these fac 2 - E

UNIVERSITE PARIS VIII – VINCENNES SAINT-DENIS
ECOLE DOCTORALE
Cognition Langage Interaction
Doctorat de psychologie
Sciences cognitives
ROCHE Olivier Louis Benoit
Etude morphologique et fonctionnelle de l’accommodation
Thèse dirigée par Pr ROUMES Corinne
Soutenue le ……………2009
Jury :
Pr DUFIER Jean Louis
Pr MAILLE Françoise
Pr TIJUS Charles
Dr KAPLAN Josseline
Dr VITAL-DURAND François
1
Université Paris VIII, Vincennes Saint-Denis
Ecole Doctorale : Cognition Langage Interaction.
Thèse présentée par : Olivier ROCHE
Sous la direction du Pr Corine ROUMES
Spécialité: Psychologie clinique
Date de soutenance :
Titre : « Analyse morphologique et fonctionnelle de l’accommodation »
MOTS CLES : Accommodation, Presbytie, Œil, Aberrométrie, Autoréfractomètre, Cristallin,
Muscle ciliaire.
MOTS CLES : Accommodation, Presbyopia, Eye, Aberrometry, Autorefractometer,
Crystalline, ciliary Muscle.
Adresse du laboratoire :
Institut de Recherche Biologiques des Armées (IRBA)
BP 73, 91223 Brétigny-sur-Orge Cedex.
2
INTRODUCTION ................................................................................................................................ 11
1
ACCOMMODATION – SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE................................................... 15
1.1
Rappels anatomiques et fonctionnels.............................................................................. 15
1.1.1
Les composantes du système accommodatif.................................................................. 15
Le cristallin..................................................................................................................................... 16
La zonule........................................................................................................................................ 18
Le muscle ciliaire ........................................................................................................................... 19
L’innervation.................................................................................................................................. 20
1.1.2
Objectif : une image nette sur la rétine........................................................................... 21
Définitions ..................................................................................................................................... 22
1.1.2.1
Emmétropie........................................................................................................... 22
1.1.2.2
Amétropie .............................................................................................................. 22
1.1.2.3
Punctum remotum................................................................................................ 22
1.1.2.4
Punctum proximum .............................................................................................. 22
1.1.2.5
Amplitude d’accommodation .............................................................................. 23
1.1.2.6
Parcours d’accommodation ................................................................................ 23
Les dioptres oculaires .................................................................................................................... 23
1.1.2.7
La cornée............................................................................................................... 23
1.1.2.8
Le cristallin ............................................................................................................ 24
1.1.2.9
Le diaphragme irien ............................................................................................. 24
1.1.2.10
1.1.3
1.2
La profondeur de champ................................................................................. 24
Les aberrations oculaires................................................................................................. 26
Mécanismes accommodatifs............................................................................................. 28
1.2.1
Développement de l’accommodation ............................................................................. 29
1.2.2
Facteurs déclenchant l’accommodation ......................................................................... 30
3
1.2.2.1
Les voies afférentes............................................................................................. 30
Le capteur rétinien.................................................................................................................. 30
Déclenchement rétinien de l’accommodation .................................................................... 31
Le cortex visuel et centres corticaux régulateurs............................................................... 32
1.2.2.2
Composantes musculaires ................................................................................. 33
Action du muscle ciliaire ........................................................................................................ 33
1.2.2.3
Composantes fibro-élastiques............................................................................ 34
La capsule................................................................................................................................ 34
Le cristallin ............................................................................................................................... 35
1.2.2.4
Innervation............................................................................................................. 36
La réponse oculaire................................................................................................................ 36
1.2.2.5
Boucle de controle ............................................................................................... 36
1.2.2.6
Réponse oculomotrice intrinsèque .................................................................... 38
1.2.2.7
Fluctuations de l’accommodation ...................................................................... 38
1.2.2.8
Facteurs de variation physiologique.................................................................. 39
1.2.2.9
Fatigue visuelle..................................................................................................... 39
1.2.2.10
Effet de l’effort d’accommodation prolongée ............................................... 40
1.2.3
Influence des états pathologiques - rappel nosologique ................................................ 41
1.2.4
Description morphologique lors de la variation accommodative ................................... 41
1.2.5
Modèles et théories de l’accommodation....................................................................... 43
La théorie de von Helmholtz ......................................................................................................... 46
La théorie de Coleman .................................................................................................................. 50
La théorie de Schachar .................................................................................................................. 50
1.2.6
Accommodation et vieillissement ................................................................................... 54
L’épidémiologie de la presbytie .................................................................................................... 54
4
La fatigue visuelle et le vieillissement ........................................................................................... 55
L’amplitude et le parcours d'accommodation avec l’âge.............................................................. 56
La nature et l’origine de la presbytie............................................................................................. 56
1.2.7
Théories physiologiques de la presbytie ......................................................................... 57
Les corps et muscle ciliaires .......................................................................................................... 59
La zonule de Zinn........................................................................................................................... 60
La capsule ...................................................................................................................................... 61
Le cristallin..................................................................................................................................... 62
L’hypothèse la plus probable ........................................................................................................ 63
1.3
MOYENS D’EXPLORATION ............................................................................................ 64
1.3.1
Anatomiques.................................................................................................................... 64
1.3.2
Fonctionnels .................................................................................................................... 68
1.4
Influence liée à une amétropie.......................................................................................... 68
1.5
La myopie d’instrument...................................................................................................... 69
1.6
Les mesures instrumentales ............................................................................................. 71
1.7
L’action pharmacologique ................................................................................................. 72
1.8
OBJECTIFS GLOBAUX..................................................................................................... 74
1.9
CADRE GENERAL DE L’ETUDE .................................................................................... 76
Nature des informations communiquées aux investigateurs ................................................... 77
Supports et stockage des données ............................................................................................. 77
1.10
COMITES D’ETHIQUES.............................................................................................. 78
2
OBJECTIFS ................................................................................................................................. 81
3
METHODES ET MOYENS........................................................................................................ 82
3.1
METHODES ........................................................................................................................ 82
3.1.1
Hypothèse expérimentale ............................................................................................... 82
5
3.1.2
Stimulations..................................................................................................................... 82
3.1.3
La fonction visuelle et la réfraction subjective manuelle................................................ 83
3.1.4
Méthode psychophysique manuelle ............................................................................... 83
3.2
3.1.4.1
Optomètre à infra rouge ...................................................................................... 84
3.1.4.2
Aberromètre .......................................................................................................... 85
3.1.4.3
PowerRef-II ........................................................................................................... 87
3.1.4.4
Organisation des techniques d’exploration ...................................................... 89
3.1.4.5
Traitement statistique .......................................................................................... 89
MOYENS.............................................................................................................................. 90
3.2.1
Mesure par l’autoréfractomètre à infra rouge................................................................ 90
3.2.2
Mesure par l’aberromètre............................................................................................... 90
Mode de présentation des données aberrométriques ................................................................. 92
Les mouvements oculaires et l’accommodation........................................................................... 92
3.2.3
Mesure par le PowerRefractor-II..................................................................................... 93
3.2.4
SELECTION DES SUJETS ET PROTOCOLE EXPERIMENTAL................................................. 94
Informations sur les sujets ............................................................................................................ 95
Constitution des classes d’âge....................................................................................................... 95
Critères d’inclusion........................................................................................................................ 95
Critères d’exclusion ....................................................................................................................... 96
Antécédents ophtalmologiques .................................................................................................... 96
Antécédents généraux................................................................................................................... 96
Recrutement des sujets................................................................................................................. 98
Suivi des sujets .............................................................................................................................. 98
3.2.5
PROTOCOLE EXPERIMENTAL ........................................................................................... 99
Approche réfractive....................................................................................................................... 99
6
Approche sensorielle..................................................................................................................... 99
Approche morphologique ........................................................................................................... 100
Approche pharmacologique ........................................................................................................ 100
4
RESULTATS ............................................................................................................................. 101
4.1
Mesure réfractive subjective ........................................................................................... 101
4.2
Mesures objectives instrumentales................................................................................ 103
4.2.1
Autoréfractomètre ........................................................................................................ 103
4.2.2
Aberromètre .................................................................................................................. 104
4.2.3
PowerRef-II .................................................................................................................... 111
4.3
ANALYSES DE RESULTATS......................................................................................... 112
4.3.1
Mesure manuelle subjective ......................................................................................... 112
4.3.2
Mesures objectives instrumentales............................................................................... 112
Autoréfractomètre............................................................................................................................. 112
Aberromètre....................................................................................................................................... 112
PowerRef-II........................................................................................................................................ 115
Différence entre les moyens de mesure ....................................................................................... 115
5
DISCUSSION ............................................................................................................................ 120
6
OBJECTIF DE L’ETUDE ......................................................................................................... 126
7
ETAT ACTUEL DES CONNAISSANCES ............................................................................. 126
7.1
Accommodation tonique .................................................................................................. 127
7.2
Sensibilité au contraste et fréquence spatiale.............................................................. 129
7.3
Stimulus.............................................................................................................................. 134
7.3.1
Stimulus et logiciels de projection des images.............................................................. 135
7.3.2
Type et contenu du stimulus ......................................................................................... 135
7.3.3
Dimension du stimulus .................................................................................................. 135
7
8
7.3.4
Présentation du stimulus............................................................................................... 136
7.3.5
Luminance ..................................................................................................................... 137
7.3.6
Brillance ......................................................................................................................... 137
7.3.7
Vitesse de présentation................................................................................................. 137
7.3.8
Aberration chromatique................................................................................................ 137
7.3.9
Réponse cognitive.......................................................................................................... 138
METHODE ET MOYENS ........................................................................................................ 138
8.1
Hypothèse expérimentale................................................................................................ 138
Dark focus...................................................................................................................................... 138
Fonction de sensibilité au contraste .......................................................................................... 138
8.2
Méthode ............................................................................................................................. 139
Organisation des expériences ........................................................................................................ 139
Dark focus.......................................................................................................................................... 139
Fonction de sensibilité au contraste .............................................................................................. 139
Méthode psychophysique................................................................................................................ 140
8.3
Moyens ............................................................................................................................... 141
Dark focus.......................................................................................................................................... 141
Fonction de sensibilité au contraste .............................................................................................. 141
Stimulations ....................................................................................................................................... 142
Projection de la stimulation ............................................................................................................. 144
Installation de l’expérience.............................................................................................................. 145
9
RESULTATS ............................................................................................................................. 147
9.1
Présentation des résultats............................................................................................... 147
Accommodation tonique .................................................................................................................. 147
Fonction de sensibilité au contraste .............................................................................................. 148
8
9.2
Analyses de résultats ....................................................................................................... 152
Accommodation tonique .................................................................................................................. 152
Fonction de sensibilité au contraste .............................................................................................. 152
10
Discussion.............................................................................................................................. 154
11
OBJECTIF DE L’ETUDE ..................................................................................................... 157
11.1
Description de la morphologie cristallinienne ......................................................... 157
11.2
Evaluation de la sollicitation musculaire.................................................................. 157
11.3
Evaluation anatomique de la réponse fonctionnelle.............................................. 157
12
METHODES ET MOYENS.................................................................................................. 158
12.1
Méthodes...................................................................................................................... 158
12.1.1
Hypothèse expérimentale ......................................................................................... 158
12.1.2
Sélection des sujets pour l’IRM ................................................................................. 159
12.1.3
Acquisition des images IRM ...................................................................................... 159
12.1.4
Paramétrage de l’IRM ............................................................................................... 161
12.1.5
Nombre de fichiers d’images acquis ......................................................................... 161
12.1.6
Exploitation et lecture des images ............................................................................ 162
13
Moyens ................................................................................................................................... 167
13.1
Stimulations et présentations des images test....................................................... 167
13.2
Imagerie par Résonance Magnétique...................................................................... 167
13.2.1
14
Installation des sujets et protocole expérimental..................................................... 168
RESULTATS ......................................................................................................................... 172
14.1
Présentation des résultats ......................................................................................... 172
14.2
Analyses des résultats ............................................................................................... 181
15
DISCUSSION ........................................................................................................................ 183
16
Position du problème ........................................................................................................... 192
9
17
METHODES ET MOYENS.................................................................................................. 193
17.1
Méthodes...................................................................................................................... 193
17.1.1
Hypothèse expérimentale ......................................................................................... 193
17.1.2
Sélection des sujets et protocole expérimental........................................................ 194
17.1.3
Stimulation musculaire par tests pharmacologiques................................................ 194
Stimulation en vision de loin ....................................................................................................... 194
Stimulation en vision de près ...................................................................................................... 195
17.1.4
17.2
Recueil et exploitation des images............................................................................ 196
Moyens ......................................................................................................................... 196
17.2.1
Exploration réfractive................................................................................................ 196
17.2.2
Exploration IRM......................................................................................................... 196
17.2.3
Substances pharmacologiques.................................................................................. 196
18
Résultats ................................................................................................................................ 197
18.1
Présentation des résultats ......................................................................................... 197
18.1.1
Evaluation réfractive ................................................................................................. 197
18.1.2
Evaluation anatomique ............................................................................................. 202
18.2
Analyses de résultats ................................................................................................. 205
18.2.1
Analyse de l’évaluation réfractive............................................................................. 205
18.2.2
Analyse de l’évaluation morphologique.................................................................... 211
19
Discussion.............................................................................................................................. 212
20
Conclusion ............................................................................................................................. 214
21
BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................. 220
10
INTRODUCTION
Parmi les mécanismes physiologiques encore mal connus et sujet à
controverse, l’accommodation reste un modèle de complexité. Son développement
très précoce, ses mécanismes physiologiques précis, sa dégradation au cours du
vieillissement, caractérisée par l’apparition progressive de la presbytie, sont encore
aujourd’hui autant de phénomènes difficiles à explorer in vivo tant en raison des
propriétés physico-chimiques et mécaniques des structures impliquées que de la
situation anatomique, de la finesse et des interactions étroites des différentes
structures oculaires impliquées.
Alors que près d’une anomalie congénitale du cristallin sur deux est liée à une
altération protéique d’origine génétique (Wright & Spiegel, 2002 ; Slingsby et al.
1989), une désorganisation de sa structure protéique faisant suite à un trouble de
l’embryogenèse ou du développement, une altération de la transparence du cristallin,
une anomalie de sa taille ou de sa forme, même si elles sont plus rarement
retrouvées, n’ont en pratique clinique qu’un retentissement fonctionnel limité sur la
vision de près, l’accommodation gardant alors une certaine efficacité. De même, les
ectopies et autres maladies de la zonule, qui ne concernent pas directement le
cristallin, sont autant de causes théoriques de troubles visuels accommodatifs alors
qu’en pratique médicale quotidienne, ces troubles accommodatifs ne sont que peu
exprimés par les patients. Exceptionnellement décrits, ces troubles attestent d’une
physiologie visuelle accommodative dont beaucoup d’éléments nous échappent
encore.
11
Chez l’enfant, le développement de cette faculté visuelle est associé à des
fluctuations accommodatives allant jusqu’à 14 dioptries d’amplitude qui ont été
mesurées lors d’examen sous cycloplégie dans le cadre de bilan systématique à
l’âge de 8 ans. Mais les examens réfractifs réalisés sous l’action d’agents
pharmacologiques
tels
le
cyclopentolate
ou
l’atropine
sont-ils
réellement
comparables à la réalité physiologique de repos oculaire accommodatif ou plus
simplement optique? L’observation de strabismes accommodatifs dits « purs »,
d’origine physiopathogénique inconnue, n’est-elle qu’une conséquence de notre
incapacité à explorer et traiter correctement cette fonction ou est-elle la traduction
d’une
pathologie
oculaire
sous-jacente,
voire
cérébrale,
incomprise
par
méconnaissance de la physiologie? La part accommodative retrouvée dans la
majorité des strabismes et attestant de relations étroites entre l’influx nerveux à
destinée musculaire extrinsèque et intrinsèque a-t-elle un support anatomique
oculaire spécifique impliquant notamment les structures de l’accommodation ou
n’est-elle que la traduction d’un désordre neurologique moteur primitif ?
Avec le développement des techniques de chirurgie réfractive et des nouveaux
implants intraoculaires potentiellement accommodatifs, les ophtalmologistes sont de
plus en plus fréquemment confrontés à devoir évaluer le pouvoir accommodatif de
leurs patients et l’efficacité des techniques de compensation de la perte
accommodative qu’elle soit liée à la presbytie ou induite par la pseudophakie. Ce
sont parfois de jeunes adultes encore professionnellement actifs et dont les attentes
ne sont pas forcément identiques à celle de patients plus âgés et déjà habitués à la
perte de leur accommodation. Pour de plus jeunes patients encore, lors de
l’évaluation du strabisme et de l’amblyopie, les ophtalmologistes doivent analyser les
12
réponses de patients souvent peu coopératifs nécessitant un examen rapide mais
précis. Comme l’a indiqué Parsa (2004), la description de méthodes cliniques
simples, efficaces mais aussi rapides est intéressante pour évaluer l’accommodation
dynamique résiduelle du sujet phake ou pseudo-phake.
Chez l’adulte, sans doute parce que très peu de maladies sont connues comme
pouvant altérer directement la fonction accommodative, il n’y a pas d’investigation
clinique objective de routine qui ait aboutit à une exploration du parcours
accommodatif et de sa composante dynamique. Le développement de protocoles
d’exploration visuelle précis, reproductibles tant sensorielle qu’anatomique est
devenu une nécessité afin d’évaluer les nouveaux procédés de substitution du
cristallin.
La cataracte, principale pathologie cristallinienne, survient le plus souvent à un
âge avancé sur des personnes déjà touchées par la perte de la fonction
accommodative. Que ce soit pour corriger la presbytie, fatalité naturelle témoignant
du vieillissement, ou pour la prise en charge réfractive après chirurgie de la
cataracte, la recherche médicale et les dispositifs médicaux proposés se sont
initialement portés sur le développement des compensations optiques plutôt que sur
des tentatives de restauration de la fonction initiale. Si l’absence d’une technologie
efficace de restauration fonctionnelle peut sembler la première cause de ce
désintérêt, il ne peut être nié que la méconnaissance de la physiologie précise de
l’accommodation constituait un frein au développement des techniques de
compensation par mimétisme physiologique.
13
Ainsi, au-delà d’un problème médical très actuel et restant irrésolu, la presbytie,
majoré par la nécessité de satisfaire une population de plus en plus exigeante dans
des pays industrialisés à la démographie vieillissante, les prouesses technologiques
des systèmes d’exploration oculaire les plus récents permettent une compréhension
utile et constructive de la fonction visuelle dans son ensemble. La restitution de la
fonction accommodative est devenue depuis quelques années un des principaux
défis de l’ophtalmologie moderne tant notre espérance de vie grandissante nous
impose désormais de passer la moitié de notre vie presbyte. Nul doute que le
développement et l’évaluation de protocole permettant de corréler la fonction
sensorielle à la réponse anatomique des structures impliquées vont permettre une
approche plus pratique et une meilleure orientation des modifications à apporter aux
procédés de substitution afin de les optimiser.
14
1 ACCOMMODATION – SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1
Rappels anatomiques et fonctionnels
1.1.1 Les composantes du système accommodatif
Pour la simplification de l’exposé, les descriptions correspondent à celles d’un
œil adulte.
Pour une meilleure compréhension
du fonctionnement
de l’œil,
une
connaissance minimum de son anatomie générale est indispensable. Sa description
permet de comprendre l’organisation des différentes structures impliquées dans
l’accommodation, leur constitution spécifique à cette fonction visuelle, leur rôle
respectif et leurs rapports. Ses différents constituants peuvent être assimilés à des
organismes autonomes qui peuvent être décris individuellement.
Assimilable à une sphère imparfaite d’environ 20 mm de diamètre, l’œil est un
organe pair et symétrique par rapport au plan médian de forme globalement ronde
avec une voussure correspondant à la cornée.
D’avant en arrière, on retrouve la cornée, tissu transparent constituant la paroi
antérieure du globe prolongée par la sclère de couleur blanc nacrée. La chambre
antérieure remplie d’humeur aqueuse est anatomiquement définie par l’espace entre
la face postérieure de la cornée et la face antérieure du cristallin. L’iris assure une
15
fonction de diaphragme et détermine la couleur de l’œil. Il est en contact avec le
cristallin rattaché au muscle ciliaire, par l’intermédiaire des fibres de la zonule, sur les
360° de sa périphérie. Plus en arrière, le corps vi tré puis la rétine qui comporte une
partie centrale ou macula recevant la majorité de l’information visuelle, elle même
centrée par une zone constituée exclusivement de photorécepteurs de type cônes, la
fovéa. En nasal de cette structure dans un plan horizontal, on retrouve la papille
optique correspondant à la sortie des fibres optiques qui constituent le nerf optique.
Le cristallin
C’est un organe pair et symétrique par rapport au plan médian. Il a la forme
d’une lentille biconvexe d’une puissance réfractive d’environ 22 dioptries pour un
diamètre frontal de 9 à 10 mm et une épaisseur antéro-postérieure qui varie en
fonction de son état réfractif autour de 3 mm. Vogt (1924) pensait que sa variation
d'indice serait plutôt due à un changement de structure de ses fibres et à un afflux de
cellules vers le centre. Le cristallin accommodé ressemble à une "madeleine". En
terme plus scientifique, on dit que sa forme est une "conoïde". Sa face antérieure n’a
pas le même rayon de courbure que sa face postérieure, avec des variations
d'épaisseur de la capsule qui est très mince dans sa partie centrale antérieure. Ainsi,
l'épaisseur du cristallin passe-t-elle de 4 à 4.5 mm pour 7 dioptries d'accommodation
tandis que sa face arrière ne recule qu'imperceptiblement.
Le cristallin est constitué d’un noyau séparé par une zone intermédiaire de
transition du cortex structuré en couches successives. Le noyau comprend lui même
un noyau embryonnaire et fœtal parfois visible sous forme d’une discrète
condensation en grain de café. Le cortex, véritable « mémoire » de la vie du cristallin,
16
est structuré en couches successives compactées comme des pelures d’oignon au
fur et à mesure des années écoulées. Enfin, sur toute sa circonférence, l’équateur
reçoit à l’extérieur du sac capsulaire l’insertion des fibres de la zonule de Zinn et
contient à sa face interne les cellules souches responsables du développement
cristallinien qui se multiplient indéfiniment et migrent ensuite vers la face antérieure
de la lentille.
L’ensemble est enserré dans une capsule transparente et solide, véritable filtre
métabolique dont la structure n’est pas tout à fait la même entre les moitiés
antérieure et postérieure, expliquant en partie l’absence de symétrie dans le plan
frontal de cette lentille biconvexe. Constituée de trois principales parties, la
membrane péri-capsulaire, la cristalloïde et la lamelle zonulaire, son rôle reste mal
compris. L’épaisseur de la capsule n’est pas constante mais plus fine au centre de la
face antérieure et encore plus à la face postérieure du cristallin. La capsule est donc
plus sensible à la déformation sur ces zones plus fines, participant directement à la
physiologie de l’accommodation. Anatomiquement, elle délimite le segment antérieur
du segment postérieur de l’œil. L’équateur du sac capsulaire reçoit à sa surface
l’insertion des fibres de la zonule de Zinn.
Dénué de vascularisation et d’innervation, les échanges métaboliques se font
par diffusion au travers de sa capsule. L’origine embryologique exclusivement
ectodermique du cristallin explique sa croissance continue et linéaire pendant toute
la vie puisqu’il pèse environ 80 mg à la naissance pour atteindre 240 mg vers l’âge
de 80 ans (Hockwin and Ohrloff, 1982).
17
La zonule
C’est un ensemble de fibres de collagène radiaires d’une longueur de 6000 à
8000 µm en moyenne pour une épaisseur variant de 2 à 40 µm. Elles sont tendues
de façon radiaire entre le corps ciliaire et vont, de part et d’autre de l’équateur, sur
les faces antérieures et postérieures du cristallin. Cet ensemble fragile de ligaments
est en fait un réseau assez complexe de fibres. En effet, elle se compose de quatre
parties principales, avec un certain nombre de faisceaux fibreux mineurs ou
auxiliaires qui complètent les parties principales (Bron et al., 1997). Les quatre
parties principales représentées dans la figure 1 sont les suivantes :
• Les fibres zonulaires antérieures qui ont leur origine dans la pars plana (juste
antérieurement à l'ora serrata) vers la capsule antérieure (A)
• Les fibres zonulaires postérieures qui partent de la pars plicata vers la capsule
postérieure (B)
Chambre antérieure
Figure 1 : Implantation des fibres
zonulaires sur le cristallin
Vitré
• Les fibres équatoriales qui vont de la pars plicata vers l'équateur (C)
• Les fibres hyaloïdes qui vont de la pars plana vers la capsule postérieure (D)
18
Les groupes de fibres C et D sont plus faibles que les groupes A et B. Les fibres
postérieures s’insèrent également sur la face antérieure de la hyaloide participant à
la stabilité de la face postérieure du cristallin lors de l’accommodation (Bernal et al.,
2006).
Certaines fibres tendues entre deux parties du corps ciliaire donnent plus de
rigidité à l’ensemble du système. (Raviola, 1971).
Le muscle ciliaire
C’est un muscle lisse ayant une forme triangulaire et composé de deux muscles
principaux et d’un muscle accessoire. Il a la particularité d’être entouré d’une gaine
de fibroblastes et d’avoir un comportement contractile plus proche des muscles striés
que lisses. Les fibres longitudinales sont les plus externes et constituent le muscle de
Brücke. Les fibres circulaires sont plus internes et forment le muscle de RougetMüller divisé en deux ou trois gros faisceaux entre lesquels un tissu conjonctif est
retrouvé. On peut considérer que l’orientation des fibres est réticulaire sauf pour une
petite partie dans laquelle l’orientation circulaire définit un muscle accessoire (Tamm,
1992).
