmosfera, que variava constantemente, com o objetivo de melhorar a qualidade das imagens captadas por satélites e aumentar a precisão de armas a laser. Isso levou ao desenvolvimento de um ramo da engenharia óptica conhecido como “óptica adaptativa”, que consiste em realizar medida e correção em tempo real de erros refrativos, como os causados pela turbulência na atmosfera.
Normalmente isso é conseguido através do uso de espelhos maleáveis que podem ser rapidamente deformados com o objetivo de compensar dinamicamente as aberrações ópticas flutuantes da atmosfera.
Astrônomos também se interessaram prontamente pela óptica adaptativa, uma vez que a turbulência atmosférica também limitava a qualidade das imagens captadas pelos telescópios.
A correção das aberrações ópticas permitia a identificação de duas estrelas a partir de uma imagem distorcida. (fig)
Entretanto, pela por tais motivos, optou-se para o posicionamento do telescópio espacial Huble em órbita, evitando as aberrações da atmosfera. A óptica adaptativa lhes permitiria o mesmo resultado a partir da Terra! Desde os anos 90 que sistemas de óptica adaptativa, incluindo aberrómetros, vêem sendo adaptados aos principais telescópios com o objetivo de medir e corrigir as aberrações causadas pela atmosfera terrestre.
Figura 1 – Fotografias de Saturno sem (A) e com (B) correção de aberrações causadas pela atmosfera através da óptica adaptativa. Note o aumento de nitidez a ponto de se evidenciar faixas no interior dos anéis e a lua Titan, praticamente invisível em (A). (fonte: U.S. Air Force Philips Laboratory Starfire Optical Range.)
No século passado, Hartmann desenvolveu um teste com intuito de avaliar a qualidade óptica de espelhos de telescópios. Tal teste foi o precursor do moderno aberrómetro de Shack-Hartmann (também conhecido como aberrómetro de Hartmann-Shack). Nos anos 1980, enquanto trabalhava em projeto para a Força Aérea americana, Professor Roland Shack da Universidade do Arizona, aperfeiçoou a técnica de Hartmann e desenvolveu o que é utilizado clinicamente como aberrómetro ou sensor de Shack-Hartmann.
Professor Roland Shack
Centro de Ciências Ópticas da Universidade do Arizona
Junzhong Liang
A primeira pessoa a medir as aberrações ópticas do olho utilizando um aberrômetro de Hartmann-Shack
Prof. Joseph Bille
Emeritus na Universidade de Heidelberg
Da astronomia para a oftalmologia…
Em 1990, cientistas da Universidade de Hidelberg desenvolviam um oftalmoscópio a laser com o objetivo de adquirir imagens retinianas de alta qualidade. Eles pretendiam melhorar a qualidade das imagens através da correção total do erro refracional do olho, incluindo aberrações de alta ordem. Junzhong Liang, um estudante de pós graduação (PhD), sob orientação do Prof. Joseph Bille da Universidade de Hieldelberg, foi a primeira pessoa a medir as aberrações ópticas do olho utilizando um aberrómetro de Hartmann-Shack. Seu importante trabalho foi publicado em 1994 e se tomou o trabalho mais citado no campo da aberrometria ocular.
Dentro de poucos anos, laboratórios por todo o mundo construíam aberrômetros de Hartmann-Shack e o interesse em ligar essa tecnologia com a cirurgia refrativa foi imediato e crescente.
No final da década 1990, houve uma interessante corrida entre as companhias que produziam excimer laser para cirurgia refrativa no sentido de desenvolver uma plataforma de tratamento personalizado (link com Pg Cirurgia Refrativa Personalizada), guiado pelo wavefront. Tal plataforma deveria incluir um aberrômetro ocular capaz de medir precisamente as aberrações ópticas além da refração tradicional, determinando o tratamento necessário para sua correção. Com isso, houve a necessidade de se melhorar os sistemas de laser para poder criar os tratamentos extremamente precisos e individuais gerados pelas medidas do wavefront.
Este desenvolvimento representou uma grande evolução na cirurgia refrativa, que refletiu imediatamente nos resultados clínicos observados. Tal qualidade superior determinou uma redução significativa de complicações (que já eram felizmente baixas), mas também aumentou significativamente a eficácia da cirurgia, com maior número de pacientes com acuidade visual melhor e com melhor qualidade.