Le muscle ciliaire est constitué de deux faisceaux distincts (Tamm et al., 1992)
d’action antagoniste, le faisceau des fibres circulaires (muscle de Rouget-Müller) et
le faisceau des fibres longitudinales (muscle de Brücke). Elles maintiennent tendue la
zonule. Elles aident lors de la vision éloignée. Le
19
L’innervation
Comme pour nombre d’autres muscles lisses, la motricité de chaque faisceau
provient de l’innervation parasympathique et orthosympathique propre au système
nerveux autonome. La réalité de cette double innervation a été confirmée par la
technique d’immunofluorescence notamment en recherchant des récepteurs
adrénergiques de ce nerf orthosympathique (Ehinger,1971).
Le nerf parasympathique, issu de la troisième paire crânienne et passant en
relais dans le ganglion ciliaire, contracte les fibres circulaires équivalentes à un
sphincter. Le sphincter de l’iris est aussi innervé par le parasympathique.
Le nerf sympathique (ou orthosympathique) innerve les fibres longitudinales ou
radiaires du muscle ciliaire (ou muscle de Brücke) antagonistes des précédentes. Le
nerf (ortho)sympathique est aussi irido-dilatateur.
Dans le cas d'un besoin d'augmentation de puissance dioptrique des yeux,
l'information suit le chemin du nerf optique (2ème paire de nerf crânien) mais une
partie seulement va jusqu'au cortex, une autre quitte la 2ème paire crânienne avant le
corps genouillé externe pour se rendre à un noyau prétectal puis dans la partie
végétative du noyau de d’Edinger Westphal. De là, l'influx emprunte la 3ème paire
crânienne jusqu'au nerf du petit oblique qu'il abandonne pour un relais, le ganglion
ophtalmique ciliaire. L’influx est transmis ensuite aux nerfs ciliaires courts par le biais
des cellules ganglionnaires pour stimuler les fibres de Rouget-Muller. Au cours de ce
double circuit, les informations sont passées par le système nerveux central et les
ordres par le système nerveux autonome (les voies parasympathiques).
20
L'innervation qui assure la diminution de puissance de l'œil est plus compliquée
et plus longue. Le centre de régulation est situé dans l’hypothalamus, mais la
commande motrice vient de la substance grise de la moelle épinière. L'influx passe
par un noyau, dit de Karpuskreidl, puis par le ganglion cervical supérieur de la chaîne
latéro-vertébrale, avant de suivre la carotide interne vers le ganglion de Gasser (la
voie du trijumeau) et aboutir aux nerfs ciliaires longs, sous la dépendance du
sympathique.
Cependant cet équilibre d’actions antagonistes musculaires est très discuté. Les
récepteurs adrénergiques de type béta seraient prépondérants sur le muscle ciliaire
et contrôleraient l’antagonisme de la fonction accommodative en stimulant les fibres
sympathiques. La stimulation de ces récepteurs par isoprotéronol (béta stimulant)
diminue la réponse accommodative alors que l’instillation de propanerol (béta
bloquant) inhibe l’hyperpolarisation du nerf
et empêche la relaxation de
l’accommodation (Kern, 1970 ; Wax & Molinoff, 1984).
1.1.2 Objectif : une image nette sur la rétine
Le système optique de l’œil permet aux faisceaux lumineux de converger vers
la rétine. Pour y parvenir, la lumière traverse une succession de surfaces
réfringentes hétérogènes d’indices variables, asphériques et grossièrement centrées
qui vérifient pourtant les lois de l’optique géométrique appliquées à un système
parfaitement centré.
21
Définitions
L’action d’adapter la vision pour voir de près, d’une part, et l’action de modifier
sa réfraction par contraction ou relaxation du muscle ciliaire, d’autre part
correspondent au terme « accommoder ». Ce double sens porte parfois à confusion
mais il est dans le sens commun.
1.1.2.1Emmétropie
L’œil n’a pas défaut optique, un point objet situé à l’infini se projette en un point
focal unique sur la rétine.
1.1.2.2Amétropie
Si l’œil est myope, hypermétrope, le point objet situé à l’infini sera projeté
respectivement en avant ou en arrière du plan rétinien. Pour l’astigmatisme, il sera
projeté en deux focales distinctes.
1.1.2.3Punctum remotum
L’œil n’accommodant pas, c’est le point objet conjugué du plan rétinien. Pour un
œil emmétrope ou parfaitement corrigé, le remotum se situe à l’infini. En effet, le
calcul de proximité du remotum, exprimé en dioptrie, correspond à l’inverse de la
distance entre ce point et le sommet de la cornée. Soit pour un œil emmétrope, zéro
dioptrie.
1.1.2.4Punctum proximum
Lorsque l’œil accommode au maximum de ses capacités, le point conjugué de
la rétine correspond au point vu net le plus proche du sujet. Le punctum proximum
est la distance minimum ou une cible est vue nette. Il varie donc avec la puissance
22
accommodative propre à chacun, et augmente en fonction de l’âge (la distance est
plus grande entre le sujet et le point vu net).
1.1.2.5Amplitude d’accommodation
L’amplitude d’accommodation correspond à la différence dioptrique entre le
remotum et le proximum. Elle est donc exprimée en dioptrie. Elle détermine le
parcours d’accommodation entre ses deux valeurs extrêmes.
1.1.2.6Parcours d’accommodation
Le parcours d’accommodation est constitué par l’ensemble des points objets de
l’axe qui peuvent être mis au point par l’œil en accommodant et sont donc vu nets.
Pour un œil emmétrope il correspond à la distance entre l’infini (Remotum) et le point
le plus proche vu net (Proximum).
Les dioptres oculaires
Parmi les éléments constitutifs de l’œil, seul deux sont assimilables à des
systèmes optiques, la cornée, le cristallin. La chambre antérieure, emplie d’humeur
aqueuse, et le corps vitré ne constituent pas une lentille ; leur fonction est
uniquement de transmettre les rayons lumineux lors de la traversée des milieux
oculaires.
1.1.2.7La cornée
Elle présente des caractéristiques optiques qui peuvent l’assimiler à deux
dioptres, l’un correspond à la face antérieure et l’autre à la postérieure. La puissance
totale est de 42 dioptries. Elle est prolate ou oblate en fonction des sujets.
23
1.1.2.8 Le cristallin
Il peut être optiquement assimilé à une lentille dont la puissance varie de 19 dioptries
au repos pour dépasser les 34 dioptries chez l’enfant en bas âge.
1.1.2.9 Le diaphragme irien
Son influence sur l’accommodation réside dans le retentissement du diamètre
pupillaire sur la profondeur de champ. Lors de la vision de près, le sujet sollicite son
nerf parasympathique qui est iridoconstricteur. Un myosis apparaît et permet de
diminuer les aberrations optiques provoquées par la déformation antérieure du
cristallin et d’augmenter la profondeur de champ. Pour des valeurs inférieures à 2
mm de diamètre les performances visuelles diminuent, l’accommodation prend alors
une valeur myopique (myopie de boucle ouverte) indépendante de la proximité du
stimulus.
1.1.2.10
La profondeur de champ
Elle est directement liée au diamètre pupillaire. Plus l’iris est serré et plus la
profondeur de champ augmente par un effet sténopéique. Or avec le vieillissement la
pupille se serre ce qui permet de compenser un peu la presbytie.
Sur le plan fonctionnel, les microfluctuations d’accommodation diminuent pour
disparaître totalement à 1 mm de diamètre.
La liaison accommodation/convergence a permis à beaucoup d'auteurs
d'apporter des résultats soutenant les diverses théories de l’accommodation
proposées dans la littérature. Le rapport AC/A (rapport de la convergence
accommodative à l'accommodation) est proportionnel à l'effort du muscle ciliaire; son
24
évolution est donc bien corrélée avec la contraction du muscle. Si la quantité d'effort
du muscle ciliaire nécessaire pour provoquer une unité d'accommodation est la
même à tout âge comme le dit la théorie d’Helmholtz, le rapport AC/A devrait
demeurer constant; ce résultat, soutenu par Morgan et Peters (1951) a été contredit
par Fry (1959) et par Eskridge (1983).
En ce qui concerne le rapport AC/C (rapport de l'accommodation de
convergence à la convergence), Fincham (1955) a montré qu'il diminuait avec l'âge.
Pour lui, s'il existait une réserve de contraction du muscle ciliaire, le rapport AC/C
devrait rester constant avec l'âge. Comme il diminue, le muscle doit fournir un plus
grand effort avec l'âge ce qui va dans le sens de la théorie de Donders.
On a aussi observé l'absence d'asthénopie ou d'inconfort chez les presbytes en
limite du punctum proximum alors que la théorie de Donders, selon laquelle il n'existe
pas de réserve de contraction du muscle ciliaire, en prévoit.
Pour conclure, il est très difficile de juger de la validité de tels ou tels arguments.
Comme on a pu le constater précédemment, les résultats des expériences sont
souvent contradictoires. Certains résultats, comme l'évolution du rapport AC/A ou
l'action d'un cyclopégique, soutiennent selon leur interprétation l'une ou l'autre des
deux théories. Peut-être ces deux théories sont elles d'ailleurs trop exclusives. Les
résultats de Fisher décrits plus haut devraient permettre une interprétation nouvelle
de certains résultats contradictoires.
L’œil est l’organe sensoriel de la vision. Cette faculté visuelle est liée à la
transparence de ses milieux due à la structure de ses protéines et de son anatomie
ainsi qu’à la capacité de ses cellules nerveuses, les photorécepteurs, de traduire un
25
message lumineux en message électro-ionique, ce phénomène étant décrit sous le
terme de transduction visuelle.
1.1.3 Les aberrations oculaires
Le système optique de l’oeil humain est très imparfait. La succession
d’interfaces (cornée, cristallin, rétine) et de liquides transparents (humeur aqueuse
de la chambre antérieure, corps vitré) qui le constitue génèrent des aberrations
optiques. Certaines sont considérées comme étant de haut degré puisque ne
pouvant être corrigées par les systèmes optiques traditionnels (Atchison & Smith,
2000). Ces aberrations oculaires sont spécifiques à chaque individu au point qu’elles
sont souvent comparées avec des empreints digitales. (Castejon-Mochon et al.,
2002, Porter et al., 2001, Thibos et al., 2002). Leur mesure dynamique (Hofer et al.,
2001) met en évidence l’importance de variations temporelles rapides (> 10 Hz). Ces
fluctuations brutales rendent impossible la réalisation d’une correction optique fiable
que l’on déterminerait pour une manipulation scientifique donnée. Elle serait
inévitablement statique, même si la mesure est réalisée dans des conditions
physiologiques et en dehors de toute prémédication par cycloplégie au cours d’un
examen médical complet. Des techniques issues de l’observation astronomique,
mutatis mutandis, peuvent s’appliquer à l’examen oculaire en exploitant les données
issues des fronts d’ondes lumineuses ayant traversés les milieux transparents de
l’œil et qui formeront l’image définitive.
26
Nouvelle technique largement utilisée depuis 2001, l’aberromètrie est fondée
sur l’observation et l’analyse d’un front d’ondes lumineuses généré par l’illumination
de la rétine lors de la projection d’un faisceau laser de faible intensité d’une longueur
d’onde spécifique calibrée. La rétine sert de miroir sans être stimulée et renvoie
l’image du faisceau à travers les milieux transparents de l’œil sous la forme d’ondes
optiques modifiées en fonction des défauts optiques de ces milieux. A leur sortie par
la pupille, ces ondes sont dirigées vers un capteur, appelé analyseur de front
d'ondes, qui détermine très précisément leur forme. L'analyse algorithmique permet
ensuite de caractériser cette forme par une série de coefficients qui quantifient les
aberrations oculaires. Cette analyse informatique entre le faisceau émis et le
faisceau reçu permet de mesurer la réfraction du système optique.
Exemples d'aberrations : les couleurs représentent l'erreur de front d'onde dans la
pupille en µm. A gauche : aberration de coma pure ; au centre : astigmatisme
triangulaire pur ; à droite : aberrations d'un sujet jeune et sain.
Figure 1
Dans la plupart des cas (95% des yeux), les aberrations d'ordres supérieurs
sont relativement faibles : elles sont rarement responsables de troubles visuels
notables (5-7).
Le retentissement visuel de ces aberrations varie aussi en fonction du diamètre
pupillaire passant d’une valeur de 0,1 D pour un diamètre pupillaire d’un mm à près
27
de 1,5 D pour une pupille de 6 mm. Enfin, l’aberration chromatique à également un
rôle qui ne doit pas être négligé puisque sa valeur atteint 2,5 D sur l’étendu du
spectre visible (Wald & Griffin, 1947). L’étalement axial de l’image dû aux aberrations
chromatiques et sphériques permet d’obtenir une réponse intermédiaire du système
accommodatif entre la position de repos et la focalisation précise du stimulus
permettant « d’économiser » de l’accommodation au profit d’un phénomène optique
différent mais aidant la vision de près.
1.2 Mécanismes accommodatifs
La vision de près repose sur l’adaptation du système visuel à la proximité de
l’image. Trois phénomènes physiologiques sont alors mis en jeu, l’accommodation, la
convergence et le myosis. Les conditions initiales de cette accommodation sont
réalisées lorsque les axes optiques des deux capteurs oculaires convergent au
niveau du point de fixation (élément de référence dans l’espace). La convergence a
surtout un rôle dans la vision binoculaire en maintenant la correspondance rétinienne
entre les deux yeux lorsque le point observé se rapproche. Sa valeur est corrélée à
l’intensité d’accommodation sollicitée pour la vision correspondante. Le myosis
modifie la profondeur de champ. Cette fermeture du diaphragme irien améliore la
précision visuelle en éliminant les rayons lumineux obliques parasites (effet
sténopéique). Ces trois phénomènes sont interdépendants, c’est la syncinésie de la
triade
accommodation – convergence – myosis. L’exploration d’une des
composantes impose la prise en compte de ces interactions (Currie, 1997).
28
En plus du désir de "voir net", il existe d'autres stimulations qui font varier la
puissance de l'œil. La convergence dont l'influence est telle que tout effort de cette
fonction stimule l'accommodation. Celle-ci peut toutefois ne pas répondre
immédiatement à cette injonction oculomotrice s'il y a contradiction entre la
stimulation provoquée par la convergence et l'information issue de la rétine quant à
la netteté de l'image : ainsi un myope qui lit sans ses lunettes converge sans
accommoder. Le presbyte a le même comportement : lui ne peut plus accommoder
mais converge encore normalement. Cependant, un sujet normal accommode
quelques centièmes de secondes après que la convergence ait commencé à agir.
1.2.1 Développement de l’accommodation
La puissance accommodative varie en fonction de l’âge de l’individu. Chez
l’enfant, une discordance entre la capacité accommodative et les mesures effectuées
en situation physiologique est observée (Sterner et al., 2004). En corrélant
l’accommodation objective mesurée par rétinoscopie et la distance de fixation d’une
cible en dioptrie, on obtient une courbe qui définit la pente accommodative. Le
rapport idéal a une valeur de 1 correspondant à une parfaite adéquation entre la
distance d’observation et l’accommodation.
Plusieurs auteurs ont réalisé des mesures chez le nouveau-né (Atkinson et al,
1977 ; Banks, 1980; Brookman, 1983; Aslin et al, 1990; Braddick et al, 1979;
Howland et al,1978; Howland, 1987). Si pour certains auteurs, jusqu’à l’âge d’un à
deux mois après la naissance, la courbe est plate (Atkinson et al, 1977 ; Banks,
1980) pour d’autre en revanche, il existe une capacité accommodative congénitale à
courte distance qui disparaît en une à deux semaines (Brookman, 1983). Ensuite la
29
pente redevient positive à partir de l’âge de 4 mois pour une pente variant de 0,51 à
0,90 selon les études (Banks, 1980 ; Brookman, 1983; Aslin et al., 1990). L’erreur
réfractive d’accommodation ainsi calculée à partir de ces différents groupes d’enfants
du même âge variait de 0,35 à 2,16 dioptries au sein d’une même étude (Aslin et al,
1990). Au travers de ces différents travaux, un consensus se dégage estimant que
ce n’est qu’après cette période sensible du premier trimestre que se met en place la
totalité de la dynamique accommodative en corrélation avec la maturation de l’iris et
l’augmentation rapide de la longueur axiale oculaire. Grazyna et al.. (2007).
1.2.2 Facteurs déclenchant l’accommodation
L’accommodation correspond à un besoin visuel qui modifie la puissance
dioptrique de l’œil pour focaliser sur la rétine l’image d’un objet situé à une distance
déterminée. Cette régulation met en jeu une boucle de contrôle qui compare le signal
reçu et le signal théoriquement optimum après légère modification du système. Ce
mécanisme consiste à exagérer l’accommodation puis inhiber l’influx de contrôle
jusqu’à l’image la plus parfaite possible, et ainsi de suite, réalisant la boucle. Ce
rétrocontrôle est donc négatif (Goubel, 1981).
1.2.2.1Les voies afférentes
Le capteur rétinien
La focalisation d’un point objet sur la rétine dépend principalement de
l’ajustement de la puissance du cristallin. Elle est déterminée par le degré de flou
30
visuel perçu en fonction des zones rétiniennes stimulées, la fovéa étant la zone la
plus sensible pour déclencher une réponse accommodative. Le contraste, la
fréquence spatiale, la couleur, l’intensité lumineuse de l’image et la participation
consciente du sujet ont aussi une importance.
Déclenchement rétinien de l’accommodation
La stimulation rétinienne fovéale correspond à une stimulation des cônes qui
sont prépondérants dans le mécanisme accommodatif (Campbell 1954 T FARID).
Leur illumination par une luminance double du seuil de sensibilité déclenche
l’accommodation. Par ailleurs, les études de Fincham en 1951 sur la couleur de
stimulation montrent qu’un mélange rouge vert, à même luminance, est plus efficace
que le bleu-vert. Pour mémoire, dans la fovéa, les cônes bleus sont moins denses
que les autres. Par ailleurs, le chromatisme de l’œil permet de jouer avec les focales
de diverses longueurs d’onde, le rouge étant favorable à la vision de loin et le bleu à
la vision de près. Ce phénomène a été bien étudié par Millodot, il dépasse une
dioptrie chez les jeunes mais diminue avec l’âge ne représentant plus qu’une demi
dioptrie vers 60 ans. Il est toutefois compensé par le diamètre pupillaire qui diminue
et compense un peu cette perte du chromatisme.
Elles sont constituées par les structures neurologiques assurant la conduction
de l’information visuelle du nerf optique jusqu’au cortex occipital. Les informations sur
la réponse accommodative empruntent la même voie que l’image à savoir, nerf
optique, chiasma, bandelette optique puis colliculus supérieur pour enfin atteindre
soit le noyau du III correspondant à la voie courte, soit le noyau d’Edinger-Westphal.
La voie courte emprunte les noyaux du colliculus supérieur qui en comporte trois,
31
chacun ayant des propriétés respectives spécifiques à l’accommodation. Le
magnocellulaire est constitué de neurones très sensibles au mouvement et au
contraste (JUDGE 1991 T FARID). Le prétectal est sensible aux mouvements antéropostérieurs de la stimulation. Enfin, le noyau de la commissure postérieur constitué
de neurones parvocellulaires est plutôt sensible à la couleur (Kruger, 1995). La voie
longue passe du noyau d’Edinger-Westphal, dont 90% des cellules commanderait
l’accommodation et 10% le sphincter irien, au cortex occipital en empruntant le
faisceau opto-mésencéphalique.
Le cortex visuel et centres corticaux régulateurs
Ils aident aux traitements de l’information visuelle reçue par le cerveau. Les
différents stimuli accommodatifs décrits au paragraphe 2b entraînent une réponse
cérébrale spécifique. Il existe donc au moins un centre régulateur de l’action
neurologique sur la déformation du cristallin. Si on considère les travaux de Saraux
et Biais en 1973 (réf thèse farid), deux centres contrôlent ces mouvements ; le
premier situé dans l’aire V1 du lobe occipital est automatico-réflexe. Il reçoit et
décompose l’information de l’image fovéale en tenant compte de facteurs extérieurs
comme la proprioception. Cette image est ensuite intégrée par les aires V3, V4 et V5.
Bando et al. démontre chez le chat l’existence d’une réponse accommodative active
des unités corticales et notamment les aires 18 (perception) et 19 (reconnaissance)
confirmant
l’existence
de
connexion
entre
la
perception
de
l’espace
et
l’accommodation.
Le second centre est volontaire et situé au niveau du lobe frontal comme le
démontre les mesures de l’accommodation après stimulation cognitive réalisée par
Chiu et Rosenfield en 1994.
32
1.2.2.2 Composantes musculaires
La neurophysiologie de la commande musculaire repose sur l’innervation
parasympathique qui augmente la puissance du cristallin tandis que l’innervation
sympathique la diminue. Ceci amène deux réflexions :
•
deux voies de commande motrice impliquent l’action de deux mécanismes
musculaires de la mise au point accommodative (thèses de Mekhazni et
Miege) donc la possibilité d’une régulation,
•
l’innervation réciproque orthosympathique et parasympathique sous entend la
possibilité de réaction motrice à un stimulus de près mais aussi de loin.
Action du muscle ciliaire
Elle est principalement sous la dépendance du système parasympathique
entraînant une contraction circulaire puis un déplacement du muscle vers l’avant qui
a pour conséquence de relâcher la zonule. Il semble que l’action du système
orthosympathique soit plus liée à une fonction de régulation par action musculaire
antagoniste et donc zonulaire qu’à une action motrice directe indépendante. En plus
d’inhiber l’action du parasympathique, le sympathique accélérerait la remise en
tension de la zonule par traction périphérique longitudinale postérieure.
La théorie de Henderson en 1926, citée par Toates en 1972, se situe dans le
cadre de la loi de Sherrington sur l'antagonisme des fonctions musculaires.
Le nerf parasympathique stimule les fibres circulaires du muscle de RougetMüller qui a un rôle de sphincter. En se contractant, ce muscle circulaire réduit son
diamètre et relâche la zonule. Sa contraction agit principalement sur la forme du
cristallin par l’intermédiaire de l’action zonulaire.
33
Le système orthosympathique contracte les fibres longitudinales dont l’action
est prédominante sur la position antéro-postérieure du cristallin.
1.2.2.3Composantes fibro-élastiques
Elle transmet l’action motrice au cristallin. En dehors de phénomène
pathologique, elle est peu extensible. Son absence de propriété élastique évite
d’emmagasiner l’énergie de faible amplitude produite par le muscle ciliaire (Nankivil
et al, 2009) .
La capsule
Il a longtemps été cherché quelle était son implication exacte dans
l’accommodation et son vieillissement. Les travaux récents de Ziebarth et al, 2008
apportent une information intéressante sur le vieillissement de la capsule. Ses
propriétés élastiques lui permettent de subir les déformations du cristallin lors du
mouvement accommodatif. Mais elles ne sont pas altérées au cours de la presbytie.
Le rôle de la capsule n’est que de transmettre la force musculaire, seul l’intérieur du
cristallin est impliqué dans la perte de l’accommodation. Aucun pouvoir contractile à
l’origine de l’accommodation n’a pu être mis en évidence (Ziebarth et al, 2008).
Lors de l’accommodation, la déformation de la capsule antérieure se traduit par
une diminution du rayon de courbure de sa face antérieure. Cette modification à la
particularité d’être sphérique pour un œil d’enfant mais conoïde chez l’adulte (Brown
1973). La consistance souple du noyau de l’enfant par rapport à celle de l’adulte peut
expliquer cette différence de déformation puisque la capsule n’est pas impliquée.
34
Le cristallin
Le rôle primordial du cristallin dans l’accommodation est évoqué dès 1602 par
Kepler qui propose l’idée d’un déplacement du cristallin à l’intérieur du globe
oculaire. Peu après, il semble que ce soit Scheiner en 1619 puis Descartes en 1631
qui furent les premiers à comprendre l’implication du cristallin dans l’accommodation
mais sans en décrire le principe exact puisqu’ils ignoraient l’existence des nerfs et
des muscles ciliaires. L’implication de muscles dans la vision est une idée proposée
par Buffon qui en 1749 pense que l’adaptation à la vision de près se fait par un
allongement de l’œil sous l’action des muscles extrinsèques oculaires. Il faudra
attendre 1849 pour que Langenbeck prouve les déformations du cristallin puis
Cramer et Helmhotz (1825) qui calculent les variations de courbure à l’aide des
travaux sur les reflets cornéennes de Purkinje.
La physiologie du cristallin est le phénomène optique qui consiste à focaliser
l’image d’un point objet sur la rétine et à modifier sa forme et donc son pouvoir
réfractif en s’adaptant aux variations de distance de ce point objet. Ce pouvoir
d’accommodation est régi par le muscle ciliaire, par la mémoire de forme du cristallin
liée à l’organisation protéique de son noyau et du cortex ainsi que les propriétés
élastiques et la souplesse de sa capsule [8]. De par sa composition protéique
particulière, le cristallin a une mémoire de forme qui lui permet de reprendre sa
morphologie initiale lors du relâchement de la zonule (Slingsby et al. 1989).
Les publications les plus récentes chez le singe (Glasser, 2006) et chez
l’homme (Baikoff, 2004a et b) vont dans le sens de la théorie décrite initialement par
Helmholtz en 1855. En raison de son poids et de sa situation dans l’humeur
35
aqueuse, l’intérieur du cristallin peut être considéré comme un milieu non newtonien
où seules les propriétés physico-chimiques des protéines le constituant et les forces
directes appliquées sur sa capsule peuvent induire un changement de forme.
1.2.2.4Innervation
La réponse oculaire
La triade ou la syncinésie myosis – accommodation – convergence constitue la
réponse oculaire complète à la vision de près. A partir d’essais et d’erreurs
successifs ayant comme base la netteté de l’image sur la fovéa, l’œil adapte la
contraction du système musculaire accommodatif par un contrôle rétroactif
antagoniste. L’enrichissement accommodatif s’arrête lorsque l’enrichissement en
détails fins ne peut plus être obtenu. Ce phénomène est peut être à l’origine des
microfluctuations d’accommodation, le système testant en permanence la netteté
optimale.
Cependant, comme le démontre la réponse en vision monoculaire, en plus de la
stimulation fovéale les informations sensorielles provenant du champ visuel, de la
perception proprioceptive de l’espace ainsi que toutes autres stimulations cognitives
peuvent également moduler cette réponse.
1.2.2.5Boucle de controle
Lors de l’accommodation, un réflexe de convergence est mis en jeu. Il
correspond à une stimulation tonique des muscles droits internes et à une inhibition
des muscles droits externes. Les conditions initiales de cette vergence sont réalisées
36
lorsque les axes optiques des deux capteurs oculaires convergent au niveau du point
de fixation (élément de référence dans l’espace). Ce réflexe de convergence permet
lors de l’observation rapprochée d’une cible de garder la vision binoculaire en
maintenant la correspondance rétinienne entre les deux yeux lorsque le point
observé se rapproche.
La relation accommodation-convergence est un élément très important, voire
essentiel. Son dysfonctionnement est une des causes principales des troubles
fonctionnels visuels. La plupart des strabismes sont provoqués par un excès de
convergence entraînée par des efforts accommodatifs intempestifs compensant une
hypermétropie non corrigée.
L’intensité de la convergence est directement liée à l’intensité de l’influx
accommodatif utilisé pour voir net la cible. Lors d’un dérèglement de l’équilibre de ce
tonus accommodatif avec celui des vergences peut apparaître un strabisme,
convergent par excès de tonus musculaire, divergent par insuffisance de
convergence.
Ainsi se comprend mieux la syncinésie des
phénomènes associés à
l'accommodation : le myosis et la convergence. Le déclenchement du réflexe
accommodatif et son réglage se font par des stimulations issues de la 2ème Paire
crânienne basées sur l'analyse des cercles de diffusion de la rétine, c'est-à-dire plus
simplement par le flou que le système ressent, flou qui ne lui permet pas d'identifier
correctement l'objet regardé. C'est la macula qui stimule le processus. Un stimulus
intervenant à plus de 5° de la fovéa n'entraîne pra tiquement aucune réponse
37
accommodative. Pour cette raison, en vision scotopique la mise au point oculaire est
très imprécise, puisque la macula est aveugle la nuit.
1.2.2.6 Réponse oculomotrice intrinsèque
Le myosis modifie la profondeur de champ. Cette fermeture du diaphragme irien
améliore la précision visuelle en éliminant les rayons lumineux obliques parasites par
effet sténopéique.
1.2.2.7 Fluctuations de l’accommodation
En fonction du stimulus visuel présenté à un individu, son système visuel se met
dans un état accommodatif qui ne dépend pas uniquement de la distance ni de la
stimulation présentée. Des indices subjectifs interviennent aussi comme la taille
apparente et la distance supposée de l’objet, l’interposition d’objets référents à
distance intermédiaire, la perception et la connaissance du milieu (parallaxe,
perspective…). (Kruger et Pola, 1987)
La plupart des protocoles de recherche fondamentale ou d’études cliniques sont
basées sur les performances visuelles, la mesure de réfraction et du parcours
accommodatif, obtenues par des méthodes subjectives ou parfois objectives.
Cependant même en cas de mesures objectives réalisées par des optomètres, l’œil
ne va chercher que l’information visuelle nécessaire à l’identification de l’objet en se
38
plaçant
dans
l’état
accommodatif
adéquat.
L’accommodation
varie
donc
constamment par de micro-fluctuations décrites particulièrement par Anurlf en 1951.
L’influence de ces microfluctutations adaptatives sur la stratégie visuelle
oculaire est bien démontrée par Deneuil (1978) qui les a aussi mesurées. Elles se
situent en moyenne à 2Hz avec une amplitude de 0,10 D dans des fréquences
comprises entre 0 et 5 Hz pour des amplitudes allant de 0 à 0,25 D. Cette stratégie
(Charman et Heron, 1988) la décrive dans leur revue générale sur les fluctuations en
rappelant que ces oscillations quasiment perpétuelles dépendent beaucoup des
conditions de stimulations. Ainsi, ne peuvent-elles être l’expression de l’imprécision
du système optique visuel incapable de se stabiliser ? Toujours selon ces auteurs
elles joueraient plutôt un rôle dans la stabilisation et le maintien de la réponse
accommodative moyenne.
1.2.2.8 Facteurs de variation physiologique
Seuls les variations non pathologiques seront considérées dans ce paragraphe.
Les modifications réfractives dues à une maladie seront reprises dans le
paragraphe : « Influence des états pathologiques ».
Les modifications réfractives dues à l’âge seront traitées dans le paragraphe :
« Etat de l’art ».
1.2.2.9Fatigue visuelle
39
Des travaux menés par Dubois Poulsen et Rozan dès 1947 ont recherché
l’influence de la fatigue sur la réponse accommodative. Ces résultats sur le ressenti
visuel sont difficiles à interpréter en raison du caractère subjectif des réponses
proposées. Cependant, en 1980 Deneuil a observé une amélioration des réponses
après un entraînement des sujets.
Wolf et coll 1987 ont mis en évidence une
myopisation après un travail prolongé de près ce qui correspond à une modification
de l’état de repos de l’accommodation. Ces données expérimentales vont dans le
sens d’une capacité adaptative à la vision de près et notamment à la possibilité
d’entretenir cette distance de vision par des exercices réguliers.
1.2.2.10
Effet de l’effort d’accommodation prolongée
La durée de la fixation en vision de près n’entraîne pas forcément une
relaxation du système par épuisement mais elle jouerait un rôle dans l’apparition ou
la progression d’une myopie. En effet, il semble que plus la fixation de près est
longue, plus le risque de progression d’une myopie est observé (Birnbaum, 1985a,
Birnbaum, 1985b). Cela suggère que les personnes sollicitant professionnellement
leur vision de près auraient un plus grand risque de développer une myopie,
adaptation naturelle à la vision de près sans effort accommodatif pour l’œil.
D’ailleurs, un concept de dioptrie horaire a été proposé par plusieurs auteurs pour
quantifier l’association temps / distance de travail de près afin d’avoir des repères de
comparaison (Zadnik and Satariano et al., 1994, Saw and Nieto et al., 1999, Saw
and Gazzard et al., 2002).
Kinge et al, (2000) ont montré que pour un groupe
d’étudiant norvégien en école d’ingénieur (âge moyen : 20,6 ans), la myopie des
étudiants qui passaient le plus de temps (plus de 19 heures par semaine) en vision
40
de près a progressé d’une moyenne de -0,65 D ou plus, tandis que celle de l’autre
groupe (1 à 8 heures par semaine) ne progressait que de seulement -0,20 D en
moyenne.
1.2.3 Influence des états pathologiques - rappel nosologique
Bien des pathologies peuvent interférer sur la physiologie de l’accommodation.
Elles créent un biais de mesure qu’il faut prendre en compte dans les résultats
obtenus. Parmi les différentes pathologies observées chez les sujets explorés d’un
point de vu physiologique, l’amétropie (Currie, 1977) est la plus fréquente mais des
anomalies organiques peuvent aussi être observées (Baikoff, 2004b). D’autres
comme la cataracte sont observées mais chez l’animal (Glasser, 2006). Un
mélanome de l’uvée a aussi observé sans retentissement sur la fonction (Tamm
1992). Ainsi, les données recueillies lors de ces expériences ne sont pas altérées par
ces états morbides. Sur ses sujets d’étude (singes), Koretz et Glasser réalisent une
aniridie chirurgicale que l’ont peut considérer comme un état pathologique étant
donné le rôle de l’iris dans le phénomène visuel, induisant une modification
physiologique majeure.
1.2.4 Description morphologique lors de la variation
accommodative
II est extrêmement difficile d'examiner la région équatoriale du cristallin pendant
l'accommodation. D'excellentes études à la lampe à fente ont été menées [Koretz et
al. (2002)] mais même avec la mydriase, l'équateur du cristallin reste invisible.
41
Jusqu'à récemment, il n'était donc pas possible de voir la région équatoriale du
cristallin puisque l'iris empêchait de la voir correctement. Cependant, des études
antérieures sur des sujets atteints d'aniridie (absence d'iris) partielle ou totale ont
montré que le cristallin se courbe davantage et que le diamètre équatorial diminue de
façon concomitante lors de l'accommodation (Grossman, 1904 ; Fincham, 1937 ;
Story, 1924; Baikoff et al., 2004b). Ces résultats préliminaires étayent par
conséquent la théorie de Helmholtz bien qu'une forme légèrement conoïde à
l'accommodation, telle que celle suggérée par Tscherning, ait été notée chez l'un des
observateurs de Fincham.
Plus
récemment,
les
nouvelles
technologies
d’imagerie
ont
surmonté
l'obstruction de l'iris et permis de voir tout le cristallin pendant l'accommodation.
Storey et Rabie (1985) ont utilisé des ultrasons pour mesurer le diamètre équatorial
du cristallin et ont signalé une diminution de la taille lors de l'accommodation. Plus
récemment, Wilson (1997) a utilisé la vidéo-photographie infrarouge d'un cristallin en
accommodation sur l'œil d'un albinos pour mesurer le diamètre équatorial d'un
cristallin en état d'accommodation et de non accommodation. Les mesures ont été
menées
lors
de
l'accommodation
normale
(c'est-à-dire
sans
contrôle
pharmacologique) ainsi que lors d'une accommodation induite par des agents
pharmacologiques.
Dans
les
deux
cas,
les
résultats
suggèrent
qu'avec
l'accommodation, le diamètre du cristallin diminuait, et que lorsque le cristallin prenait
une forme moins accommodée, le diamètre augmentait. Des recherches sur la
zonule lors de l'accommodation par une biomicroscopie aux ultrasons montraient que
sur les dix sujets étudiés, la zonule se relâchait lors de l'accommodation (Ludwig et
al., 1999). Enfin, Stachs et al. (2006) ont affiné ces résultats par l’ultra
42
biomicrospopie en tridimensionnelle et ont examiné la zonule in vivo sans artefact de
préparation. Ces résultats soutiennent les éléments fondamentaux de la théorie de
Helmholtz.
1.2.5 Modèles et théories de l’accommodation
La variation de la distance de fixation nécessite une modification anatomique du
cristallin permettant de conserver une image nette sur la rétine. Le cristallin est la
lentille intraoculaire assurant l’ultime phase d’ajustement de la mise au point de
l’image sur la rétine. L’adaptation est commandée par le muscle ciliaire qui transmet
son action au cristallin par l’intermédiaire des fibres de la zonule. L’accommodation
adapte l’optique du segment antérieur de l’œil à la vision de près en modifiant la
forme et la position du cristallin. C’est la variation du rayon de courbure de ses faces
antérieure et postérieure qui en modifie la puissance réfractive.
Depuis plusieurs siècles, diverses théories tentant d’expliquer l’accommodation
ont été proposées. En effet, ce processus physiologique est la résultante d’un
mécanisme oculaire complexe impliquant différentes structures oculaires et au cours
duquel varient plusieurs facteurs liés à l’anatomie et à l’histologie:
•
la modification de la forme du cristallin et donc de sa puissance
réfractive,
•
la modification de sa position, ayant pour conséquence une
modification de la chambre antérieure,
•
l’action de la zonule,
•
l’action du muscle ciliaire et son innervation.
43
Les structures cornéo-sclérales ne sont pas directement impliquées. Stables et
rigides, elles ne modifient pas leur forme ou leurs rapports en fonction du stimulus
visuel mais servent d’ancrage aux éléments moteurs. Seule la cornée pourrait un peu
modifier sa forme de même que la longueur axiale et la forme du globe tout ceci sans
retentissement réfractif notable, encore moins utile. La courbure centrale cornéenne
a été mesure au kératomètre modifié pour éviter les changements de foyer sans
vergence ou autre mouvement oculaire (Pierscionek et al., 2001). Dans onze cas sur
les quatorze jeunes sujets étudiés (tous âgés de 20 à 28 ans) un changement de la
courbure lors de l'accommodation a été observé. Des études ultérieures sur l'effet de
l'accommodation sur la courbure cornéenne à l'aide de système de topographie de la
cornée ont donné des résultats mitigés. (He et al., 2003) ont également observé des
changements dans la forme de la cornée avec l'accommodation. Cependant,
Buehren et al. (2003) ne sont pas parvenu à trouver de changement dans la
topographie cornéenne lors de l'accommodation. Il convient de préciser que les
instruments de topographie cornéenne les plus récents n'en font pas forcément de
meilleurs instruments que le kératomètre pour mesurer le changement de la forme
cornéenne lors de l'accommodation. Dans certains cas, il est difficile d'apporter les
modifications
nécessaires
pour
empêcher
les
mouvements
oculaires.
Les
ajustements mathématiques de ces mouvements à l'aide d'algorithmes de logiciel
comme ceux utilisés par Buehren et al., (2003) exigent des hypothèses et des
approximations. Lorsque le changement est très faible, comme l'ont trouvé
Pierscionek et al (2001), les approximations mathématiques d’ajustement en fonction
des mouvements oculaires ne sont pas souhaitables car elles peuvent fausser les
mesures. Par ailleurs, contrairement au kératomètre, un système topographique ne
permet pas de voir l'œil du sujet pendant l'expérience, garantissant la stabilité des
44
mesures, alors que cet élément est déterminant. L’utilisation de kératomètre
classique semble donc préférable.
En utilisant une technique non invasive, l’interférométrie de mesure de haute
précision et de haute résolution, Drexler et al. (1998) ont découvert que le globe
oculaire s'allongeait lorsque le cristallin accommodait. L'ampleur de l'allongement,
pour un état d'accommodation donné, était plus grande chez les emmétropes que
chez les myopes. Les changements de la forme de l'oeil pendant l'accommodation
ont également été signalés par Walker et Mutti (2002). Selon cette dernière étude,
non seulement la forme du globe change pendant l'accommodation mais cette
modificataion peut se maintenir jusqu'à quarante-cinq minutes après une période
prolongée de travail de près. Les travaux de Walker et Mutti (2002) indiquent que le
globe devenait plus allongé (longueur axiale augmentée, déplacement vers la
myopie) avec l'accommodation et qu'il reprenait très lentement sa forme initiale un
certain temps après le relâchement de l'accommodation. Cependant, immédiatement
après le relâchement complet de l'accommodation, il y avait une évolution vers la
myopie (l'œil devenait plus myope par rapport aux conditions initiales).
L'augmentation de la courbure de la cornée et le changement de la forme du
globe pendant l'accommodation s'expliquent probablement par le mouvement vers
l’avant et vers l'intérieur du muscle ciliaire pendant la contraction et la tension sur la
choroïde. L'effet de l'accommodation ne se limite donc pas au cristallin mais la
quantité de puissance de réfraction fournie par la cornée et l'élongation globale de
l’œil est certes mesurable mais très faible.
45
La puissance du système optique oculaire varie donc principalement en fonction
de l’état réfractif du cristallin ou de ses fluctuations et du diaphragme pupillaire.
Ce rôle primordial du cristallin dans la vision est évoqué dès 1602 par Kepler
qui émet l’idée d’un déplacement du cristallin à l’intérieur du globe oculaire. Peu
après, il semble que ce soit Scheiner en 1619 puis Descartes en 1631 qui furent les
premiers à comprendre l’implication du cristallin dans l’accommodation mais sans en
décrire le principe exact puisqu’ils ignoraient l’existence des nerfs et des muscles
ciliaires. L’implication de muscles dans la vision est une idée proposée par Buffon qui
en 1749 pense que l’adaptation à la vision de près se fait par un allongement de l’œil
sous l’action des muscles extrinsèques oculaires. Il faudra attendre 1849 pour que
Langenbeck prouve qu’il y a des déformations du cristallin pendant l’accommodation
puis Cramer et Helmhotz (1853) qui calculent les variations de courbure à l’aide des
travaux sur les reflets cornéennes de Purkinje en 1825. Il s’en suit une théorie
physiologique proposée par von Helmhotz, reprenant une idée de Young de 1800 qui
affirmait que le cristallin se bombait quand la zonule était moins tendue. Elle
s’oppose à celle de Tcherning qui pensait, à tort, que la traction zonulaire
périphérique faisait bombé le centre de la lentille en la moulant sur le noyau.
La théorie de von Helmholtz
La plus ancienne théorie physiologique de l’accommodation qui puisse
correspondre à la réalité a donc été proposée par Helmholtz en 1855. La description
initiale de Helmholtz peut être reprise pour la description morphologique lors du
phénomène accommodatif. Sa description est très précise et reprend chaque étape
du mécanisme en fonction de la vision de loin et de près. Le cristallin, lorsqu'on
regarde au loin, est étiré en forme plus fine et moins courbe par la zonule, elle-même
46
étirée par l’état de relaxation du muscle ciliaire. Lors de l’accommodation, une
déformation globale des structures du segment antérieur se produit, le bloc iridociliaire est alors projeté en avant par la contraction de la portion circulaire du muscle
ciliaire (Baikoff et al., 2004a) tandis que la face antérieure du cristallin se bombe et le
diamètre du cristallin diminue de façon linéaire par rapport à la puissance dioptrique
fournie (Glasser et al. , 2006). Plus récemment, les travaux de Baïkoff et al. (2004b)
ont permis d’observer directement, mais grossièrement, la déformation du muscle
ciliaire à l’aide d’un tomographe en cohérence optique adapté au segment antérieur.
Cependant, cette description a été réalisée sur un sujet albinos. Les altérations
maculaires associées à cette affection peuvent éventuellement interférer avec les
mécanismes physiologiques de l’accommodation.
En se basant sur la théorie physiologique habituellement retenue, le muscle
circulaire ciliaire est donc au repos en vision de loin. Aucune accommodation ne doit
être observée. Cette notion peut être discutée si l’on considère que l’état de l’œil est
réellement au repos lors d’une absence de toute stimulation sensorielle. Cet état est
décrit dans le chapitre correspondant à l’accommodation tonique.
Les modifications observées par Helmholtz sont les suivantes :
•
la pupille de l’iris se resserre lors de l’accommodation,
•
le bord pupillaire de l’iris et le milieu de la surface antérieure du cristallin se
déplacent un peu en avant lors de l’accommodation,
•
la face antérieure du cristallin augmente de convexité dans la vision de près,
et s’aplatit quand le regard se porte au loin,
•
la position réelle de la face postérieure du cristallin ne varie sensiblement pas
par le fait de l’accommodation.
47
Cette théorie reste aujourd’hui encore la référence sur laquelle se fonde toutes
les études cliniques concernant l’accommodation et notamment celles étudiant son
vieillissement. La Figure 2 résume les deux positions anatomiques, vision de loin et
vision de près.
Figure 2 : Coupe sagittale de l’œil montrant les principales structures impliquées
dans l’accommodation (d’après Stark, 1988)
Cette explication n'a pas été reconnue par tous. Depuis la publication de la
théorie de Helmholtz sur l'accommodation, quelques dissidents se sont manifestés.
L'aspect discordant de l'explication d’Helmholtz semble venir de l'idée selon laquelle
48
la contraction du muscle ciliaire provoque un relâchement du cristallin. Au fil des
années, un certain nombre de chercheurs ont manifesté leur insatisfaction face à un
processus actif (contraction du muscle ciliaire) qui débouche sur une réponse
apparemment passive (le relâchement de la zonule et l'accommodation consécutive
du cristallin).
En 1858, à partir de ses observations de l'anatomie du muscle ciliaire,
Mannhardt conclut que Helmholtz se trompe (Grossman, 1904). En 1887, Schoen
soutient Mannhardt puis en 1894 et 1895, Tscherning apporte son soutien aux
opposants de la théorie Helmholtzienne (Grossman, 1904), Tscherning, reprenant
essentiellement les propositions de Schoen et Mannhardt et se référant aux travaux
de Cramer (1851 et 1852) et Young (vers 1800), présente une proposition différente
(Grossman, 1904). II soutient que pendant l'accommodation la zonule ne se relâche
pas et que la tension zonulaire donne une forme conoïde au cristallin, avec une
courbure plus marquée aux pôles, un aplatissement à la périphérie et une
augmentation du diamètre équatorial. Bien que la théorie de Tscherning n'ait pas
gagné le niveau de soutien requis pour écarter l'explication de Helmholtz, quelques
années plus tard, Fincham (1937) a également émis des doutes sur l'hypothèse de
Helmholtz. La préoccupation de Fincham portait sur la nature de la substance du
cristallin. Plutôt qu'un cristallin élastique qui peut se "relâcher" en un état naturel
accommodé, comme le suggère l'explication de Helmholtz, Fincham ne pense pas
que la substance du cristallin possède l'élasticité requise. Il affirme qu'avec
l'accommodation, le cristallin est " moulé " en une forme plus ronde grâce aux
propriétés élastiques de la capsule. Il est intéressant de noter que certaines des
observations de Fincham soutenaient Helmholtz (discussion plus avant).
49
D'autres désaccords sur le rôle du muscle ciliaire, de la capsule et du corps
vitreux dans le processus accommodatif se sont fait jour au fil des années même si
l'explication helmholtzienne de l'accommodation a survécu et reste la doctrine
acceptée.
La théorie de Coleman
En considérant que le cristallin et les fibres de la zonule constituent un
ensemble homogène et que ce diaphragme est un plan de séparation entre le
segment antérieur et postérieur, Coleman a publié une théorie sur la modification de
la forme du cristallin lors de l’accommodation (Coleman, 1970). Il émet l’hypothèse
que la contraction musculaire en vision de près induit une augmentation de volume
(et donc de pression) qui crée une poussée vitréenne postérieure et fait avancer le
bloc lenticulaire en modelant sa forme tandis que l’humeur aqueuse circule à travers
la zonule. Il n’y a pas de déformation globale du globe oculaire. Sa théorie fut réfutée
lors de l’apparition des premières vitrectomies qui ont rapidement montré l’absence
de modification de l’accommodation.
La théorie de Schachar
Au cours de la dernière décennie une nouvelle théorie concernant le
mécanisme de l’accommodation, alternative à Helmhotz, a encore été avancée. Elle
constitue, à certains égards, un nouvel énoncé de la proposition de Mannhardt –
Schoen – Tscherning et a été réintroduite par le Professeur Ronald Schachar [1994].
Le niveau d'intérêt suscité par cette nouvelle théorie ne vient pas du fait que
Schachar ait proposé une explication complètement différente de l'accommodation
50
mais plus probablement parce que les conséquences de sa théorie sont aujourd'hui
beaucoup plus vastes que lorsqu'une théorie similaire a été avancée au XIXème
siècle. En fait, Schachar a proposé une technique chirurgicale de restauration de la
fonction lenticulaire de l'œil presbyte radicalement nouvelle dont le concept repose
sur son explication de l'accommodation.
En s’appuyant sur les travaux de Brown à propos de la géométrie du cristallin et
sur les propriétés mécaniques de la capsule décrites par Fisher en 1969, Schachar a
proposé une hypothèse physiologique totalement opposée à celle admise
communément. La nouveauté, dans cette théorie, réside dans son explication de
l'action zonulaire.
En effet, Schachar pense que la zonule ne doit pas être considérée comme une
entité unie. Il identifie trois ensembles de fibres spécifiques (antérieur, postérieur et
équatorial), chacun ayant son rôle et un point de fixation au corps ciliaire. A la suite
d’études anatomiques sur l'œil du singe rhésus (Farnsworth et Burke, 1977), il
affirme que les parties antérieures et postérieures de la zonule sont fixées au corps
ciliaire postérieur (pars plana) alors que la partie équatoriale est attachée au corps
ciliaire antérieur (pars plicata) (Schachar, 1995). Selon Schachar, il y a une action
antagoniste entre la partie équatoriale et les deux autres composants zonulaires.
Lorsque l'œil fixe un objet distant, la forme aplatie, non accommodée du cristallin
serait due à un relâchement de la zonule équatoriale et à une augmentation de la
tension des deux autres composants. Pour l'accommodation, Schachar pense que le
contraire se produit, la tension de la zonule équatoriale augmenterait alors que les
parties antérieures et postérieures se relâcheraient. En d'autres termes, il n'y aurait
51
jamais d'état où toute la zonule est entièrement relâchée ou complètement en
tension. La zonule équatoriale serait le transmetteur de force dans l'action d'accommodation alors que les parties antérieure et postérieure seraient stabilisatrices de
l'action musculaire.
Quand le cristallin se fixe sur un objet distant, il prend la forme présentée dans
la Figure 2axxx. Schachar pense que pendant l'accommodation, l'équateur du
cristallin bougerait vers l'extérieur dans la direction de la sclérotique, autrement dit
que !e diamètre équatorial augmenterait avec l'accommodation. De façon
concomitante, il y aurait une augmentation de la courbure dans les régions axiales et
paraxiales du cristallin parce que l'élongation de l'équateur pousserait les tissus vers
les régions polaires. Par conséquent, selon Schachar, le cristallin en accommodation
prendrait la forme présentée dans la Figure 2b xx. Il y aurait une inflexion entre la
région équatoriale allongée et la poussée aux pôles. Sa théorie repose donc sur une
contraction du faisceau circulaire du muscle ciliaire en vision de loin et sa relaxation
en vision de près.
Schachar et ses collègues appuient leurs affirmations avec des images
ultrasons où ils tentent de démontrer que le diamètre de l'équateur du cristallin
augmente avec l'accommodation (1996). Les mesures ont été prises sur sept sujets et,
contrairement aux études précédentes avec ultrasons (Storey and Rabie, 1985), les
patients étaient en décubitus dorsal, la tête tournée vers le côté. L'accommodation et
la « non » accommodation ont été induites par action pharmacologique. Les
mesures des deux états ont donc été effectuées à différents moments. La sonde à
ultrasons était déplacée pour aligner les images accommodées et non accommodées
52
mais le placement de la cible de fixation par rapport à la position du premier regard était
peu clair. D’ailleurs, selon une étude récente [Svetlova et al, 2003], la partie
équatoriale de la zonule qui serait, selon Schachar, responsable de l'augmentation
du diamètre du cristallin lors de l'accommodation, serait trop faible pour assurer un
tel rôle et n'aurait qu'une fonction auxiliaire. Enfin, en 2006, Stachs a utilisé l’ultra
biomicroscopie en 3 D pour montrer que la zonule pouvait être considérée comme
une entité unique et qu’elle pouvait être modélisée numériquement par un modèle
simple lors de l’accommodation.
Schachar et Bax (2001) ont aussi proposé une analyse prenant en compte la
géométrie non linéaire mais pour des mouvements du corps ciliaires de très faible
amplitude ne correspondant pas à la physiologie réelle complète du mécanisme
accommodatif mais à des artefacts d’initiation du mouvement. Or pour des
mouvements d’amplitude normale, c’est une déformation similaire à celle proposée
par la théorie d’Helmholtz qui se produit comme l’a démontré Strenk (1999) à l’aide
de l’imagerie par résonance magnétique et plus récemment Baikoff grâce à la
tomographie en cohérence optique adaptée au segment antérieur (2004a). Leurs
conclusions ont invalidé la théorie de Schachar mais surtout confirmé la réalité des
modifications de la morphologie oculaire survenant lors de l’accommodation tels
qu’Helmholtz les avaient décrites initialement.
Suite à cette analyse géométrique de Schachar, Judge et Burd (2002) ont
effectué une analyse très précise de ses données avec une modélisation
mathématique par informatique et une simulation de calcul des puissances
théoriques du cristallin qui en découlent. La modélisation mathématique est très utile
53
pour démontrer le mode de fonctionnement d'un processus mais elle dépend des
valeurs, des dimensions et des propriétés matérielles intégrées dans le modèle. Par
conséquent, il est possible de modéliser apparemment le même système mais de
produire des résultats différents en raison des différences de paramètres et
d'hypothèse. La modélisation a elle seule ne peut être concluante. Les résultats ont
confirmé, compte tenu de la géométrie non linéaire qui s’applique à des systèmes
géométriques complexes comme le cristallin, que les résultats obtenus ne
correspondent pas à l’hypothèse de déformation structurelle telle que Schachar
l’avait proposée mais bien à la description initiale de Helmholtz.
1.2.6 Accommodation et vieillissement
Le vieillissement entraîne une altération progressive et globale de la fonction
visuelle. Il dégrade donc aussi la vision de près indépendamment de la perte de la
fonction accommodative même si la dégradation de cette dernière fonction reste
prépondérante (Charman, 1989).
En ce qui concerne l’accommodation, cela se traduit par une augmentation de
la distance de lecture en vision de près. Ce phénomène naturel, connu sous le nom
de presbytie, est un des premiers signes ressenti lors du vieillissement. A partir de
l’âge adulte, la capacité d’adaptation visuelle diminue progressivement rendant la
vision de près difficile dès l’âge de 43,7 ans en moyenne chez le sujet emmétrope.
L’épidémiologie de la presbytie
L’incidence de la presbytie augmente constamment (Atwood, 1997).Elle est
estimée à environ 500 000 nouveaux cas. En France en 2004, la population des plus
54
de 45 ans est égale à 48%. Ce chiffre devrait se maintenir car selon les chiffres du
syndicat national des ophtalmologistes français, les plus récentes estimations
portent à 28 millions le nombre de personnes presbytes en France en 2020, soit
45% de la population. Psychologiquement vécu comme le premier signe
physiologique ressenti de vieillesse, la presbytie représente un handicap visuel pour
les personnes ayant un besoin particulier en vision de près.
La fatigue visuelle et le vieillissement
L’augmentation de la sollicitation de la vision de près, notamment sur écran, a
parfois pour conséquence une fatigue visuelle variant selon les sujets (Iribarren et al,
2001).
En
pratique
clinique
ophtalmologique
courante,
l'évaluation
de
l'accommodation repose uniquement sur des tests subjectifs basés sur la lecture de
textes calibrés de taille décroissante, à une distance fixe de 33 cm de l’observateur
(test de Parinaud), ou sur l’identification de dessins dans le cadre d’une stimulation
binoculaire comme les tests TNO ou Wirth (Hugonnier et Hugonnier, 1981). Ces
tests permettent de caractériser un état accommodatif lorsque le sujet lit le texte à
voix haute ou identifie les figures ou dessins présentés. Les troubles visuels peuvent
se manifester sous la forme d’un inconfort ou de flou visuel fluctuants, majorés ou
apparaissant lors d’un été de fatigue générale, dans le cadre d’une hypermétropie
ou de spasmes de l’accommodation dont la pathogénie reste inconnue. Ces troubles
se majorent avec l’âge dans la mesure où les limites de tolérance du système sont
diminuées.
55
L’amplitude et le parcours d'accommodation avec l’âge
Les premières mesures de l'amplitude et du parcours d'accommodation ont été
réalisées par Donders en 1864. Duane (1912) a déterminé sur 2000 cas les valeurs
maximales, moyennes et minimales de l'amplitude d'accommodation par l'étude du
punctum proximum.
Les résultats obtenus par les deux auteurs sont très proches: l'amplitude
d'accommodation chute rapidement jusqu'à 50/52 ans et décroît ensuite plus
lentement. Selon leurs résultats, à 60 ans, il ne reste qu'environ 1,5 D
d'accommodation mesurable. La gêne apportée par la réduction du parcours
d'accommodation due à la presbytie se produit vers 45 ans, âge pour lequel
l’amplitude n’est plus que de 4 D d’après les courbes de Duane. L’amplitude
d’accommodation diminue progressivement passant de 14 dioptries vers l’âge de 15
ans à environ 2 à 3 dioptries vers 40 ans, 1 à 2 dioptries à 50 ans et moins de 1
dioptrie résiduelle après 60 ans. Le punctum proximum s’éloigne donc de l’œil après
40 ans. La diminution de l’amplitude accommodative commence donc dès l’enfance
tandis que la pente de la courbe est maximale entre 25 et 40 ans.
La nature et l’origine de la presbytie
A partir de l’âge adulte, la capacité d’adaptation visuelle de proximité diminue
progressivement rendant la vision de près difficile dès l’âge de 43,7 ans en moyenne chez
le sujet emmétrope (indemne de trouble réfractif) (Ostrin & Glasser, 2004).
Il y a "presbytie" lorsque l’augmentation de puissance dioptrique induite par la
stimulation visuelle de près ne suffit plus à assurer une identification satisfaisante de
la cible de référence. Cette presbytie est quantifiée en fonction de la puissance
dioptrique du verre positif correcteur qu’il est nécessaire d’interposer pour retrouver
une lecture rapide, précise et confortable du test dans les conditions de référence.
56
Les mécanismes responsables de la presbytie restent incertains. Si de nombreuses
hypothèses sont émises sur la qualité du muscle ciliaire, de la zonule, de la capsule
ou de la structure même du cristallin voire de l’état vitréen (Weale, 1989 ; Drecoll &
Tamm, 1988), aucune n’a pu démontrer directement et objectivement l’implication
prépondérante de l’un ou l’autre de ces éléments mais seulement écarter certaines
pistes. Ainsi, par exemple, la théorie capsulaire par sa perte d’élasticité ne tient plus
depuis la publication des travaux de Ziebarth et al. en 2008.
Des modifications altérant le cristallin restent la cause principale la plus
probable de presbytie. En plus des facteurs ethniques et génétiques, deux facteurs
géographiques ou plus précisément climatiques influent sur l’âge de survenue de la
presbytie. L’exposition solaire avec notamment les ultraviolets mais surtout
l’élévation de la température ambiante sont directement corrélés à l’âge d’apparition
du trouble oculaire. Miranda (1979). Or, selon cet auteur, une élévation de
température corporelle accélère l’oxydation et la sclérose du cristallin. La médecine
du travail reconnaît la cataracte comme maladie professionnelle pour les professions
entraînant une exposition importante à la chaleur (pseudo exfoliation capsulaire des
souffleurs de verre).
1.2.7 Théories physiologiques de la presbytie
Le profil évolutif de la presbytie est uniforme, et il n’existe pas de différence en
termes ethniques ou sociaux (Hunter & Shipp, 1997), ou en termes d’amétropie
(Pointer JS, 1995a, b, c, 1998). Il n’y a pas de prédominance de sexe ni de coté,
l’apparition de la presbytie étant le plus souvent symétrique. Les femmes semblent
nécessiter une addition un peu supérieure à âge égal (Pointer, 1995b).
L’origine exacte de la presbytie est longtemps restée sujette à controverses.
Dans la théorie la plus ancienne, le cristallin est considéré comme la cause principale
57
du trouble visuel. Si elle est souvent attribuée à Hess (1904) et Gullstrand (1908),
c’est pourtant dès 1855 qu’Helmoltz expose une théorie basée sur la sclérose du
cristallin. Il fut rapidement critiqué par Donders (1864), Duane (1909) puis Fincham
(1937, 1955) qui proposèrent un mécanisme physiologique différent impliquant le
muscle ciliaire, et établit d’après les expériences par instillation de collyres à bases
d’atropine puis d’ésérine qu’ils ont réalisées chez l’homme.
Cette hypothèse lenticulaire a aussi été remise en question par Tscherning (1894)
qui soutenait que la croissance du cristallin déplaçait lentement l’insertion initiale de la
zonule de l'équateur du cristallin. Selon lui, la contraction du muscle ciliaire serait donc
rendue progressivement inefficace puisque, lorsque la zonule est déplacée, l’action
musculaire ne peut être correctement transmise au cristallin. Cette idée n’est pas fausse
mais n’explique pas pour autant la survenue de la presbytie. Stach et al, (2006), Croft et
al. (2006).
Chaque auteur défend sa théorie avec de nombreux arguments paraissant parfois
convaincants mais ne pouvant expliquer la totalité du phénomène. Ces descriptions sont
bien reprises dans les revues générales proposées par Stark (1988) et Weale (1989).
En 1994, Schachar, en se basant sur les principes de Tcherning et un modèle
mathématique, a avancé que c'était la position des fibres et la contraction du muscle
ciliaire vers la face antérieure de la sclérotique qui permettait de modifier les courbes du
cristallin en induisant l'accommodation. Selon lui, dans la presbytie, l'agrandissement du
cristallin et la réduction de l'espace lenticulo-ciliaire seraient responsables de la perte
d'accommodation et un agrandissement de cet espace devrait conduire à une
amélioration de l'accommodation. A partir de cette théorie, il a proposé une technique
chirurgicale d’expansion sclérale (Schachar , 1994, 2001) utilisant des implants scléraux
qui augmenteront cet espace et permettront donc de rétablir l'amplitude d'accommodation.
Les résultats obtenus avec ces implants en plastique ou en titane étaient incohérents car
les patients opérés présentaient initialement, selon les auteurs, un gain d'accommodation
58
manifeste qui disparaissait ultérieurement en quelques mois alors qu’ils étaient toujours en
place.
Au total, parmi les structures impliquées dans l’accommodation, le vieillissement du
corps ciliaire et de la zonule n’a qu’un retentissement très limité sur leur fonction
physiologique. La capsule n’est pas impliquée. Il reste seulement le contenu cristallinien
qui s’est modifié sensiblement dès l’âge d’apparition de la presbytie.
Les corps et muscle ciliaires
Le corps ciliaire se modifie avec l'âge. D’après Carter (1984), le muscle
ciliaire s’altère, les procès ciliaires s'élargissent et se chargent de dépôts calcaires
au cours du vieillissement. A un âge beaucoup plus avancé, il existe une sclérose
vasculaire, une perte d'élasticité des tissus et un remplacement des fibres
musculaires par du tissu conjonctif diminuant la force contractile du muscle.
Cependant, si les travaux de Stieve et Rohen cités par Weale (1962) montrent
une diminution du muscle ciliaire dans sa partie postérieure, ils mettent en évidence
un élargissement du faisceau des fibres circulaires qui devient plus triangulaire à cause
de l'âge. Il atteindrait son épaisseur maximale après 40 ans quand s'établit la presbytie.
De plus, Fisher (1985) a montré que la force de contraction du muscle ciliaire est environ
50 % plus importante chez un jeune presbyte que chez un sujet jeune tandis que
l'atrophie ne semble pas apparaître avant 70 ans. Ainsi, l’augmentation de volume du
muscle est bien en rapport avec une augmentation de son pouvoir contractile.
Blank et Enoch (1973) puis Hollins (1974) ont montré que, pendant
l'accommodation, la rétine se déformait et avait tendance à s'étirer par action du
muscle ciliaire sur la choroïde (jusqu'à 4,5 % pour une accommodation de 9 D). Cette
expérience a été réalisée chez un sujet jeune et chez un sujet presbyte de 66 ans.
59
La rétine a présenté la même déformation chez les deux sujets alors que le
parcours d'accommodation du sujet presbyte est très réduit.
Ces observations soutiennent la thèse d'une constance de la contraction
musculaire telle que décrite dans la théorie d’Helmholtz, indépendamment de l’âge,
voire d’une augmentation de cette action musculaire.
Le muscle ciliaire n’est donc pas à l’origine de la survenue de la presbytie.
La zonule de Zinn
Le système suspenseur du cristallin subit lui aussi des modifications dues au
vieillissement. Bornfeld et al, (1974) rapportent des variations géométriques et une
diminution du nombre de fibres avec l'âge.
Le diamètre équatorial du cristallin augmente avec l'âge, ayant pour
conséquence un relâchement de la zonule par réduction de la distance avec le muscle
ciliaire (Weale, 1962). Le cristallin devrait alors être plus bombé, donc plus puissant, et
entraîner une modification du punctum remotum. Or Carter (1984) note que ce n’est pas
le cas car ce phénomène serait compensé par l'augmentation des rayons de
courbure du cristallin. Mais en 1979, avait montré qu'il y avait, lors du vieillissement, un
glissement de l’insertion de la zonule vers la face antérieure de l'insertion à partir de la
région équatoriale. La distance entre cette insertion de la zonule et l'équateur
augmente avec l'âge alors que la distance entre l'insertion zonulaire et le corps ciliaire
reste à peu près constante et que l'espace entre l'équateur et le corps ciliaire diminue.
Toujours selon Farnsworth, la distance entre l'insertion de la zonule et l'équateur,
d'abord constante, augmenterait brutalement vers 50 ans puis de façon plus lente à un
âge avancé. En fait, les points d'attache sont fixes sur la capsule, le mouvement apparent
est dû à la croissance des cellules épithéliales à l'équateur. La distance occupée par les
60
fibres de la zonule étant constante quel que soit l'âge, d’après Farnsworth la même
tension est exercée par la zonule sur le cristallin.
La capsule
L’épaisseur de la capsule varie avec l’âge. Plusieurs études rapportent une
augmentation importante de l'épaisseur de la capsule avec l'âge. (Fincham, 1937;
Fisher, 1969; Courtois, 1985). Chez le sujet jeune, elle est plus épaisse à
l'équateur et ne présente pas d'épaississement périphérique au niveau des points
d'insertion de la zonule contrairement à ce qui est observé chez le sujet presbyte comme
le décrit Fincham cité par Fisher (1985).
D'après Fisher (1985), quand le cristallin passe de l’état non accommodé à l’état
accommodé, la quantité d'énergie emmagasinée par la capsule est telle qu'elle
produirait une force de 1 gramme dans l'ensemble de la zonule. Or O'Neil et Doyle
(196TM) ont calculé qu'une force d'environ 32 grammes serait nécessaire pour obtenir la
forme conique du cristallin accommodé telle que l’a décrite Finchara (1925).
L'aplatissement périphérique du cristallin ne provient donc pas des variations de force
exercées par la zonule pendant l'accommodation et ne peut avoir de relation directe
avec la presbytie. De plus, le rapport de l'élasticité au pôle à l'élasticité équatoriale du
cristallin est maximum (0,6) vers 30 ans, âge pour lequel le cristallin a sa forme la plus
conique. L'élasticité de la capsule diminuerait aussi beaucoup avec l’âge : pour la
face antérieure, le module d'Young est de 7-10 N/m2 à la naissance et de 4.10 N/m2 à
80 ans (Fisher, 1969). Cependant, Ziebarth et al (2008) ont montré que les propriétés
mécaniques et surtout élastiques de la capsule seule restent constantes avec l’âge. Mais
la force nécessaire pour étirer le cristallin augmente avec l’âge ce qui est donc lié au
contenu du cristallin puisque d’une part la zonule est stable et ses propriétés physicochimiques indépendantes de l’âge, et d’autre part le muscle ne perd pas sa force de
61
contraction mais l’augmente lors de l’apparition de la presbytie (Stieve et Rohen cités
par Weale (1962).
Le cristallin
Au niveau des éléments impliqués dans l’accommodation, le cristallin est la
structure la plus atteinte par l’altération liée à l’âge. Sa masse et son volume
commencent à augmenter dès la naissance. Cette croissance est linéaire. Au fur et à
mesure que le temps passe, le diamètre équatorial augmente et entraîne un
relâchement de la tension exercée par la zonule en raison de la plus grande sphéricité
du cristallin. Le rapport du diamètre sagittal au diamètre équatorial augmente
régulièrement avec l'âge passant de 0,39 à 20 ans à 0,48 entre 60 et 70 ans. Par
ailleurs, sa croissance change les rayons de courbure des faces antérieures et
postérieures au cours de la vie.
Il est établit que le cristallin se déplace légèrement vers l'avant avec l'âge. Le
cristallin s'épaissit d’environ 17 microns par an (Weale, 1962). La profondeur de la
chambre antérieure décroit de 13 microns par an. Si l'on admet que cette croissance
est symétrique par rapport au plan frontal passant par l'équateur, la diminution de la
profondeur de la chambre antérieure devrait être égale à la moitié de l'augmentation de
l'épaisseur du cristallin. Mais comme la profondeur diminue plus vite, le cristallin doit
donc se déplacer vers l'avant. Ceci a pour effet de rendre l'ensemble cornée/cristallin
plus réfractif et donc de myopiser l’œil.
Les troubles métaboliques et l'accumulation de protéines insolubles affectent le
cristallin et provoquent une variation discontinue de l'indice de réfraction de l'œil
mais cette variation est négligeable selon Weale (1962). Fisher et Pettet (1973TM)
ont réfuté les arguments selon lesquels la sclérose du cristallin serait due à une
62
perte en eau. L'élasticité du cristallin (module d'Young d'environ 2.10 N/m d'après
Fisher, 1985) diminue avec l'âge, mais sa faible valeur par rapport à celle de la
capsule (2000 fois plus faible environ) ne peut expliquer la presbytie.
L’hypothèse la plus probable
Lors du vieillissement, après l’apparition de la presbytie, les variations de l’élasticité
globale de la capsule et de son épaisseur dans les régions équatoriales et polaires du
cristallin sont associées à une avancée de l’insertion de la zonule vers la face
antérieure. Le cristallin presbyte subit ainsi des modifications qui tendent à s'équilibrer
optiquement:
- L'augmentation des rayons de courbure et son épaississement rendent le cristallin
hypermétrope.
- La diminution de la tension de la zonule et l'avancement du
cristallin le rendent myope.
Sa puissance réfractive n’est donc que peut modifiée.
En conclusion, et conformément à l’hypothèse d’Helmoltz, la perte du pouvoir
accommodatif est directement liée à la modification de la structure physico-chimique du
contenu cristallinien. Elle est indépendante des autres structures oculaires à savoir, le
muscle, la zonule, le vitré et la capsule. Ceci est conforme à l’observation empirique des
chirurgiens de la cataracte qui utilisent de fortes doses d’ultra-sons ou des systèmes de
torsion mécanique (Ozil®) puissants pour émulsifier le contenu cristallinien chez le sujet
âgé tandis qu’une simple aspiration à la seringue de petit calibre d’une structure très molle
suffit pour les cataractes infantiles ou de l’adulte jeune.
63
1.3
MOYENS D’EXPLORATION
1.3.1 Anatomiques
Historiquement, les structures oculaires situées en arrière de l’iris telle que la
périphérie du cristallin et le muscle ciliaire n’étaient pas observables in vivo. Seuls
l’examen ophtalmoscopique de quelques patients atteints d’aniridie ou ayant subit
des iridectomies permettait d’apporter des informations sur les modifications
anatomiques survenant au cours de l’accommodation. Mais l’état pathologique
autorisant cet examen fausse les conditions physiologiques habituelles. La
tomographie en cohérence optique adaptée au segment antérieur présente le même
inconvénient. (Baïkoff, 2004 a et b).
L’exploration de l’oeil s’est considérablement modifiée depuis ces dix dernières
années. Elle fait principalement appel, actuellement, à trois techniques d’imagerie
médicale qui toutes permettent de mettre en évidence directement, sans aucun acte
invasif, les éléments nobles de l’orbite et en particulier le globe oculaire et son
contenu, là où l’observation directe est impossible malgré la transparence de ses
milieux. Ces techniques se sont successivement développées en apportant chacune
une spécificité complémentaire. L’échographie (A et B) est la plus ancienne, vinrent
ensuite le scanner et l’imagerie par résonance magnétique (IRM).
En 1972, Bronson développa le premier échographe B de contact, permettant
de placer la sonde B sur les paupières fermées. Les images étaient obtenues à
l’époque en immersion complète de la surface oculaire. Ensuite, les progrès ont
intéressé des échelles de gris de plus en plus perfectionnées qui ont permis d’obtenir
des informations quantitatives sur les caractéristiques tissulaires. La biométrie est
également extrêmement précises. (Allouch et al., 2005).
64
Plus récemment, à partir de 1990, la biomicroscopie ultrasonore (UBM) mise au
point par Pavlin à Toronto, (Pavlin et al, 1990; Pavlin et al, 1995) utilisant des sondes
de très hautes fréquences pour l’étude du segment antérieur, a permis de franchir un
cap supplémentaire dans la résolution des images. Cependant plus la fréquence de
l'onde ultrasonore augmente, plus son pouvoir de pénétration se réduit. Ceci
explique les limites des appareils actuels qui ne peuvent explorer qu'une fenêtre de 5
mm sur 5 mm. En coupe axiale transcornéenne, le champ d'exploration s'arrête au
tiers antérieur du cristallin. En revanche, en décalant la sonde vers le limbe et la
sclère il est possible d'explorer le corps ciliaire avec une visualisation in vivo
atteignant une définition comparable à des coupes histologiques. (Roche et al,
2006). Sur les images échographiques bidimensionnelles obtenues par la
biomicroscopie ultrasonore, un vecteur de mesure peut être superposé de façon à
obtenir des mesures d'épaisseur ou bien des mesures angulaires.
Le fait que l'onde ultrasonore de très haute fréquence soit très vite atténuée par
les différentes structures traversées, empêche les constructeurs d'isoler le
transducteur mobile par une membrane protectrice, comme cela est le cas pour les
appareils d'échographie classique. L'examen est donc réalisé obligatoirement en
immersion grâce à des cupules spécifiques adaptées sur l’œil et remplies de sérum
physiologique ou de méthylcellulose. Cette contrainte majeure impose un examen du
patient en position allongée en prenant soin de ne pas approcher le transducteur de
la cornée pour éviter une érosion cornéenne traumatique.
65
Enfin, en 2002, Stachs publie de très belles images du muscle ciliaire par UBM
tridimensionelle mais toujours obtenues par contact direct avec l’œil lors de
l’examen. Les images obtenues par les nouvelles machines sont de si grande qualité
que l’échographie peut maintenant rivaliser avec le scanner et l’IRM pour l’évaluation
morphologique et topographique oculo-orbitaires. Quant à l’approche de la
caractérisation tissulaire, le mode B est maintenant supérieur au scanner et à l’IRM.
Cependant, aujourd’hui encore, malgré la qualité des images obtenues, l’examen
échographique nécessite une certaine expérience et l’intervention d’un opérateur
entraîné. Par ailleurs, la pose d’une sonde d’échographie sur l’œil entraîne une
modification des conditions d’observation physiologique et ne permet pas d’associer
une recherche fonctionnelle ou dynamique à l’observation anatomique, quelle qu’en
soit sa qualité.
Le scanner à rayons X est une technique devenue classique. Depuis ses
débuts, les progrès furent constants, permettant d’améliorer régulièrement la qualité
des images et donc des informations obtenues, d’augmenter ses possibilités et de
diminuer le temps d’acquisition. La résolution en densité exprime les plus faibles
contrastes de densité décelables. Elle est limitée par le bruit quantique, c’est à dire le
caractère aléatoire de l’émission des rayons X. Quand le nombre de photons
détectés augmente, le bruit diminue et le rapport signal/bruit s’accroît. Si le faisceau
de rayons X devient plus étroit, le débit de dose restant constant, le nombre de
protons X qui frappent les capteurs diminue. Pour une même dose, une coupe fine
par rapport à une coupe épaisse se traduit par une moins bonne capacité du
système à différencier des structures de densité voisine. Si l’on diminue, de façon
importante, la taille du pixel et donc du voxel, la dose absorbée par le voxel diminue,
66
ce qui conduit à diminuer le rapport signal/bruit, produisant ainsi des images de
moins bonne qualité.
L’IRM courante est fondée sur l’étude du noyau de l’atome d’hydrogène,
constitué d’un seul proton. Cette charge électrique positive, tournante, induit un
microchamp magnétique appelé spin et représentable par un moment magnétique m.
À l’état nature, les protons ont une orientation quelconque. Mis en présence d’un
champ magnétique CM, ils s’alignent sur celui-ci formant ainsi un moment
magnétique résultant M. L’application d’une impulsion de radiofréquence, de l’ordre
de 1 à 100 MHz, comme les ondes radiophoniques, perpendiculaire à CM, perturbe
l’équilibre des protons. Par transfert d’énergie, les axes de protons basculent
(excitation), d’un angle variable avec l’amplitude et la durée de l’impulsion. Quand
elle cesse, les protons restituent l’énergie absorbée pour revenir à l’état d’équilibre
initial (relaxation). Cette énergie est restituée sous forme d’un mouvement vibratoire,
ou signal, qui décroît avec le temps, le temps de relaxation. Le signal, recueilli par
une antenne, est traité par ordinateur pour former l’image.
Les avantages de l’IRM, par rapport aux autres techniques, sont :
– son excellente résolution en contraste des tissus mous ;
– son caractère non invasif ;
– la possibilité d’obtenir des images dans n’importe quel plan de l’espace sans
bouger le patient ;
– et, enfin, l’absence de radiation ionisante, déterminante dans les études sans
bénéfice individuel direct.
67
L’IRM est une technique d’exploration à visée de recherche déjà largement
utilisée. Des limitations, voire des contre-indications, existent et sont précisées dans
le paragraphe traitant de la sélection des sujets. C’est un examen non invasif, ne
nécessitant pas d’autre coopération particulière du sujet exploré qu’une bonne
immobilité et dont l’innocuité en fait une méthode de choix (Dehaene-Lambertz G et
al., 2002). Les travaux de Strenk (1999, 2006) sur l’œil ont permis une validation
métrologique de la technique de mesure par IRM avec des limites de résolution et de
reproductibilité satisfaisantes.
1.3.2 Fonctionnels
La mesure de la réfraction peut être réalisée par différentes techniques,
manuelle ou automatisée. L’examen est habituellement unilatéral. Lors de la vision
monoculaire, le système accommodatif est également fonctionnel
et peut être
stimulé avec la même efficacité qu’en condition binoculaire « normale » (Campbell et
Westheimer, 1959).
Pour l’accommodation, il a été rapporté que les sujets emmétropes pouvaient
présenter des difficultés pour accommoder tant sur des cibles réelles que sur des
cibles à distance optique (Stark & Atchison, 1994). La stimulation est donc
déterminante.
1.4
Influence liée à une amétropie
Comme pour les aberrations optiques d’ordre élevé, l’œil utilise l’étalement axial
de l’image dû aux amétropies sphériques pour obtenir une vision intermédiaire entre
68
sa position de repos et la focalisation théorique idéale. La courbe de proximité du
stimulus/réponse accommodative, exprimée en dioptrie, est déplacée selon une
valeur égale à celle de la réfraction.
Pour une myopie moyenne (inférieure à 6 dioptries), le déplacement de la
focalisation du système optique pour un état non accommodé se fait vers une
position qui correspond à la distance en lecture de près et ne nécessite donc aucune
action musculaire accommodative.
Pour une myopie forte (supérieure à 6 dioptries), le déplacement de la
focalisation impose au sujet une vision très rapprochée de l’objet afin de projeter
l’image du point objet le plus possible vers la rétine et ne nécessite pas non plus une
action musculaire accommodative.
Lors d’un astigmatisme, la réponse accommodative est modulée de façon à
obtenir la meilleure image rétinienne (Charman et Whitefoot, 1978) et les
microfluctuations n’ont pas la même amplitude selon les axes des méridiens où la
qualité des images varie.
Lors d’une hypermétropie, le tonus accommodatif de base est bien supérieur à
celui d’un œil myope (Madok et coll, 1981) pouvant justifier l’existence, en cas de
myopie, d’un retard dans la mise en oeuvre de cette fonction.
1.5
La myopie d’instrument
69
La myopie d’instrument est l’excès d’accommodation qui survient lorsqu’un
sujet regarde à travers l’optique d’un instrument comme par exemple les
microscopes, les autoréfractomètres, les aberromètres, et même les systèmes
défocalisant l’image à l’infini (Schober and Dehler et al., 1970, Hennessy, 1975,
Richards, 1976, Miller and Wesner et al., 1984, Wesner and Miller, 1986, Kotulak and
Morse, 1994, Barry and Konig, 2001, Salmon and West et al., 2003).
En théorie, les emmetropes ne doivent pas accommoder pour maintenir une
image nette quand ils utilisent ces instruments d’optique, cependant, les utilisateurs
le font inconsciemment et ajustent l’optique de ces instruments pour rendre l’image
plus proche qu’à l’infini.
La défocalisation rétinienne de l’image ainsi créée stimule l’accommodation
au-delà du nécessaire, ce qui envoie alors l’image en avant du plan focal rétinien.
L’accommodation qui est induite par cette erreur d’ajustement du système optique
est appelée « la myopie d’instrument ». (Wesner and Miller, 1986). Ce terme est
utilisé à tort pour décrire l’accommodation excessive sur un instrument optique. En
effet, le terme de myopie est la résultante de la projection du point focal en avant de
la rétine, comme dans le cas d’un œil myope qui regarde un objet à distance.
(Wesner and Miller, 1986). Il s’agit en fait d’une accommodation d’instrument, terme
plus approprié à la situation.
La myopie d’instrument a été décrite depuis de nombreuses années,
particulièrement lors de l’utilisation des microscopes qui favorisent le plus ce
70
phénomène (Baker, 1966, Shimojima, 1967, Schober et al., 1970, Richards, 1976,
Wesner and Miller, 1986).
Richards (1957, 1972, 1976) a mesuré la myopie induite par optométrie laser
lors de l’observation dans un microscope. La valeur moyenne était de -1,82 D.
Seulement 6 des 70 sujets étudiés n’ont pas présenté de myopie. Enfin, d’autres
études ont montré que la myopie pouvait atteindre jusqu’à -5 D avec une moyenne
de -1,5 à -2 D.
1.6
Les mesures instrumentales
Plusieurs auteurs ont comparé les résultats obtenus par un examen subjectif
manuel à un examen à l’optomètre classique et au PowerRef-II. Une différence entre
ces différents modes de réfraction a été observée en fonction des études, rapportant
une
hypermétropisation
modérée
des
mesures
avec
le
PowerRef-II
et
l’autoréfractomètre par rapport à la réfraction subjective (Hunt et al., 2003 ; Jainta et
al., 2004). Aucune comparaison entre l’aberromètre et le PowerRef-II n’est retrouvée
dans la littérature.
La technique de mesure de réfraction par rétinoscopie sous cycloplégie est
considérée comme particulièrement fiable. Plusieurs études ont montré que les
autoréfractomètres donnait sous cycloplégie des résultats au moins comparables
voire encore plus précis (He et al, 2004; Murthy et al, 2002; Dandona et al, 2002;
Choong et al, 2006; Miller 2004). Ainsi, plusieurs auteurs ont retenu cette technique
comme la référence. (Harvey et al, 2000; Zadnik et al, 1992; Bullimore et al, 1998).
71
Le PowerRef-II est un système qui permet de réaliser des mesures continues
des trois éléments de la triade accommodative, la réfraction, la vergence et le
diamètre pupillaire. Les mesures évaluant la machine n’ont pas été toujours été
réalisées sur des sujets exempts de pathologies oculaires ou dont la technique de
réfraction subjective n’a pas été clairement exposée ne rendant pas possible une
comparaison fiable et reproductible. Choi et al. (2000).
1.7
L’action pharmacologique
Plusieurs auteurs ont étudié l'action d'un cyclopégique sur l'accommodation de
sujets presbytes et ont tenté de relier leurs résultats à l'une ou l'autre des deux
théories. Si la théorie d’Helmholtz était vérifiée, une paralysie partielle du muscle
ciliaire ne devrait pas avoir d'effet sur la réponse accommodative pour un sujet
presbyte et pour un test présenté au punctum proximum. Si la théorie de Donders
était correcte, on devrait observer au contraire une réduction immédiate de la
réponse.
Une goutte d'euphtalmine à 2% supprime 4 D d'accommodation chez l'enfant
mais n'a aucun effet à 38 ans. L’actif pharmacologique a donc supprimé une quantité
de contraction affectée chez l'enfant à la variation dioptrique et une même quantité
devenue inutile chez le pré presbyte ce qui soutient la théorie de d’Helmhotz. Par
contre, Eskridge (1984), par l'étude de l'action de l'homatropine à faible dose aboutit
à la conclusion inverse. Selon lui, la baisse de la réponse accommodative est la
même pour un sujet jeune que pour un sujet presbyte n'ayant plus que 2 D
d'accommodation et qui n'utiliserait, si la théorie d’Helmholtz était exacte, que 10 à
15 % de la force de son muscle ciliaire; il soutient donc la théorie de Donders.
72
Saladin et Stark (1975) ont étudié l'action d'une cyclopégie forte (tropicamide,
inhibiteur cholinergique) sur la relation proximité du stimulus/réponse accommodative
chez 10 sujets pré-presbytes. Ils observèrent une diminution régulière de la pente de
la courbe dans la zone fonctionnelle au fur et à mesure que la drogue produisait son
effet alors que les mêmes courbes obtenues sans paralysie n'évoluaient pas en
fonction de l'âge. Si la presbytie devait provoquer une dégénérescence du muscle
ciliaire, la pente devrait décroître comme sous l'action de la paralysie. Ce n'est pas le
cas et ces résultats soutiennent la théorie d’Helmholtz.
De plus, l'action d'une drogue parasympathicomimétique comme l'ésérine a
été employée pour soutenir la théorie de Donders (Fincham, 1955; Eskridge, 1972).
Si la sénescence ne venait que du cristallin comme le dit la théorie d’Helmholtz,
l'ésérine devrait, chez un sujet presbyte, augmenter la réponse accommodative dans
la zone fonctionnelle mais ne devrait pas modifier le punctum proximum; or il a été
montré que le proximum augmentait d'environ 2 D chez des sujets de 30 ans sous
ésérine.
Si l’efficacité du tropicamide comme cycloplégie est bien confirmée comme
comparable à celle du cyclopentolate par plusieurs auteurs (Hofmeister et al, 2005 ;
Twelker et Mutti, 2001 ; Egashira et al, 1993), il en est tout autre de sa tolérance qui
est bien supérieure. Parmi les 28 sujets de l’étude mis sous tropicamide, seuls 5
yeux de 3 sujets ont présenté une conservation de leur accommodation supérieure
de 0,5 D par rapport à ceux sous cyclopentolate mais 86% préfèrent le tropicamide
pour sa bonne tolérance.
73
1.8
OBJECTIFS GLOBAUX
Le retentissement fonctionnel de plus en plus sévère au cours du vieillissement
induit un handicap sensoriel d’autant plus invalidant que les individus en âge de
maturité professionnelle utilisent leur vision de près de façon croissante par
l’intermédiaire de travail sur écran ou d’interface homme système pour lesquels il n’y
a pas d’alternative à cette distance de vision. Le seul traitement connu et reconnu
reste, aujourd’hui encore, la correction optique additionnelle que le sujet peut soit
porter par le biais de lunettes ou de lentilles cornéennes, soit par le biais d’un implant
intra oculaire multifocal. De nouvelles technologies visant à restituer une parfaite
physiologie oculaire sont actuellement en fin de développement et les premiers
essais commencent chez l’homme. Par ailleurs, les nouvelles techniques
d’exploration permettant un couplage direct entre les modifications morphologiques
du bloc accommodatif et leurs conséquences fonctionnelles, la mise en place de
protocole de référence avec une corrélation anatomo-fonctionnelle contrôlée est
indispensable.
Afin de pouvoir évaluer ces nouveaux procédés de substitution, de nouveaux
protocoles d’évaluation fonctionnelle en situation contrôlée doivent être proposées et
leur résultats comparés à ceux obtenus chez des sujets sains. Cette évaluation sera
couplée à une observation anatomique en haute résolution corrélée à l’état réfractif.
Les mesures obtenues tant anatomiques que fonctionnelles devront être conformes
à la littérature.
74
Seule la part réfractive de l’accommodation sera explorée, aucune étude des
vergences ou de la motricité pupillaire ne sont réalisées tout au long de cette étude.
Afin de progresser dans la connaissance de ces phénomènes visuelles liés à
l’accommodation, nous proposons une étude qui chercher à réaliser, en fonction de
l’âge, une observation physiologique et anatomique, en conditions fonctionnelles, du
sujet sain et permet une description morphologique des structures du segment
antérieur par imagerie en haute définition lors d’un l’état accommodatif induit par une
stimulation accommodative contrôlée avec une évaluation fonctionnelle et réfractive
concomitante.
L’étude du mécanisme accommodatif chez l’homme ayant pour but de
caractériser l’état réfractif et les capacités accommodatives d’une population de
sujets sains répartis par tranches d’âge, d’en préciser les capacités fonctionnelles
par étude de la fonction de sensibilité au contraste lors de la vision de loin et de près
à distance fixe avec une accommodation contrôlée. Une évaluation de la capacité
maximale du système optique est ensuite réalisée par une sollicitation musculaire
pharmacologique agoniste et antagoniste. Enfin, les déformations du cristallin lors de
l’accommodation
et
les
états
anatomiques
correspondant
des
différentes
composantes de la musculature intrinsèque de l’œil dans les mêmes situations
d’évaluation
fonctionnelle
en
distances
contrôlées
et
de
stimulations
pharmacologiques sont observées par imagerie en résonance magnétique nucléaire
à haute résolution.
75
1.9
CADRE GENERAL DE L’ETUDE
Le protocole appliqué lors de l’inclusion d’un sujet se décompose en 4 phases
principales, quelque soit la classe d’âge:
La première phase repose sur la caractérisation du statut optique du sujet Elle
commence par un examen subjectif de la réfraction. Ensuite, des mesures de la
réfraction
objective
sont
effectuées
à
l’aide
de
différents
systèmes,
un
autoréfractomètre, un optomètre et un aberromètre. L’aberromètre permet aussi de
caractériser l’accommodation des sujets.
La deuxième phase consiste en une évaluation réfractive et fonctionnelle
associée. L’effet réfractif d’une absence de stimulation est étudié par aberromètre.
Pendant qu’un œil est stimulé dans des conditions visuelles et optiques contrôlées, la
réfraction de l’œil adelphe est mesurée par un aberromètre. Le pouvoir de résolution
spatiale de l’œil stimulé est aussi évalué.
La troisième phase reproduit les mêmes stimulations que la deuxième mais
dans l’IRM, pour une étude morphologique
La quatrième phase consiste en une étude pharmacologique des capacités
maximales du système optique effectuée après l’instillation de collyres agissant
sélectivement sur les faisceaux agonistes et antagonistes du muscle ciliaire. Une
étude morphologique par IRM y sera également associée.
76
•
Caractérisation du statut visuel des sujets, état réfractif par examen clinique,
par autoréfractomètre, par optométrie à infra rouge et aberrométrie.
•
Evaluation fonctionnelle par étude de la fonction de sensibilité au contraste à
deux distances visuelles contrôlées (loin et près) avec état réfractif vérifié
par optométrie infra rouge à distance.
•
Analyse morphologique de l’anatomie oculaire en situation fonctionnelle
identique par imagerie par résonance magnétique lors de l’accommodation.
•
Amplitude
réfractive
maximale
après
stimulation
par
agents
pharmacologiques.
Nature des informations communiquées aux investigateurs
Les investigateurs auront connaissance de :
•
Examens cliniques et paracliniques des critères d'inclusion et d'exclusion
des sujets,
•
Courbes et données fournies par l'aberromètre,
•
Images fournies par l'IRM.
Supports et stockage des données
Le recueil des données spécifiques à notre étude sera effectué de façon à
assurer leur traçabilité et leur confidentialité. L'analyse des résultats sera effectuée
en respectant l'anonymat des sujets. Les données recueillies feront l'objet d'un
traitement statistique informatisé. La saisie des données sera effectuée par le
Docteur ROCHE qui sera également responsable du codage.
77
1.10 COMITES D’ETHIQUES
Ce projet a été soumis au comité de protection des personnes conformément à
la loi bioéthique en vigueur.
Initialement, nous avions proposé un protocole évaluant des classes d’âge plus
étendues et concernant en particulier les mineurs répartis en deux classes d’âge, de
7 à 12 ans et de 12 ans à 18 ans. L’intitulé du protocole était le même et les objectifs
identiques à celui que nous avons finalement réalisé. Mais ce premier protocole a été
rejeté par le comité d’éthique au prétexte que les enfants n’ont pas à recevoir de
collyre ni subir une imagerie par résonance magnétique à des fins expérimentales et
surtout qu’il n’ y avait peut être pas d’innocuité de ces procédés. Enfin, l’absence de
bénéfice individuel direct a été considéré comme un obstacle majeur à une
autorisation chez l’enfant. La présidente du comité nous a alors proposé de réécrire
un protocole apportant un bénéfice pour les enfants. Nous avons rédigé un second
protocole incluant l’étude des muscles oculomoteurs extrinsèques chez l’enfant
strabique et proposer d’étudier des sujets pseudo-phakes en implants multifocaux.
Malgré le strict respect de ces recommandations, cette version intitulée «Etude
clinique et en IRM de l’accommodation. Apport du strabisme accommodatif et de la
pseudo-phakie» n’a pas non plus reçu un avis favorable. Nous avons donc réécrit un
troisième protocole pour un nouveau comité en excluant les mineurs et reprenant
notre projet initial mais en conservant l’inclusion de patients pseudo-phakes qui
seront étudiés dans un deuxième temps, après validation du protocole chez le sujet
phake. Ce protocole a enfin été accepté. Nous n’avons donc pas inclus de patients
pseudo-phakes pour cette phase de l’étude et les résultats présentés.
78
Partie 2
79
La mesure de l’accommodation n’est qu’un des éléments de l’évaluation visuelle. Elle
ne peut être effectuée qu’à partir d’une connaissance complète du statut réfractif
« basal » du sujet étudié (emmétrope, myope, hypermétrope et astigmate). Son
amplitude variant avec l’âge, toute étude liée à ce phénomène doit être réalisée sur
des sujets d’âge différent afin de mieux caractériser les facteurs de variation. Il est
donc nécessaire de constituer des groupes homogènes pour chaque tranche d’âge
où chaque sujet est représentatif de l’état réfractif moyen.
Parmi les différentes techniques qui peuvent être proposées pour déterminer
ce statut visuel, la méthode la plus courante relève d’un examen dit « réfraction
subjective manuelle » qui permet de caractériser avec fiabilité le statut visuel du sujet
en vision de loin et de près. Classiquement, cet examen est effectué après une
réfraction automatique à l’optomètre à infra rouge (autoréfractomètre) lors de la
vision de loin.
Les techniques de réfraction les plus courantes principalement utilisées en
pratique clinique quotidienne par les ophtalmologistes ou leurs aides à la
consultation (orthoptistes et optométristes) sont la méthode subjective manuelle et
l’autoréfractomètre. Elles sont d’autant plus intéressantes à évaluer qu’elles seront
utilisables dans des protocoles simplifiés afin d’évaluer les nouveaux procédés de
restauration de l’accommodation tels les phaco ersatz. Dans ce but, la mesure
réfractive automatisée par un système courant doit être fiable. La photoréfraction
automatique par infra rouge basée sur le principe de la photoréfraction excentrique
(Bobier and Braddick, 1985; Howland, 1985; Wesemann et al., 1991; Schaeffel et al.,
1993) est une technique très intéressante d’autant qu’elle permet au sujet d’être à
80
distance avec certains systèmes de mesure puisque l’état réfractif du sujet sera
déterminé grâce à une image vidéo des yeux.
Il conviendra donc de vérifier que les données obtenues par des techniques
courantes dans les conditions fixées par le protocole sont comparables à celles
provenant de matériels très spécialisés mais moins répandus comme l’aberromètre,
voire exclusivement dédié à la recherche comme le PowerRef-II et dont les
conditions d’utilisation ne relèvent pas de la pratique courante.
2
OBJECTIFS
Il s’agit de caractériser une partie de l’état réfractif ainsi que la capacité
maximale
d’accommodation
par
l’amplitude
d’accommodation,
le
parcours
accommodatif, la vision à 33 cm et le ponctum proximum ainsi que la fonction
visuelle de sujets répondant aux exigences des critères définis et répartis par classe
d’âge jusqu’à la presbytie inclue. Ces données devront correspondre à celles
habituellement observées dans leur classe d’âge respective afin d’avoir un
échantillon représentatif. Il convient de vérifier la reproductibilité des mesures et des
données recueillies par les différents moyens d’exploration. De plus, l’utilisation
d’instruments optiques génère chez le sujet une myopie liée à l’instrument en luimême. Le contrôle de l’homogénéité et de la concordance entre les mesures
subjectives et objectives est un élément important pour éviter de parasiter les
résultats par une fausse accommodation. La fiabilité de notre dispositif pourra être
évaluée en vérifiant également la concordance de nos données par rapport à celles
rapportées dans la littérature.
81
3 METHODES ET MOYENS
3.1 METHODES
3.1.1 Hypothèse expérimentale
Il ne doit pas y avoir de différence statistiquement significative entre tous les
sujets de l’étude ni entre les différentes techniques et systèmes de mesure de la
réfraction tant pour la méthode psychophysique manuelle, la mesure par l’optomètre
à infra rouge, l’aberromètre et le PowerRef-II, ni entre les sujets d’une même classe
d’âge en ce qui concerne leur amplitude d’accommodation.
Une décroissance linéaire de l’amplitude de l’accommodation, de la valeur
réfractive pour l’observation d’une cible à 33 cm et du punctum proximum doit être
observée en fonction des classes d’âge jusqu’à la presbytie (classe 4 et 5) et une
différence statistiquement significative entre les trois premières classes et les deux
dernières, constituées de presbytes, doit être observée.
Une comparaison entre la vision de loin, la vision à 33 cm et le punctum
proximum en fonction de l’âge doit mettre en évidence le déficit accommodatif
progressif.
3.1.2 Stimulations
Un projecteur de test affiche les optotypes de l’échelle dite de Monoyer qui
permet de mesurer l’acuité visuelle de loin. Pour la vision de près un test de Parinaud
est utilisé.
82
Dans cette étude, toutes les cibles visuelles ont été présentées à des
distances réelles et non par procédé optique à l’exception de celle dans
l’aberromètre pour le parcours accommodatif. Ce procédé permet d’obtenir une
meilleure réponse accommodative. (Kasthurirangan and Glasser, 2006).
3.1.3 La fonction visuelle et la réfraction subjective manuelle
La fonction visuelle regroupe un ensemble de capacités oculaires spécifiques
telles que l’acuité visuelle, le champ visuel, la vision des couleurs, la vision nocturne,
la motilité oculaire et la vision binoculaire. L’acuité visuelle est donc un élément
important de la fonction visuelle mais n’est pas le seul. C’est la base de toute
exploration oculaire. Elle aide à déterminer la réfraction « basale » qui va caractériser
le statut visuel du sujet. Cette réfraction subjective est réalisée en dehors de toute
action pharmacologique cycloplégique.
3.1.4 Méthode psychophysique manuelle
Pour déterminer la réfraction « basale » d’un œil, il est habituel de déterminer
la correction optique qui va optimiser sa vision à l’infini (plus de 5 mètres par
convention). Il s’agit de déterminer par l’interrogatoire quelle est la correction optique
qui va donner la meilleure acuité visuelle de loin, l’œil étant considéré non
accommodé pour la vision de près. Cette exclusion de toute accommodation à la
vision de près est particulièrement importante chez l’hypermétrope qui utilise alors
une partie de son pouvoir accommodatif de près pour sa vision de loin.
Plusieurs étapes sont nécessaires. L’examen commence par une recherche
de signes fonctionnels en rapport avec une amétropie tels que les céphalées, les
plissements des paupières, l’éblouissement ou l’irritation oculaire. Une mesure de
83
l’acuité visuelle brute permet d’obtenir une première évaluation des capacités
visuelles du sujet. La règle de Swaine oriente les premières déductions d’amétropie
possible en fonction de l’acuité visuelle mesurée. Ensuite, la réfraction subjective par
la méthode du brouillard peut être réalisée en commençant par des essais de verres
successifs (interposition successive de verres positifs de puissance décroissante
vers les négatifs) jusqu’à la sphère au palier (valeur de sphère qui ne modifie plus
l’acuité visuelle). Elle correspond à l’amétropie sphérique seule. Le contrôle de la
sphère par la méthode du rouge vert permet de confirmer la validité de l’examen.
Ensuite, l’astigmatisme est corrigé progressivement au cylindre croisé de Jackson.
Puis une petite sphère résiduelle peut être finalement corrigée.
L’équivalent sphérique est le mode d’expression de la réfraction que nous
avons retenu pour toute l’étude. Il est déterminé en calculant une somme des deux
valeur sphérique et cylindrique quel que soit le signe d’astigmatisme. Nous avons
donc traduit la formule optique obtenue en équivalent sphérique par le calcul
suivant : sphère + cylindre/2.
3.1.4.1Optomètre à infra rouge
Ces appareils effectuent une mesure réfractive du système optique de l'œil sur
une petite surface de la pupille. Qu’ils utilisent le principe de la skiascopie, du
diaphragme de Scheiner, de la mesure de la dimension d’image ou des prismes
tournants, le centrage et l'alignement de la pupille du patient avec les optiques de
mesure du dispositif sont très importants. De plus, la présence d’irrégularités
optiques, même sur une petite surface, peut donner des mesures qui ne sont pas
représentatives de la puissance globale du système optique de l'œil, soit par excès si
les irrégularités sont dans la surface pupillaire de mesure, soit par défaut si elles sont
84
en dehors de cette surface (Miller KM et al., 2003). En fonction des fabricants,
d’autres systèmes fondés sur le recoupement ou la netteté de l’image rétinienne et
moins sensibles à la pupille sont aussi utilisés.
Certaines
versions
très
récentes
des
optomètres
infrarouges
(PowerRefractor®II, Plusoptix, Nurnberg, Germany) utilisent la photorétinoscopie
(Hunt OA et al., 2003) à partir d’une image géométrique spécifique entraînant une
illumination rétinienne produite par des diodes infrarouges dont l’image est renvoyée
sur la source. Lorsque la réfraction de l’œil n’est pas compensée, une partie de
l’image réfléchie déborde les diodes et est captée par un photodétecteur déclenchant
un signal de mise au point. Si la réfraction est compensée, alors l’image se
superpose aux diodes et ne donne aucun signal au photorécepteur. Cette technique
a l'avantage de pouvoir déterminer rapidement la réfraction en vision de loin ainsi
qu’en vision binoculaire. L’appareil fait une réfraction moyenne sur toute la surface
de la pupille sans qu’aucune mesure multifocale ne soit prise. Ces appareils sont
calibrés pour réduire les aberrations optiques qui peuvent apparaître à l’état de repos
du cristallin en dehors de toute stimulation visuelle. Ils sous-estiment les aberrations
qui peuvent être augmentées lors de l’accommodation. (Hazel et al, 2003).
3.1.4.2Aberromètre
Un aberromètre est un appareil de mesure qui permet d’explorer
instantanément les propriétés optiques de l’œil et de les caractériser en mesures
dioptriques. Devenu un outil diagnostique ophtalmologique incontournable, il est
capable de mesurer l’ensemble des défauts optiques, ou aberrations, qui altèrent la
formation des images dans l’œil humain. La plupart des aberromètres fonctionnent
selon le même principe. Un aberromètre mesure instantanément et précisément les
85
déformations induites par la cornée, le cristallin et les liquides intraoculaires sur le
front d’ondes lumineuses qui traverse l’œil. Les mesures objectives d’une réfraction
sphéro-cylindrique, des aberrations de hauts ordres, de l’accommodation, de l’acuité
visuelle corrigée par un système optique et de la fonction de sensibilité contraste
peuvent aussi être réalisées, ceci plus rapidement que la réponse accommodative
obtenue lors d’une stimulation visuelle normale.
Dans les années 1980, une technologie particulière d’analyse de front d’onde,
l’Hartmann-Shack (H-S) a été tout d’abord appliqué à des yeux humains par les
chercheurs de l’Université de Heidelberg, Germany (Liang et al.1994). Plusieurs
techniques d’aberromètres ont ensuite été proposées, parmi lesquelles le laser focal,
l’aberrométrie de Tcherning et la rétinoscopie dynamique automatisée. Quelques
années après ce travail précurseur, les aberromètres médicaux complètent les unités
de chirurgie réfractive, aident à l’adaptation des lentilles de contact et aux
diagnostics cornéens comme le kératocône. La plupart des fabricants d’aberromètre
ont choisit la technologie des capteurs H-S pour bénéficier de la maturité d’un
système éprouvé et validé.
La technologie d’aberromètre la plus performante et adaptée à notre étude est
donc celle du front d’onde type H-S. C’est une amélioration du système initialement
développé par les astrophysiciens pour répondre à leur besoin (Platt and Shack,
1971). Les capteurs H-S ont été introduits dans les télescopes terrestres pour
mesurer la distorsion ondulatoire qui affecte la lumière reçue des étoiles lors de son
passage à travers l’atmosphère. Lorsqu’ils sont couplés à la technologie des miroirs
d’optique adaptative, les capteurs H-S améliorent la précision des images les plus
éloignées du ciel d’un ordre de plusieurs magnitudes. Les ingénieurs ont ensuite
développé des capteurs H-S spécifiques pour les applications de mesure optique. La
86
précision et la fiabilité des systèmes obtenues permettent de rivaliser avec les
interferomètres les plus précis utilisés en recherche fondamentale et en font des
instruments de référence.
L’aberromètre est particulièrement adapté à l’étude de l’accommodation que
ce soit à une distance contrôlée ou lors de ses modifications dynamiques
engendrées par la fixation d’une cible mouvante se rapprochant ou s’éloignant du
sujet. La plupart des modèles intègrent aussi un kératomètre et un pupillomètre à
infra rouge. Nous utilisons le modèle Irx 3 de la société Imagine eye. Il permet
d’évaluer très précisément l’état réfractif d’un sujet à un instant donné comme
l’attestent les résultats des mesures effectuées lors de l’obtention du marquage CE,
notamment dans cette fonction de réfracteur automatique (voir annexe 4).
L’aberromètre permet d’obtenir une courbe représentant le parcours
accommodatif du sujet et les valeurs extrêmes qui caractérisent son amplitude. Les
capacités d’adaptation dioptrique de l’œil liées à la mise en jeu de l’accommodation
peuvent ainsi être évaluées pour chaque sujet et être comparées entre groupes
d’âges différents. La réduction de la capacité accommodative liée à l’âge peut être
quantifiée.
3.1.4.3PowerRef-II
Le PowerRef-II fonctionne selon le principe d’une photoréfraction excentrique.
Dans cette méthode, la lumière infrarouge de huit groupes de LED (diodes
lumineuses) placées autour de la circonférence d'un capteur CCD ayant une
longueur focale de 1 m, est réfléchie par la rétine du fond d’œil vers la caméra. Avec
cette distance d’un mètre, l’absence de proximité de l’appareil évite les phénomènes
accommodatifs
d’observation
dans
une
87
machine,
ou
« l’accommodation
d’instrument ». La distribution lumineuse dans l’aire pupillaire, qui varie avec la
réfraction oculaire, est utilisé pour mesurer la réponse accommodative (par le
changement relatif de l’équivalent sphérique selon le méridien vertical) (Bobier &
Braddick, 1985; Howland, 1985). La position de la source lumineuse et la disposition
symétrique des diodes LED atténuent l'effet des aberrations monochromatiques de
l'œil (Roorda et al, 1997).
Le mode binoculaire du PowerRef-II a été précocement utilisé pour mesurer le
quotient AC/A et la vitesse de réponse de du réflexe d’accommodation-convergence
dans une population d’enfants préscolaires. (Suryakumar & Bobier, 2004). Le
PowerRefractor a aussi été utilisé dans d’autres études notamment en comparaison
avec les optomètres à infrarouge dit « classiques » utilisés en pratique clinique (Hunt
et al., 2003), et la vision floue comme stimulus dynamique de l’accommodation
(Kasthurirangan, Vilupuru, & Glasser, 2003; Vilupuru, Kasthurirangan, & Glasser,
2004, Era-Diaz et al., 2004).
Pendant une série de mesure typique, l’algorythme du PowerRef-II détecte
d’abord les images de Purkinje de la cornée puis les contours de la pupille. Le profil
du reflet rétinien à travers la pupille est alors calculé et la pente de ce profil est
convertie en erreur réfringente à l’aide d’une équation d'étalonnage.
Les techniques dites photoréfringentes ont toujours nécessité un étalonnage
initial puisque la précision des données obtenues dépend fortement de la manière
dont le système a été initialement étalonné. (Bobier & Braddick, 1985; Schaeffel,
Wilhelm, & Zrenner, 1993; Suryakumar & Bobier, 2002). Le PowerRefractor 2 est
équipé d’origine d’un logiciel d’auto-étalonnage efficace qui, le cas échéant, peut être
aisément modifiable ou remplaçable par un système d’étalonnage individualisé.
88
Le PowerRef-II peut fonctionner sous cinq modes différents, en monoculaire,
en binoculaire, en mode réfraction totale, en mesure rapide et en re-construction 3D.
Sur ces cinq modes, seuls les modes mono- et binoculaires permettent une mesure
dynamique de l’accommodation à une fréquence de 25 Hz, soit une mesure toute les
0,04 secondes.
3.1.4.4Organisation des techniques d’exploration
Pour tous les sujets, le protocole a été appliqué en suivant précisément un ordre de
passage des examens défini. Une fiche de suivi de protocole (annexe XXX)
permettait de suivre l’avancée des diverses phases.
Après la phase de sélection avec interrogatoire et test de la vision binoculaire, un
examen subjectif de la réfraction était réalisé. Ensuite, un examen par
autoréfractomètre à l’œil droit puis l’œil gauche pour la vision de loin. L’aberromètre
était alors utilisé avec la séquence œil droit puis œil gauche, vision de loin, vision de
près, parcours d’accommodation à l’aide de la cible visuelle incorporée à la machine
puis examen dans l’obscurité. Enfin, le sujet était installé devant le PowerRef-II pour
mesure réfractive en vision de loin.
3.1.4.5Traitement statistique
Les valeurs de p présentées sont calculées à partir du test de student sauf précision
contraire. Les statistiques sont issues des mesures ANOVA réalisées avec le logiciel
Statview.
89
3.2
MOYENS
3.2.1 Mesure par l’autoréfractomètre à infra rouge
Le Nidek ARK-730A est un autoréfractomètre à infrarouge, appareil dont les
mesures sont reproductibles et fiables tant chez l’enfant que chez l’adulte (Davies et
al, 2001; Chat et al, 2001). Les sujets regardent une cible défocalisée à l’infini dans
l’appareil, l’appareil étant aligné dans l’axe visuel de l’œil. Cinq mesures étaient
prises à chaque fois avec une précision de 0,1 D et des mesures arrondies à 0,25
dioptries (D) tant pour la sphère que pour le cylindre et une précision axiale de 1
degré. L’équivalent sphérique était aussi donné directement par la machine.
3.2.2 Mesure par l’aberromètre
Un aberromètree fonctionnant selon le principe de front d’ondes H-S focalise
une lumière laser infra rouge sur la rétine. La lumière diffuse dans la rétine qui la
renvoie ensuite à travers l’œil et la pupille. La diode d’illumination habituelle de
l’aberromètre Irx 3 a été remplacée par une diode dont la longueur d’onde n’émet
aucune lumière dans le visible et dont l’intensité a été réduite au minimum.
La lumière sortante est alors dirigée vers le capteur Hartmann-Shack où elle
est divisée en plusieurs faisceaux élémentaires par une matrice de lentilles
miniatures. Les systèmes les plus performants intègrent un capteur Hartmann-Shack
de haute résolution, avec une matrice de 1024 microlentilles carrées qui couvrent
chacune 225x225 µm de surface pupillaire. Ces microlentilles focalisent les multiples
faisceaux lumineux en une matrice de petits spots lumineux qui sont détectés par
une caméra digitale. L’image résultante est envoyée à un logiciel de calcul qui
analyse la position relative du spot et détermine la forme de l’erreur du front d’ondes.
90
Ce capteur peut alors détecter de très petites irrégularités locales dans
l’optique de l’œil. Le haut taux de fiabilité de la matrice de microlentilles, proche de
100%, diminue les risques de données manquantes pour le diagnostic final. Les
données externes sont aussi éliminées par la possibilité d’estimer les aberrations sur
l’ensemble de la surface de la pupille, quelle que soit sa forme, régulière ou
irrégulière. Dans tous les cas, le système analyse l’ensemble du front d’ondes qui
affecte la vision. La technologie Hartmann-Shack offre des avantages techniques liés
à plusieurs aspects critiquables du front d’ondes tel qu’ils sont observés et décrits
dans la littérature. Levecq, 2005.
La vision humaine nécessite une réfraction de la lumière par un passage
unique à travers l’œil tandis que les aberromètres par front d’ondes sont
habituellement des systèmes à double passage. La lumière entre puis ressort de l’œil
avant d’atteindre le capteur, faisant un aller retour. Les aberrations introduites par les
deux passages à travers les milieux peuvent altérer le profil de la lumière finalement
détectée. Quand cela survient, les effets du premier puis du deuxième passage ne
peuvent être distingués l’un de l’autre. Un tel mélange des données brutes est une
source d’artéfacts pouvant fausser les résultats dans bons nombres d’aberromètres.
La capacité d’un dispositif de mesurer les aberrations oculaires par l’avant,
plutôt que par l’arrière (en retour), pourrait être considérée comme un avantage pour
certains modèles d’aberromètres. Cependant, un système optique introduit la même
aberration sur un front d’ondes que ce soit par un passage dans un sens ou dans
l’autre (Born and Wolf, 2002), ne rendant aucun sens de mesure prépondérant. Un
aberromètre Hartmann-Shack transforme toute la lumière qui passe par la surface
91
pupillaire en un ensemble de données exploitables. Il émet un très petit rayon de
lumière (typiquement 1 mm), qui diminue l’effet des aberrations lors du premier
passage. Cependant, en présence d’aberrations de haut grade, la forme du point
lumineux envoyé sur la rétine peut aussi être altéré par le premier passage. Un
capteur Hartmann-Shack détecte la position relative, et non la forme, des images de
points lumineux générés par les microlentilles. L’information ainsi obtenue est
indépendante du changement de forme des points. De fait, seules les aberrations
apparues lors du second passage sont présentes dans le front d’ondes final sortant
de l’œil, sans interférence liée au premier passage.
Mode de présentation des données aberrométriques
Les résultats sont présentés sous la forme d’informations intuitives
diagnostiques. L’interface d’exploitation comprend différents algorithmes qui
permettent d’exprimer la mesure du front d’ondes sous la forme d’un graphique
fonction de la réponse accommodative et de la distance de la cible (échelle
dioptrique) ou d’une carte axiale de l’erreur réfractive.
Les performances optiques de l’œil d’un sujet sont visualisables par l’expression de
l’image rétinienne de lettres dont il est possible de faire varier la taille comme
l’échelle de Monoyer.
Les mouvements oculaires et l’accommodation
De nombreux mouvements oculaires peuvent survenir pendant le temps
d’acquisition des données. La précision des modèles utilisant les techniques de
balayage séquentiel, comme la rétinoscopie dynamique et le laser à balayage, est
altérée par le temps nécessaire pour obtenir la mesure du front d’ondes. Le capteur
92
H-S permet d’avoir rapidement une seule acquisition du front d’ondes en moins de 30
millisecondes, soit largement plus vite que le temps de réponse accommodative de
l’œil à toute autre stimulation parasite. Sa précision est peu affectée par les
mouvements oculaires intrinsèques (pupille et accommodation) et extrinsèques.
En mode rapide, la position de la cible intégrée est programmée pour stimuler
l’accommodation du patient à différentes distances. Les résultats mettent en
évidence la réponse accommodative sous forme de courbe. L’aberromètre peut aussi
exprimer ces aberrations sous la forme de coefficients de défocalisation exprimés en
unité dioptrique (D).
La vitesse de déplacement de la cible est de 4 D par seconde. Une mesure
d’accommodation correspond à un déplacement de la cible par pas réguliers, entre
chaque pas un temps d’attente est effectué avant de faire la mesure pour permettre
au patient d’accommoder.
L’amplitude du pas en D est définie par l’utilisateur (0.5D par défaut).
Le temps d’attente est défini par l’utilisateur (1 seconde par défaut).
3.2.3 Mesure par le PowerRefractor-II
La caméra et le capteur doivent être placés à un mètre de l’œil du sujet
observé ce qui permet de ne pas interférer avec les conditions visuelles des sujets
observés. Cette distance diminue aussi le risque d’accommodation d’instrument ou
myopie. Pendant une série de mesure typique, l’algorythme du PowerRefractor 2
détecte d’abord les images de Purkinje de la cornée puis les contours de la pupille.
L’accommodation, le diamètre pupillaire et la position relative de chaque œil sont
enregistrés toutes les 0,04 secondes. Le profil du reflet rétinien à travers la pupille
est alors calculé et la pente de ce profil est convertie en erreur réfringente à l’aide
93
d’une équation d'étalonnage. Les techniques dites photoréfringentes ont toujours
nécessité un étalonnage initial puisque la précision des données obtenues dépend
fortement de la manière dont le système a été initialement étalonné. (Bobier &
Braddick, 1985; Schaeffel, Wilhelm, & Zrenner, 1993; Suryakumar & Bobier, 2002).
Le PowerRefractor II est équipé d’origine d’un logiciel d’auto-étalonnage efficace qui,
le cas échéant, peut être aisément débrayable, modifiable ou remplaçable par un
système d’étalonnage individualisé.
3.2.4 SELECTION DES SUJETS ET PROTOCOLE EXPERIMENTAL
Les sujets recrutés pour l’étude doivent être indemnes de toute affection
oculaire et leur examen conforme aux critères cités ci-après. Tous participent à la
première phase de l’étude qui a lieu dans le service d’ophtalmologie de l’hôpital
Necker Enfants malades, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris. En fonction des
résultats de la première phase, le sujet le plus représentatif de chaque groupe d’âge
d’après les critères définis et décrits dans la partie correspondante (partie 3) participe
à la phase d’exploration morphologique en IRM. Tous les sujets de l’étude participent
à la phase d’exploration pharmacologique. Pour valider sa participation à l’étude, une
fiche d’information et une fiche de consentement ont été remises à chaque sujet
(annexes X et YYY). Seuls ceux ayant dûment lu et signé ces documents peuvent
participé à l’étude.
Aucun critère racial, ethnique ou de genre n’a été retenu pour la sélection des
sujets en dépit des variations décrites (Weale, 1989). Cependant, à l’exception d’un
sujet asiatique, tous les participant sont d‘origine caucasienne.
94
Informations sur les sujets
Ce sont principalement les éléments communs concernant les sujets pour toutes les
phases de l’étude.
Constitution des classes d’âge
Notre panel est constitué de 31 sujets sains de sexe indifférent répartis en
cinq classes d’âge homogènes comme décrit ci-dessous. Dans la mesure du
possible, chaque classe est constituée d’au moins 6 sujets représentatifs de la
population générale.
Classe 1 : Age compris entre 18 et 29 ans inclus. 6 sujets (hommes, femmes).
Age moyen : 22,6 ans, (19-25)
Classe 2 : Age compris entre 30 et 39 ans inclus. 7 sujets (hommes, femmes).
Age moyen : 33,5 ans, (30-38)
Classe 3 : Age compris entre 40 et 44 ans inclus. 6 sujets (hommes, femmes).
Age moyen : 41,08 ans, (41-43)
Classe 4 : Age compris entre 45 et 49 ans inclus. 6 sujets (hommes, femmes).
Age moyen : 46,01 ans, (46-49)
Classe 5 : Age de plus de 50 ans. 6 sujets (hommes, femmes).
Age moyen : 51,67 ans, (50-63)
Critères d’inclusion
Les volontaires participant à l’étude effectueront un examen ophtalmologique
complet avant l’investigation. Pour que le principe de l’équilibre de réponse
accommodative entre les deux yeux lors d’une stimulation unilatérale soit applicable,
une bonne vision binoculaire est indispensable. Un test de contrôle de la vision
95
stéréoscopique sera donc toujours effectué préalablement à l’inclusion d’un sujet
dans le protocole.
L’examen comprend notamment :
1-
un bilan orthoptique complet avec test de la vision binoculaire par Fly test, ABC
animals et circle. Cet examen élimine un strabisme sous jacent.
2-
un test d’acuité visuelle avec réfraction. Seul les sujets ayant une acuité visuelle
de 10/10ème avec une amétropie dans la limite de +1 à –1 dioptrie en sphérique,
+1 de cylindre (astigmatisme) quelque soit l’axe sont retenus dans le protocole;
3-
un examen du segment antérieur et du pôle postérieur des deux yeux. Seul les
sujets ayant un examen normal sont retenus dans le protocole.
Sujets féminins ou masculins aptes à comprendre la tâche demandée,
Sujets féminins en âge de procréer sous contraception documentée.
Critères d’exclusion
Antécédents ophtalmologiques
Pour tous les groupes, les sujets ne doivent avoir eu aucun antécédent
ophtalmologique, ni strabisme, ni amblyopie. Une amétropie est acceptée dans la
limite de +1 à –1 dioptrie en sphérique, +1 de cylindre.
Antécédents généraux
Les sujets ne doivent pas présenter de maladie musculaire, neurologique,
collagénose ou maladies connues entrant dans les étiologies des pathologies du
cristallin. Ils ne doivent pas avoir une condition administrative ou un état
physiologique contraire à la réalisation complète de l’étude, ni bénéficier de
traitement pouvant entraîner une modification des actions ciliaire ou accommodative
(neurotrope, psychotrope, myorelaxant, somnifère).
•
Majeur sous tutelle,
•
Personne privée de liberté,
96
•
Personne hospitalisée sans son consentement,
•
Femmes enceintes ou allaitantes,
•
Femmes sans traitement contraceptif documenté.
En raison de l’instillation de collyres au cours de cette étude, les sujets doivent
faire l’objet d’une recherche de contre-indications spécifiques à l’usage des collyres
notamment sympatholytiques (béta-bloquant) chez l’adulte telles qu’elles sont
définies en annexe jointe, avant leur inclusion au protocole comme décrit ci dessous,
mais plus particulièrement :
•
Asthme et bronchopneumopathies chroniques,
•
Phénomène de Raynaud, bloc auriculo-ventriculaire de haut degré non
appareillé,
•
Bradycardie < 45 - 50 par minute, insuffisance cardiaque congestive non
contrôlée,
•
Diabète,
•
Réaction allergique connue à l’une des substances pharmacologiques des
collyres.
Dans la seconde phase de l’étude, une investigation IRM est prévue. Il s’agit
d’une
technique
non
irradiante
et
sans
danger
en
dehors
des
contre-
indications suivantes qui seront recherchées dès la phase d’inclusion initiale :
•
Port d'un stimulateur cardiaque (pile ou pacemaker),
•
Clip neurochirurgical (posé lors d'une intervention au cerveau par exemple),
•
Valve de dérivation ventriculaire,
•
Matériel d'orthodontie,
•
Prothèse auditive,
•
Valve cardiaque artificielle,
•
Certains matériels d'ostéosynthèse (pièces métalliques posées lors d'une
intervention chirurgicale),
97
•
Sutures à fils métalliques,
•
Corps étranger métallique dans les yeux (éclat métallique par exemple),
•
Eclats d'obus ou balles dans le corps,
•
Claustrophobie,
•
Sujet refusant d'être informé dans l'éventualité de la découverte fortuite
d'une anomalie sur l'un des examens.
Recrutement des sujets
Il s'agit une population de sujets adultes volontaires sains. Tous les
participants seront recrutés par demande directe, éventuellement, par contact direct
après consultation du fichier national des volontaires sains de la Direction Générale
de la Santé (DGS).
La sélection préalable sera effectuée sur la base de la normalité de l’examen
clinique permettant d’éliminer les sujets présentant des critères d’exclusion tels que
définis au précédent paragraphe pour les deux phases de l’étude. Des examens
paracliniques non invasifs pourront éventuellement compléter les résultats de
l’examen clinique.
Tous ces examens seront organisés et intégralement pris en charge.
Les personnes se prêtant à la recherche seront informées de la nature, du but
et des risques liés à l'expérimentation avant de donner leur consentement écrit.
Suivi des sujets
Le cahier des inclusions sera tenu à jour par le médecin responsable des
visites d'inclusion (examen clinique, vérification des critères d’inclusion, explication
précise des tests, recueil du consentement éclairé).
98
Le début du protocole et la fin de la participation au protocole seront
également mentionnés. La période d’exclusion, fixée à 24 heures, débutera dès la fin
du dernier test proposé dans le protocole.
3.2.5 PROTOCOLE EXPERIMENTAL
Le protocole expérimental suit la chronologie décrite ci-dessous. Chaque
étape conditionnant la réalisation et la fiabilité de la suivante ou du reste de l’étude.
Approche réfractive
La recherche des antécédents ophtalmologiques et généraux est effectuée
par un interrogatoire orienté. En l’absence de contre indication, la mesure de la
réfraction des deux yeux est réalisée en commençant par l’œil droit. La vision de loin,
puis de près est évaluée par la méthode subjective du brouillard avec un contrôle de
la sphère par le test duo chrome et de l’astigmatisme par les mires et chevrons de
Foucault. Les tests de vision stéréoscopique sont présentés au sujet en contrôlant
l’éclairage et la distance de 33 centimètres. Une mesure de chaque œil à
l’autoréfractomètre infra rouge est ensuite réalisée pour la vision de loin, une mesure
par l’aberromètre et par le PowerRef-II également.
Le parcours accommodatif avec aberromètre est ensuite effectué pour chaque
œil, le droit en premier.
Approche sensorielle
La privation de toute stimulation visuelle, même par un simple éclairage
rétinien, entraîne une mise au repos complet du système visuel. Le sujet est mis
99
dans une obscurité totale et la réfraction de ses deux yeux est mesurée (dark focus)
à l’aide de l’aberromètre qui est équipé d’une caméra infra rouge,
Pour évaluer sa vision à deux distances choisies (5m et 33cm), le sujet fixe un
stimulus et identifie différents réseaux de fréquences spatiales dont les contrastes
varient.
Approche morphologique
Un sujet de chaque classe d’âge, ayant participé aux étapes précédentes,
devra refaire le « dark focus » et l’identification des réseaux de fréquences spatiales
dans les mêmes conditions expérimentales pendant qu’une IRM est réalisée afin de
voir les modifications anatomiques de leurs yeux.
Approche pharmacologique
Tous les sujets étudiés dans chacune des étapes précédentes ont eu une
instillation de collyres induisant un état réfractif contrôlé.
100
4
RESULTATS
Tous les sujets inclus avaient une acuité visuelle corrigée de 10/10 Parinaud 2
et une vision binoculaire stéréoscopique. Ils répondaient à tous les critères de
sélection tels qu’ils ont été définis.
Tous les résultats sont donnés en équivalent sphérique.
4.1
Mesure réfractive subjective
Pour chaque classe d’âge, la valeur moyenne de réfraction subjective
manuelle est reportée dans la
Figure 3 (les barres d’erreur représentent les écarts types). Les valeurs
extrêmes varient de -1 à +1 D.
Dioptrie
1
,75
Classe d’âge
,5
1 – 18 à 29 ans
,25
2 – 30 à 39 ans
0
3 – 40 à 44 ans
-,25
4 – 45 à 49 ans
-,5
5 – > 50 ans
-,75
-1
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 3 : Réfraction subjective moyenne totale / classe d’âge
101
La valeur réfractive moyenne des yeux de tous les sujets était de 0,02 D. Les
Figure 4 et 5 rapportent la moyenne des équivalents sphériques pour chacun des
groupes d’âge respectivement pour l’œil droit et gauche.
Dioptrie
1,2
1
,8
,6
,4
,2
0
-,2
-,4
-,6
-,8
-1
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 4 : Réfraction subjective moyenne de l’œil droit / classe d’âge
Dioptrie
1
,8
,6
,4
,2
0
- ,2
- ,4
- ,6
Classes d’âge
- ,8
1
2
3
4
5
Figure 5 : Réfraction subjective moyenne de l’œil gauche / classe d’âge
102
4.2
Mesures objectives instrumentales
4.2.1 Autoréfractomètre
Pour
chaque
classe
d’âge,
les
valeurs
moyennes
mesurées
avec
l’autoréfractomètre, sont reportées dans les figure 6 et 7 respectivement pour l’œil
droit et gauche.
Dioptrie
1
,75
Classe d’âge
,5
,25
1 – 18 à 29 ans
0
2 – 30 à 39 ans
-,25
3 – 40 à 44 ans
-,5
4 – 45 à 49 ans
-,75
5 – > 50 ans
-1
-1,25
-1,5
1
2
3
4
5
Classes d’âge
Figure 6 : Mesures par autoréfractomètre de l’œil droit / classe d’âge
Dioptrie
1
,75
,5
,25
0
-,25
-,5
-,75
-1
-1,25
-1,5
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 7 : Mesures par autoréfractomètre de l’œil gauche / classe d’âge
103
4.2.2 Aberromètre
Pour
chaque
classe
d’âge,
les
valeurs
moyennes
mesurées
avec
l’aberromètre sont reportées dans les Figure 8 et Figure 9 respectivement pour l’œil
droit et gauche.
Dioptrie
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
Classes d’âge
-2
1
2
3
4
5
Figure 8 : Mesures par aberromètre de l’œil droit / classe d’âge
Dioptrie
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
1,5
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
-2
1
2
3
4
5
Classes d’âge
Figure 9 : Mesures par aberromètre de l’œil gauche / classe d’âge
104
L’amplitude d’accommodation variait pour l’œil droit de 0,14 à 7,14 D et pour
l’œil gauche de 0,31 à 6,80 D. Les figures 10 et 11 présentent pour chaque groupe
d’âge la moyenne des amplitudes d’accommodation.
Dioptrie Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 10 : Amplitude d’accommodation de l’œil droit / classe d’âge
Dioptrie
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
Moy. des cellules pour ampG
6
5
4
3
2
1
0
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 11 : Amplitude d’accommodation de l’œil gauche / classe d’âge
105
Les parcours accommodatif ont été recueillis pour chaque patient sous la
forme d’un graphique tel que présenté sur la Figure 12. L’axe des abscisses
correspond à la stimulation, les ordonnées à la valeur du sujet. Les droites bleues
correspondent à la vision de loin pour la première droite et à 33 centimètres pour la
deuxième. Une droite de régression a permis de regrouper sur un même graphe les
parcours des deux yeux de chaque classe d’âge (
Figure 13 ). La superposition de toutes les droites, pour toutes les classes
d’âge est représentée en bas à droite de la
Figure 13.
Dioptrie
Simulation
Figure 12 : parcours accommodatif, sujet de 26 ans (classe âge 1). Points
ronds : stimulation, étoiles : réponse, petits points : droite de régression.
106
Figure 13 : Droite de régression des parcours accommodatif / classe d’âge (x, y en dioptrie)
107
Pour chaque groupe d’âge, nous avons sélectionné la distance de stimulation
à 33 cm qui est celle utilisée en pratique clinique pour évaluer la vision de près, et
rapporté la valeur de réfraction correspondante pour l’œil droit et gauche sur les
Dioptrie
Figure 14 et 15. Elle exprime le retentissement fonctionnel en vision de près.
Dioptrie
Barre s d’e rre urs : ± 1 Dé viation(s ) s tandard(s )
Moy. des cellules pour p-3DD
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
-2
-2,5
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 14 : Réfraction de l’œil droit à 33cm / classe d’âge
Dioptrie
108
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
-2
-2,5
Classes d’âge
-3
1
2
3
4
5
Figure 15 : Réfraction de l’œil gauche à 33cm / classe d’âge
Pour chaque classe d’âge, nous avons recherché le punctum proximum qui
correspond à la capacité maximale de vision nette de près. Les Figure 16 et 17
mettent en évidence l’augmentation progressive de la distance de vision nette de la
plus jeune classe jusqu’à la plus âgée.
DioptrieBa r r e s d ’e r r e u r s : ± 1 Dé v ia t io n ( s ) s t a n d a r d ( s )
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
Classes d’âge
1
2
3
4
5
Figure 16 : Punctum proximum de l’œil droit / classe d’âge
109
Dioptrie
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
Classes d’âge
-6
1
2
3
4
5
Figure 17 : Punctum proximum de l’œil gauche / classe d’âge
Pour chaque classe d’âge, nous avons comparé la vision à 33cm au punctum
proximum qui correspond à la capacité maximale de vision nette de près. Les figures
18 et 19 mettent en évidence l’augmentation progressive de la distance de vision
nette de la plus jeune classe jusqu’à la plus âgée pour l’œil droit et gauche.
Dioptrie
Eclaté par : cage
0
-,5
-1
1
-1,5
2
-2
3
-2,5
4
-3
5
-3,5
-4
-4,5
p-3DD
33 cm
PunctumminD
proximum
Stimulation
Figure 18 : Comparaison vision de près – accomm. max. / classes d’âge. OD
110
Dioptrie
0
-,5
Moy. des cellules
-1
1
-1,5
2
-2
3
-2,5
4
-3
5
-3,5
-4
-4,5
33-3DG
cm
minG
Punctum
proximum
Figure 19 : Comparaison vision de près – accomm. max. / classes d’âge. OG
4.2.3 PowerRef-II
Pour chaque classe d’âge et pour l’œil droit uniquement, les valeurs
moyennes mesurées avec le PowerRef-II sont reportées dans la figure 20..
Moy. des cellules pour mPWtsP-1
Dioptrie 1,5
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
-2
Classes d’âge
-2,5
1
2
3
4
5
Figure 20 : Mesures par PowerRef-II de l’œil droit / classe d’âge
111
4.3
ANALYSES DE RESULTATS
4.3.1 Mesure manuelle subjective
L’analyse de variance n’a pas mis en évidence d’effet de la classe d’âge pour
la mesure subjective de la réfraction tant pour l’œil droit, F426 = 1,24 ; p=0,32 que
pour l’œil gauche, F426 = 0,63 ; p=0,64.
Il n’y a pas de différence statistiquement significative entre les deux yeux, une
comparaison appariée le montre : t 30= -1,43, p=0,16.
4.3.2 Mesures objectives instrumentales
Autoréfractomètre
L’analyse de variance n’a pas mis en évidence d’effet de la classe d’âge pour
la mesure de la réfraction par autoréfractomètre tant pour l’œil droit, F426 = 0,63 ;
p=0,64 que pour l’œil gauche, F426 = 0,41 ; p=0,80.
Il n’y a pas de différence statistiquement significative entre les deux yeux, une
comparaison appariée le montre : t 30= -0,25, p=0,81.
Aberromètre
L’analyse de variance n’a pas mis en évidence d’effet de la classe d’âge pour
la mesure de la réfraction par aberromètrie tant pour l’œil droit, F426 = 0,55 ; p=0,70
que pour l’œil gauche, F426 = 1,01 ; p=0,42.
112
Il n’y a pas de différence statistiquement significative entre les deux yeux, une
comparaison appariée le montre : t 30= -0,5, p=0,62.
Les
Figure 10 et
Figure 11 montrant la diminution de l’amplitude d’accommodation en fonction
de l’âge mettent en évidence une diminution progressive dont le maximum se produit
entre les classes d’âge 1 et 3 (18 à 44 ans). Dès la classe 3, après 45 ans,
l’amplitude d’accommodation devient constante (valeur moyenne sur les trois
dernières classes pour l’œil droit : 0,89 D et pour l’œil gauche : 0,91 D).
Les amplitudes d’accommodation diminuent avec les classes d’âge des sujets
les plus âgées. Il y a un effet de la classe d’âge pour l’amplitude d’accommodation
de l’œil droit F426= 17,02 ; p<0,0001 et de l’œil gauche F426 = 14,02 ; p<0,0001. Il n’y
a pas de différence statistiquement significative à partir des classes d’âge où la
presbytie s’est installée (classe 3 à 5). Pour l’œil droit, le
Tableau 1 rapporte les comparaisons non appariées (test de Fisher) entre les
différentes classes d’âge. On observe une différence statistiquement significative
entre la classe 1 et toutes les autres classes de même pour la classe 2. Par contre,
aucune différence n’est observée entre les classes 3 et 4, les classes 3 et 5 et entre
les classes 4 et 5.
Les mêmes résultats sont observés pour l’œil gauche.
Classe d'âge Ecart moyen
1, 2
2,333
DDL
t
p
11
3,226
0,0081
113
1, 3
3,607
10
5,691
0,0002
1, 4
3,415
10
5,247
0,0004
1, 5
3,827
10
5,897
0,0002
2, 3
1,274
11
2,586
0,0253
2, 4
1,082
11
2,118
0,05
2, 5
1,494
11
2,935
0,0136
3, 4
-0,192
10
-0,632
0,5413
3, 5
0,22
10
0,736
0,4787
4, 5
0,412
10
1,233
0,2456
Tableau 1 : Amplitude d’accommodation - comparaisons non appariées entre
les classes d’âge.
Les Dioptrie
Figure 14 et
Figure 15 expriment la valeur de réfraction pour une distance de stimulation
de 33 cm rapportée à l’âge. Elles mettent en évidence l’apparition de progressive de
la presbytie bien installée dès la classe 4. Il n’y a pas de différence statistique entre
les classes 4 et 5.
114
PowerRef-II
L’analyse de variance n’a pas mis en évidence d’effet de la classe d’âge pour
la mesure de la réfraction par le PowerRef-II pour l’œil droit, F426 = 0,83 ; p=0,52.
Différence entre les moyens de mesure
Les
Figure 21 et
Figure 22 permettent de comparer les valeurs moyennes de réfraction pour
chacune des techniques de mesure.
Dioptrie
Barre s d’e rre urs : ± 1 Dé viation(s ) s tandard(s )
1,25
1
,75
Moy. des cellules
,5
,25
0
-,25
-,5
-,75
115
Figure 21 : Comparaison des mesures pour tous les sujets, œil droit.
116
Dioptrie
Barres d’erreurs : ± 1 Déviation(s) standard(s)
,8
,6
,4
Moy. des cellules
,2
0
-,2
-,4
-,6
-,8
-1
-1,2
refsubG
OVLG
AVLG
Réf. Manuelle
Autoréf.
Abérro.
Figure 22 : Comparaison des mesures pour tous les sujets, œil gauche.
Pour l’œil droit (
Œil droit
Ecart moyen
DDL
t
p
Réfraction subjective
/ Autoréfractomètre
0,21
30
2,333
0,0265
Réfraction subjective
/ Aberromètre
0,157
30
1,354
0,1859
Réfraction subjective
/ PowerRef-II
-0,048
30
-0,332
0,7419
Autoréfractomètre
/ Aberromètre
-0,053
30
-0,519
0,6077
Autoréfractomètre
/ PowerRef-II
-0,257
30
-1,671
0,1051
Aberromètre
/ PowerRef-II
-0,205
30
-1,181
0,2469
Tableau 2) et l’œil gauche (
117
Œil gauche
Ecart moyen
DDL
t
p
Autoréfractomètre
/ Aberromètre
-0,022
30
-0,184
0,8554
Réfraction subjective
/ Autoréfractomètre
-0,298
30
-3,311
0,0024
Réfraction subjective
/ Aberromètre
-0,277
30
-1,855
0,0735
Tableau 3), les comparaisons appariées mettent en évidence une différence
significative entre la réfraction déterminée par la méthode subjective de mesure
manuelle et celle obtenue par l’autoréfractomètre.
Par contre, il n’y a pas de différence statistiquement significative avec les
autres moyens de mesure objectifs instrumentaux ni entre ces différents systèmes.
118
Œil droit
Ecart moyen
DDL
t
p
Réfraction subjective
/ Autoréfractomètre
0,21
30
2,333
0,0265
Réfraction subjective
/ Aberromètre
0,157
30
1,354
0,1859
Réfraction subjective
/ PowerRef-II
-0,048
30
-0,332
0,7419
Autoréfractomètre
/ Aberromètre
-0,053
30
-0,519
0,6077
Autoréfractomètre
/ PowerRef-II
-0,257
30
-1,671
0,1051
Aberromètre
/ PowerRef-II
-0,205
30
-1,181
0,2469
Tableau 2 : Mesures de la réfraction - comparaisons non appariées entre les
différents moyens.
Œil gauche
Ecart moyen
DDL
t
p
Autoréfractomètre
/ Aberromètre
-0,022
30
-0,184
0,8554
Réfraction subjective
/ Autoréfractomètre
-0,298
30
-3,311
0,0024
Réfraction subjective
/ Aberromètre
-0,277
30
-1,855
0,0735
Tableau 3 : Mesures de la réfraction - comparaisons non appariées entre les
différents moyens.
119
5
DISCUSSION
La différence statistiquement significative observée entre la méthode de
réfraction subjective et l’autoréfractomètre est due à la sensibilité des systèmes
automatisés de mesure par rapport à la méthode de réfraction manuelle qui, dans
notre protocole, a comme valeur minimale de différenciation 0,25 D. L’écart moyen
observé de 0,21 D est inférieur à cette valeur minimale de différenciation. Cette
différence n’est donc pas significative par rapport à notre échelle de mesure
manuelle.
Le groupe de sujets étudié permet d’obtenir une estimation fiable des
différents moyens de mesure utilisés. Des modifications morphologiques oculaires
sont observées en cas d’amétropie. Les fibres circulaires du muscle ciliaire (muscle
de Rouget Muller) sont hypertrophiées chez les hypermétropes. Ceci est en rapport
avec le fait que les hypermétropes utilisent leur accommodation pour la vision de
loin. Pour les myopes, le phénomène inverse se produit. L’œil doit défocaliser
l’image, il y a une hypertrophie des fibres longitudinales (muscle de Brücke). Une
amétropie induit donc une modification de l’état basal du tonus musculaire ciliaire et
donc une modification de la physiologie accommodative. La morphologie musculaire
étant modifiée, l’action musculaire également. Ceci justifie notre choix d’exclure de
l’étude des sujets ayant une amétropie de plus d’une dioptrie afin d’obtenir un groupe
de sujet homogène.
Par contre, il faut demander aux sujets de maintenir leur attention pendant les
tests, la concentration pouvant influer sur la réponse accommodative
120
La réfraction moyenne du groupe de sujet se situe dans une moyenne proche
de zéro. Il y a un effet de seuil des classes d’âge sur le parcours d’accommodation à
partir de la classe 3 soit à partir de 40 ans comme le rapporte la littérature (Weale,
1989). Celui présenté par le sujet 24 (figure XXX), âgé de 37 ans, appartenant donc
à la classe 2 correspond plutôt à ceux observés dans la classe 3. A l’inverse, pour le
sujet 33, âgé de 43 ans, le parcours d’accommodation (figure XXXX) pourrait être
celui d’un sujet de la classe 2. Des variations dans l’âge d’apparition de la presbytie
ont été décrites (Weale, 1989). Ainsi, dans notre étude, une autre constitution des
groupes avec une répartition par amplitude d’accommodation (stades de presbytie)
aurait pu être proposée à la place d’une répartition par classes d’âge. Cet effet de
seuil lors de mesures limites entre la classe 3 et 4 peut modifier les profils des
courbes.
L’amplitude dynamique d’un aberromètre est définie par l’étendue de la
mesure sphérique, d’astigmatisme et d’aberrations de haut degré qu’il peut réaliser.
Bien que la plupart des aberromètres soient capables d’estimer une amétropie
sphérique importante, ils ont une amplitude de mesure dynamique assez différente.
Dans les premiers capteurs Hartmann-Shack, les aberrations importantes généraient
une image floue des spots lumineux qui ne pouvaient être analysés avec précision.
La lenteur des systèmes gênait l’exploration de l’accommodation. Actuellement, les
aberromètres Hartmann-Shack ont une amplitude dynamique importante en raison
de capteurs plus performants (microlentilles plus petites) et de logiciel de détection
élaborés capables de compenser une déviation plusieurs fois supérieure à la taille
des microlentilles. (Levecq, 2005). Leur vitesse de mesure est bien inférieure à celle
121
d’une réaction oculaire à un stimulus rétinien éliminant toute accommodation
d’instrument et permettant une mesure dynamique fiable de l’accommodation.
Lors d’études antérieures, il a été rapporté que les performances de mesures
réfractives du PowerRef-II étaient identiques à celles obtenues par la méthode de
réfraction subjective ou par un autoréfractomètre. (Jainta et al, 2004; Gabriel & Mutti,
2009; Hunt et al, 2003 ; Virgili et al ; 2007).
Chez 8 sujets présentant une amétropie moyenne, mesurée à différentes
distances sans cycloplégie, Jainta et al (2004) ont montré que les mesures données
par le PowerRef-II présentaient une hypermétropie de + 0,25 D par rapport à la
réfraction subjective à 5 mètres. Les valeurs étaient encore majorées de 0,76 D par
rapport aux mesures de l’autoréfractomètre utilisé pour l’étude. Si les performances
du PowerRef-II et des autoréfractomètres par rapport à la réfraction subjective sont
déjà connues et publiées, il n’en est pas de même pour une comparaison avec un
aberromètre Irx3. Nous avons trouvé que les résultats obtenus par les deux
systèmes, aberromètre et autoréfractomètre étaient comparables quelle que soit la
classe d’âge au PowerRef-II.
Les différents moyens d’exploration utilisés pour évaluer l’état réfractif des
sujets peuvent donc être choisis en fonction des contraintes liées aux conditions
expérimentales puisque les résultats fournis par les différents appareils sont
équivalents.
La position de repos sensoriel complet (absence de toute stimulation) doit
aussi être explorée. L’état réfractif correspondant à ce repos sensoriel absolu peut
122
être déterminé par un système de mesure objectif qui n’émet aucune lumière lors de
son fonctionnement comme l’aberromètre modifié pour l’expérience.
Dans un deuxième temps, il serait intéressant de savoir si en plaçant le sujet
dans des conditions visuelles à distance contrôlée, il maintiendrait son système
visuel à une réfraction stable en rapport avec la distance du stimulus (croix de Malte)
ou s’il modifierait son accommodation en fonction des tests visuels proposés. Cette
évaluation sensorielle permettrait également de rechercher une baisse de la
performance visuelle en fonction de la classe d’âge et non en fonction de l’état
réfractif qui resterait stable, contrôlé à distance par le PowerRef-II.
123
Partie 3
124
INTRODUCTION
Par convention depuis la théorie d’Helmhotz, le système effecteur oculaire est
considéré au repos lors de la vision de loin, l’accommodation étant la contraction
musculaire tonique du faisceau circulaire du muscle ciliaire lors de la vision de près.
Cependant, la mise au repos sensoriel total du système visuel (absence
d’information visuel) entraîne un état réfractif spécifique qui ne correspond pas à la
réfraction en vision de loin. Il est intéressant de mesurer la réfraction de cet état
basal puisqu’il correspond à un équilibre tonique entre la poussée du vitré, les
faisceaux musculaires et les propriétés élastiques de la zonule et du cristallin.
La fonction de sensibilité au contraste spatial (FSC) décrit de manière
objective le domaine fonctionnel de la vision en fonction des caractéristiques de
l’image observée et donc de ses conditions de présentations. Elle permet d’évaluer
et de quantifier la capacité sensorielle du sujet dans les conditions expérimentales
imposées.
Les nouvelles techniques d’exploration permettent un couplage informatique
direct et en temps réel entre les conditions précises de stimulation, la réponse du
sujet et l’enregistrement des modifications réfractives du bloc accommodatif. La mise
en place d’un protocole associant une évaluation objective des performances
visuelles par l’étude des FSC et un contrôle continu de l’état réfractif à la possibilité
d’un examen anatomique précis par IRM
est nécessaire pour évaluer les
performances des nouveaux systèmes de compensations visuelles de la presbytie.
125
6
OBJECTIF DE L’ETUDE
Après avoir caractérisé le statut réfractif et l’accommodation des sujets
sélectionnés pour l’étude puis mis en évidence une concordance entre les différentes
techniques de mesure, cette nouvelle étape doit permettre d’évaluer la partie
sensorielle au cours de l’accommodation et l’état réfractif correspondant sous l’effet
d’une stimulation contrôlée.
Dans la première phase, il s’agit de déterminer la réfraction induite par une
absence complète de stimulation visuelle. A la mise au repos total de l’œil va
correspondre un état réfractif spécifique qui, chez le sujet sain, n’est que la traduction
d’un état anatomique donné des structures internes de l’œil. Cet état résulte de
l’équilibre de base entre les différents composants musculaires et organiques.
Toutefois, cet état particulier peut être influencé par l’état psychique du sujet. En
effet, en fonction de l’image mentale ou des pensées du sujet par rapport à une cible
imaginaire proche ou lointaine, les mesures réfractives peuvent fluctuer selon les
conditions de réalisation du test qui doivent tenir compte de cette donnée.
Dans la deuxième phase, il s’agit de réaliser une évaluation fonctionnelle du
pouvoir séparateur de l’œil par l’étude de la fonction de sensibilité au contraste. Elle
sera réalisée par l’observation d’images en réseau, dans des conditions de vision
photopique normale, pendant la fixation d’une cible à une distance contrôlée en
vision de près (33 centimètres), puis de loin à 5 mètres, tout en réalisant une mesure
de contrôle réfractif continue.
7
ETAT ACTUEL DES CONNAISSANCES
126
7.1
Accommodation tonique
Depuis la théorie d’Helmholtz, la mesure de l’état réfractif de loin est une
donnée de référence qui permet de déterminer ensuite la réfraction induite par
l’accommodation lors de la vision de près en fonction de la distance.
L’ophtalmologiste considère donc que lors de la vision de loin, l’œil est dans une
position de repos puisque pour la vision de près l’accommodation correspond au
phénomène actif de contraction du muscle ciliaire. Lors de sa relaxation le système
revient à un état basal en vision de loin. Les anatomistes ont montré la nette
prédominance du muscle circulaire de Rouget Muller dans le système musculaire
intrinsèque accommodatif de l’œil sur son antagoniste, le muscle longitudinal de
Brücke qui semble avoir une amplitude de mouvement plus courte. Son action reste
incertaine et discutée (Swegmark (1969TM) ; Tamm et al. 1992). Le système
musculaire intrinsèque est donc soumis à un équilibre de tonus où entre aussi en jeu
l’élasticité de la zonule et du cristallin.
Lors d’une privation sensorielle de toute vision, l’œil se met dans une position
de repos. Cet état particulier correspond à un état d’équilibre des forces musculaires
et organiques agissant sur le système optique. Il est aussi différent de celui
considéré en vision de loin selon la théorie d’Helmhotz. L’accom-modation tend à
prendre une valeur intermédiaire entre la vision de loin et celle de près. Si plusieurs
termes peuvent être utilisés pour décrire cet état comme la focalisation nocturne
(dark focus), le point de repos ou encore l’accommodation nocturne (Rosenfield et
al., 1993), il semble que le terme accommodation tonique soit la description la plus
exacte de ce phénomène. L’accommodation tonique représente le point d’équilibre
127
entre les influx parasympathiques et sympathiques destinés au muscle ciliaire
(Gilmartin and Hogan et al., 1984, Gilmartin and Hogan, 1985).
Initialement, l’accommodation tonique a été mesurée dans l’obscurité totale
grâce à un optomètre laser (Leibowitz and Owens, 1975a, Leibowitz and Owens,
1975b, Leibowitz and Owens, 1978, Post et al., 1984). Ainsi, Leibowitz and Owens
(1975a,b) ont mesuré une valeur moyenne d’environ 1,52 D (SD 0,77 D) après une
nouvelle étude sur l’accommodation tonique de 220 collégiens. Cependant, Post et
al. (1984) ont mis en évidence une surestimation des mesures d’accommodation
tonique lors de l’utilisation d’un optomètre laser en raison de l’accommodation induite
par l’effort mental nécessaire pour imaginer la tâche de fixation de la cible dans la
machine (Malmstrom and Randle et al., 1980, Bullimore and Gilmartin, 1987a,
Jaschinski-Kruza and Toenies, 1988).
En 1975, Hennessy a voulu déterminer si il y a avait un lien entre la distance
réelle de la cible, la taille de la cible et l’accommodation. Il a mis en évidence que la
réponse de l’accommodation n’était pas modifiée par la taille de la cible mais par la
distance réelle entre elle et l’observateur. D’autres études ont aussi montré que la
distance de la cible affecte l’accommodation. Ainsi, si le sujet sait que la cible n’est pas
loin, son accommodation se fera selon la distance de la cible, indépendamment de sa
boucle d’accommodation (Rosenfield et Gilmartin, 1990, Rosenfield et al., 1991, Winn
et al., 1991). De même dans l’obscurité totale, si le sujet pense que la cible est proche,
l’accommodation se fera sur la cible imaginaire (Westheimer, 1957, Malmstrom and
Randle, 1976). Par conséquent, même si le stimulus est défocalisé à l’infini, la
conscience de sa présence à proximité, même si celui-ci n’est pas visible, peut induire
128
une fausse accommodation d’instrument. Rosenfield et Ciuffreda (1990) préfèrent le
terme d’accommodation proximale. L’observation d’images familières contenant des
indices connus de proximité (perspective, parallaxe) peut aussi subjectivement
déclencher ce phénomène.
La rétinoscopie de prés est une autre technique qui permet aussi de mesurer
l’accommodation tonique. Les résultats obtenus semblent un peu différents de ceux
mesurés avec le l’optomètre laser et montrent moins d’accommodation (Owens et al.,
1980, Bullimore and Gilmartin et al., 1986). Ce n’est donc finalement qu’avec le
développement des autoréfractomètres infrarouges, système fiable et beaucoup plus
répandus qui utilisent cette technique de rétinoscopie de près, que la mesure de
l’accommodation tonique (Gilmartin and Bullimore, 1987, McBrien and Millodot, 1987,
Rosenfield and Gilmartin, 1989, Rosenfield, 1989a, Rosenfield, 1989b) a été évaluée
plus précisément. L’utilisation des autoréfractomètres présente l’avantage de
supprimer les interprétations mentales subjectives de la position d’une cible et
d’autoriser des mesures rapides à intervalles de 200 ms (Canon Autoref R-1). La
valeur de l’accommodation tonique mesurée avec ces instruments est d’environ 1 D
allant de 1.15 D à 1.28 D (SEM 0.15 D) (Bullimore and Gilmartin et al., 1986,
Rosenfield, 1989a, Rosenfield and Ciuffreda et al., 1993).
7.2
Sensibilité au contraste et fréquence spatiale
La fonction de sensibilité au contraste de luminance permet de déterminer le
domaine fonctionnel du système visuel, c’est la gamme des contrastes physiques
perceptibles en fonction de leur étendue spatiale. L’angle visuel sur lequel s’applique
129
la variation d’intensité lumineuse, ou contraste, est un facteur majeur de la
perception visuelle. Sur le plan technique, l’expression visible de cette variation
spatiale du niveau lumineux est caractérisée par un réseau sinusoïdal obtenu à partir
d’une fonction sinusoïdale qui suit un signal périodique. Cette fonction sinusoïdale
est définie par trois paramètres : la valeur moyenne du signal (exprimée en lumens),
l’amplitude entre les valeurs extrêmes (exprimées en lumens), la fréquence spatiale
exprimée en hertz (inverse de la période du signal exprimée en seconde).
Il en découle l'unité de mesure de l'étendue spatiale d'un contraste qui est le
cycle par degré, ou cpd, correspondant à une variation sinusoïdale de niveau
lumineux dont la période est 1 degré d'angle visuel (cf. figure 1). C'est pourquoi la
sensibilité au contraste a été largement étudiée en fonction des fréquences spatiales
du stimulus en utilisant, dans un premier temps, des réseaux sinusoïdaux de
luminance de période variable (Enroth-Cugell & Robson, 1966 ; Campbell & Robson,
1968 ; Nachmias & Weber, 1975 ; Menu, 1986). Différents paramètres de
présentation la stimulation ont été pris en compte : luminance moyenne (Van Nés &
Bouman, 1967), excentricité dans le champ perceptif (Robson & Graham, 1981),
distance d'observation (Pollehn & Roehrig, 1970). Certaines caractéristiques des
sujets interviennent aussi sur cette fonction visuelle : âge (Owsley & al., 1983),
diamètre pupillaire (Campbell & Green, 1965). Boff et Lincoln proposent une revue
de l'influence que jouent ces différents paramètres sur la fonction de sensibilité au
contraste dans "Engineering Data Compendium, Handbook of perception and human
performance" (Boff & Lincoln., 1988). Ces études ont montré un maximum de
sensibilité pour les moyennes fréquences spatiales, comprises entre 1 et 4 cycles par
degré, une baisse relativement faible de cette sensibilité dans les fréquences
130
spatiales plus basses et une baisse très forte dans les fréquences spatiales plus
élevées. Les courbes classiques obtenues sont présentées sur la figure 2. Il est à
remarquer que l'axe des ordonnées est exprimé en sensibilité au contraste, c'est-àdire en inversant l'axe des contrastes (plus la sensibilité du système visuel est
élevée, plus l'ordonnée est grande). Les valeurs de contraste sont calculées à partir
de la formule de Michelson : C = (Lmax ~ Lmin) / (Lmax + Lmin) où Lmax : luminance
maximale et Lmin : luminance minimale. Le contraste est un nombre sans unité,
compris entre 0 et 1.
Les stimulations dont les contrastes de luminance sont sous la courbe de la
fonction de sensibilité au contraste, sont vues par un observateur standard ; par
contre, celles dont les contrastes sont au-dessus de la courbe ne sont pas détectées
par le même observateur. Ces stimulations en forme de réseaux sinusoïdaux ont une
sélectivité importante en fréquence spatiale quelle que soit la région du spectre
analysée. Au point de vue du traitement du signal, elles sont bien adaptées pour une
caractérisation en fréquences spatiales d'images basée sur la transformée de
Fourier. Cette transformée fournit une quantification globale de la stimulation.
Les fréquences spatiales doivent être de l’ordre de 3 à 10 cycles par degré
pour déclencher l’accommodation et d’au moins 30 cycles par degré pour en
maintenir un réglage fin. Seul Takeda précise qu’il utilise une fréquence spatiale
variant entre 4,7 à 6,4 Hz. Le meilleur résultat accommodatif est obtenu par un
stimulus à très haut contraste et à bords nets. Il faut rester autour de la valeur
caractéristique proche de 2 Hz et selon Denieul et Corno en 1984, les valeurs de
contraste et de fréquence spatiale influent par contre peu sur l’amplitude des
131
microfluctuations contrairement à l’intensité de l’éclairement (Campbell, 1954 J
physio…), de la couleur du stimulus, et de la fixation fovéale (Campbell, 1954 B J
Opt…). Cette dernière donnée est elle-même dépendante directement de la taille du
stimulus, de sa vitesse de présentation et de la durée d’observation.
De nombreux tests visuels évaluant également le contraste sont disponibles. Le
concept le plus simple consiste à réduire le contraste de l'échelle de Snellen. Bien
que cette approche soit intuitivement satisfaisante en raison de la familiarité des
lettres, il s'avère que les lettres à faible contraste ne constituent pas le test de
contraste le plus sensible ou le plus spécifique à la taille de la cible [Ginsburg; 1996].
Un exemple d'une échelle de sensibilité au contraste à signal sinusoïdal largement
utilisé est représenté dans la Figure X. Le test de contraste d'acuité fonctionnelle
mesure la sensibilité au contraste selon cinq fréquences spatiales et neuf niveaux de
contraste espacés d'environ 1,5 unités log [Ginsburg.1996]. Ce test produit une
courbe de sensibilité au contraste en forme de cloche.
La sensibilité au contraste à un signal sinusoïdal est liée à la visibilité d'objets
complexes comme des lettres, des visages, des avions et des panneaux de
signalisation sur l'autoroute [Ginsburg . 2004]. Les relations les plus significatives
entre la fonction de sensibilité au contraste et la visibilité d'objets complexes se
produit au pic de la fonction de sensibilité au contraste, le plus faible contraste
qu'une personne peut voir, et dont la fourchette de taille est approximativement cinq
fois plus grande qu'une lettre 10/10. En général, un changement d'unité log de 1,5
(augmentation de 41% ou diminution de 29%) dans la sensibilité au contraste est
significatif d'un point de vue fonctionnel. Alors que l'acuité visuelle permet de bien
132
quantifier la vision, la sensibilité au contraste à un signal sinusoïdal permet de
mesurer la fonction et la qualité visuelles.
De nombreux facteurs influencent la fonction de sensibilité au contraste ; ces
facteurs sont essentiellement les caractéristiques des stimulations visuelles
(structure
spatio-temporelle,
caractéristiques
photométriques,
caractéristiques
colorimétriques), les variations physiologiques des caractéristiques visuelles (vision
binoculaire ou monoculaire, excentricité de présentation du stimulus), les variations
physiologiques liées aux individus (âge) et les variations cliniques (altérations
optiques, pathologies rétiniennes, altération de la transmission ou de l'intégration de
l'information).
Il a été montré que la sensibilité au contraste permettait de détecter et de
surveiller suffisamment tôt les problèmes visuels tels que les dépôts sur les lentilles
de contact ainsi que les maladies oculaires comme la cataracte et le glaucome. La
courbe de sensibilité au contraste à un signal sinusoïdal présente une bonne relation
avec la Fonction de Transfert de Modulation (FTM) du cristallin et elle a été utilisée
pour montrer les améliorations fonctionnelles dans la conception des nouveaux
implants intra-oculaires [Mester et al.; 2003].
Les nouvelles techniques d'analyse du front d'onde offrent une mesure
objective de la qualité optique de la chaîne visuelle et des composants de l'œil:
verres correcteurs (ou lentille), cornée et cristallin. La sensibilité au contraste est une
mesure subjective de l'ensemble de l'appareil oculaire qui comprend l'optique ainsi
que l'ensemble cerveau-rétine. Ensemble, ces mesures permettent de localiser les
problèmes de vision. De façon générale, si la sensibilité au contraste est anormale et
133
que le front d'onde est normal, le problème réside alors dans l'ensemble rétine –
cerveau.
7.3
Stimulus
L’image observée doit contenir suffisamment d’information pour être capable
de stimuler les centres visuels accommodatifs. Un flou induit par une défocalisation
de plus de 1,5 D (ref TM) initie le mouvement de mise au point. Il s’affine ensuite
avec la correction de l’aberration sphérique (ref t M), de l’astigmatisme (Campbell
1959) et de l’aberration chromatique (Fincham 1951 TM) qui sont les principaux
éléments
informatifs
directionnel
auxquels
s’associent
les
microfluctuations
d’accommodation selon Denieul.
Le stimulus est déterminant dans la mesure où non seulement il doit
déclencher une accommodation franche et maximale d’emblée, mais aussi la
maintenir tout le temps de l’observation. La stimulation doit être réalisée dans des
conditions qui permettent d’obtenir une réponse physiologique. Des sollicitations
répétées ou prolongées de l’accommodation avec une amplitude d’au moins 6 D
peuvent être faites sans apparition de fatigue accommodative pendant au moins 30
minutes. Par contre, les expérimentations sur des yeux de singes dont les centres
nerveux sont électriquement stimulés (Vilupuru et al, 2005). ne sont pas
représentatives d’un état physiologique d’une stimulation sensorielle visuelle initiant
le phénomène accommodatif.
Quelque soit le mode visuel, uni ou bilatéral, la perception floue d’une image
rétinienne est le principal stimulus accommodatif mais ce n’est pas le seul. En vision
134
binoculaire, la disparité entre les deux images rétiniennes bidimensionnelles perçues
peut déclencher l’accommodation. L’importance et le rôle exact du phénomène de
vergence sur le déclenchement de l’accommodation sont moins connus.
7.3.1 Stimulus et logiciels de projection des images
Le stimulus présenté au sujet est la fusion de deux images, une image de
fixation centrale constituée par une croix de fixation type croix de Malte et une image
d’évaluation sensorielle type réseaux sinusoïdaux.
7.3.2 Type et contenu du stimulus
Différents stimulus ont été proposés selon les études, Deneuil puis Miege ont
utilisé un anneau de Landolt noir. Denieul a modifié le test en proposant plusieurs
tailles de brisures et de position du stimulus situé sur un fond lumineux blanc
uniforme dont la luminance peut varier de 1 à 100 cd/m². Celui de Miege est d’un
diamètre de 30 minutes d’arc et d’un contraste proche de 1 apparaissant sur un fond
uniforme d’une luminance de 20 cd/m². La position ne varie pas. Le F.A.C.T.201 test
peut aussi être utilisé à une luminance de 85 cd/m². Mais la meilleure réponse
accommodative est obtenue par la croix de malte (Strenk, 1999). Elle permet de
maintenir un bon niveau de participation consciente. C’est celle que nous avons
retenue pour cette étude.
7.3.3 Dimension du stimulus
L’amplitude de la réponse accommodative dépend aussi de la taille du test,
surtout lors de la phase volontaire de l’accommodation. Les dimensions du stimulus
participent à la réponse accommodative en donnant le meilleur compromis pour un
135
test d’environ 3 min. d’arc tandis qu’au delà de plus de 15 min d’arc il y a une sous
accommodation (Denieul, 1980).
La fixation doit restée centrale car 0,5° chez l’enf ant et 6° chez l’adulte pour
Currie. (Thèse de Miege) diminue l’efficacité du stimulus en l’excentrant. 1,5°
diminue de moitié la réponse accommodative, et 5° d ivise par 5.
7.3.4 Présentation du stimulus
Les conditions de présentation des images tests sont déterminées pour ne
pas modifier l’état accommodatif établi dans la présentation du stimulus. Il s’agit de
déterminer l’orientation d’un réseau de luminance de fréquence spatiale et de
contraste calibrés. Les conditions de présentation du stimulus fixeront :
•
le niveau lumineux de l’ambiance, la luminance du fond devant être identique
à celle de la pièce où a lieu l’expérience, une sur exposition (Denieul 1980) ou
un sous éclairement (Alpern 1958) entraînent une augmentation des
microfluctuations d’accommodation.
•
le
scintillement
qui
permet
d’éviter
les
phénomènes
de
relaxation
accommodative spontanée,
•
la durée de présentation du stimulus qui doit être d’au moins 400 ms pour le
déclenchement du phénomène accommodatif.
•
La vitesse de changement d’un optotype à l’autre doit être inférieure à 400 ms
pour ne pas entraîner de modification de l’état réfractif.
136
7.3.5 Luminance
En ambiance photopique, il faut deux fois plus d’éclairement que le seuil de
sensibilité des cônes pour déclencher une réponse accommodative mais la meilleure
réponse est obtenue pour des valeurs comprises entre 10 et 300 cd/m2. Cependant,
les valeurs ne sont jamais précisées dans la plupart des études sur l’accommodation
Ref.
Couleur : Seul Currie précise l’utilisation d’une mire en noir et blanc.
Cependant, Findman 1951 a démontré l’importance de la couleur du stimulus dans la
réponse accommodative. Ce rôle est lié au type de cellules présentes dans la fovéa,
le rouge déclenche le phénomène accommodatif le plus important. (thèse MIEGE)
alors qu’il peut être inhibé en lumière monochromatique.
7.3.6 Brillance
Currie utilise une mire rétroéclairée et Strenk un dispositif lumineux dont
l’intensité varie afin d’éviter les phénomènes de relaxation accommodative
spontanée.
7.3.7 Vitesse de présentation
Strenk, Charman utilise un stimulus de 2 Hz de luminance oscillante (effet
scintillant) à la vitesse de 2 Hz qui permet de diminuer les phénomènes de relaxation
accommodative spontanée.
7.3.8 Aberration chromatique
Cette composante complexe du stimulus est bien étudiée par Stark, 2002.
137
7.3.9 Réponse cognitive
La demande d’un effort mental ou d’une concentration sur une tache mentale
indépendante de la vision ne modifie pas l’accommodation (Jainta et al, 2008). Ce
phénomène est différent de la notion de proximité de la cible qui place rapproche le
système optique de l’œil dans une condition similaire à celle imaginée (Rosenfield et
Ciuffreda ; 1994).
8
8.1
METHODE ET MOYENS
Hypothèse expérimentale
Dark focus
Dans l’obscurité les sujets doivent se placer dans un état réfractif qui va
correspondre à une myopie induite, ou accommodation tonique. La valeur moyenne
attendue doit être d’environ 0,75 D. Cette valeur devrait être diminuée en fonction de
la presbytie des sujets sauf si l’état de relaxation est indépendant des limites de la
presbytie.
Fonction de sensibilité au contraste
La procédure évaluant la FSC se déroule en deux phases différentes, la vision
de près puis celle de loin dans les mêmes situations d’observation à deux distances
différentes, 5 mètres pour la condition d’observation de loin et 33 centimètres pour
stimuler celle de près et fixant donc l’état accommodatif du sujet. On réalise en
parallèle une mesure réfractive. En vision de loin, les mesures moyennes du
PowerRef II doivent être identiques à celles obtenues lors de la caractérisation des
sujets. En vision de près, elles doivent correspondre aux valeurs observées dans le
138
parcours d’accommodation pour une distance de 33 cm. Enfin, le profil des courbes
de FSC doit être identique à celui observé dans la littérature.
8.2
Méthode
Organisation des expériences
Dark focus
Après le parcours d’accommodation dans l’aberromètre, le sujet est placé
dans l’obscurité totale pendant 5 minutes avant la réalisation de la mesure, faite
aussi dans l’obscurité.
Fonction de sensibilité au contraste
Il s’agit de déterminer le niveau de contraste nécessaire à la détection par une
procédure psychologique de type « vu/non vu » et « oui/non » de l’orientation d’un
réseau de luminance de fréquence spatiale donnée en plaçant le sujet dans des
conditions visuelles où la distance d’observation est contrôlée. Il doit en résulter une
réfraction stable avec une adaptation de son système visuel effecteur, soit en état de
repos pour la vision de loin, soit en état de contraction du faisceau circulaire du
muscle ciliaire pour une accommodation variant selon la capacité du sujet entre 3
dioptries (stimulus à 33 cm) et aucune accommodation si la presbytie est totale.
Une mesure objective de la réfraction d’un œil est réalisée par le PowerRef II
pour l’œil droit, tandis que l’autre œil accommode sur stimulus calibré à deux
distances de lecture successives (5 mètres et 33 centimètres).
139
Les réponses des sujets aux tests visuels proposés sont enregistrées
informatiquement pour être ensuite comparés à l’état accommodatif constaté à
l’instant de la réponse.
Méthode psychophysique
La tâche du sujet est de détecter la présence d'une stimulation sur l'écran.
Pour ce test de sensibilité aux contrastes, les réponses demandées lors de la
présentation d'un stimulus aux sujets seront "VU" ou "NON VU".
La méthode psychophysique utilisée avec ce paradigme de type OUT/NON
est une méthode à procédure adaptative à contraintes faibles : méthode à double
escalier de séries dépendantes. Le principe des procédures adaptatives dans la
mesure des seuils est d'appliquer une règle de présentation des niveaux successifs
du stimulus telle que le niveau présenté à un essai donné dépende et s'adapte aux
réponses données aux niveaux: utilisés aux essais précédents. Au départ, les deux
premiers stimuli présentés posséder le contraste maximal et le contraste minimal,
ensuite en fonction des réponses du sujet l'intervalle de contraste se réduit de façon
à converger vers le seuil. Les règles de décroissance de l'intervalle de contrastes
testé sont présentées de façon précise dans l'annexe n° 1.
Au cours de chaque séance, la fonction de sensibilité aux contrastes estimée
de six fréquences spatiales était relevée pour deux niveaux de luminance moyens.
Pour chaque sujet, la séance durait dix minutes environ. Dans cette expérimentation,
chaque sujet avait deux passages pour recueillir les données pour la vision de loin et
de près.
140
8.3
Moyens
Dark focus
L’obscurité de la salle d’examen est totale. Tout repère lumineux, diode
d’instrument, voyant ont été masqués. Les écrans sont occultés par des voiles noirs
étanches à la lumière.
Le respect de l’obscurité nécessite de réaliser une mesure par un système
fonctionnant dans l’infra rouge. La mesure réfractive est réalisée avec l’aberromètre
dont la diode d’illumination a été remplacée par une diode dont la longueur d’onde
n’émet aucune lumière dans le visible et dont l’intensité a été réduite au minimum.
Fonction de sensibilité au contraste
Il y a neuf fréquences spatiales différentes testées dont trois sont communes
aux deux expériences. La
Figure 23 : réseau de fréquence spatiale élevée, de contraste élevé.
montre un exemple de réseaux de fréquence spatiale et de contraste variés tels
qu’ils sont présentés au sujet par vidéoprojection.
141
Figure 23 : réseau de fréquence spatiale élevée, de contraste élevé.
Stimulations
Le test visuel est constitué d’une série d’images successives présentées au
sujet à l’aide d’un vidéo projecteur qui projettera les images sur un écran translucide.
Pour la vision de près, l’écran est situé entre l’observateur et le projecteur (image
regardée par transparence à travers l’écran avec une inversion horizontale). Pour la
vision de loin l’observateur et le projecteur se situe du même coté de l’écran, la
projection est directe sans inversion. Ces inversions sont prises en compte lors de la
projection du test.
L’image test sera constituée de deux parties.
•
Au premier plan, une croix de malte (Figure 24) pour la fixation dont les
caractéristiques seront définies par:
une largeur globale de 2 (ou 5)° qui couvre la macu la (1 à 1,5°),
la base d’une branche sera de 0,8°,
le centre de la croix est « pointe contre pointe »,
la couleur noire sur fond blanc de luminance oscillante (effet scintillant 20) à la
fréquence de 2 Hz en marche d’escalier, pour éviter les phénomènes de relaxation
accommodative spontanée.
Ces caractéristiques concernent uniquement le stimulus accommodatif qui
correspond à la stimulation visuelle déterminant la distance d’observation.
142
Figure 24 : Croix de fixation
En arrière plan, on projette un réseau spatial de fréquence superposé à la
croix de fixation. Ces réseaux sinusoïdaux sont filtrés par une gaussienne (4°) et
composés de 6 fréquences spatiales pour la vision de loin (0,06 ; 0,12 ; 0,24 ; 0,5 ; 1
; 2) et 6 autres pour la vision de près (0,5 ; 1 ; 2 ; 4 ;8 ;16 cycles/°) variant par un
escalier descendant adaptatif de 20 pas en paradigme « vu / non vu. Il y a 2
orientations (oblique horaire 45° et antihoraire -4 5°). Le rythme d’affichage des
images se fera au minimum avec une périodicité de 2 secondes pour assurer une
stimulation continue de l’accommodation. La durée de présentation est de 150 ms
toutes les 2 s soit une durée totale de 3min 20s sans compter le temps de réponse
du sujet.
Les conditions de présentation du stimulus fixeront le niveau lumineux de
l’ambiance, la luminance du fond devant être identique à celle de la pièce où a lieu
l’expérience, 40 cd semble une valeur moyenne.
143
Les conditions de présentation des images tests sont déterminées pour ne
pas modifier l’état accommodatif établi dans la présentation du stimulus qui reste
visible en permanence.
La durée de présentation du stimulus initial doit être d’au moins 500 ms pour
le déclenchement du phénomène accommodatif. La croix de Malte est au moins
affichée 500 ms avant toute présentation d’image test. Par contre, l’image test à
identifier est présentée pendant un temps inférieur à 250 ms, temps inférieur au
déclenchement de la réponse accommodative.
La réponse à leur perception visuelle est effectuée par une commande
manuelle (interface de réponse).
Projection de la stimulation
Le vidéoprojecteur utilisé est un modèle Sanyo® de référence xf70. C’est un
élément important de notre expérimentation car l’idée de projeter une stimulation
spécifique dans l’IRM avec une définition satisfaisante nécessite un système de
haute résolution WUXGA de 1920x1200 d’une part, et qui doit avoir une focale
longue (125-162mm) d’autre part pour obtenir une image de 20 cm de base à 4
mètres. Son objectif LNS-M01Z a été choisit pour l’expérimentation afin de projeter
une image de cette résolution et de cette taille à la distance de 4 mètres. Il a été
étalonné par un spectroradiomètre Minolta® CS 1000 dont la courbe d’étalonnage est
présentée en Figure 25.
144
Exclusion de lignes : sanyo.svd
1000
900
800
700
Lv
600
500
400
300
200
100
0
-50
0
50
100
150
200
250
300
%R
Y = ,003 * (X^2,233)
Figure 25 : courbe d’étalonnage du vidéoprojecteur
Installation de l’expérience
Le sujet est assis, la tête posée sur une mentonnière de façon à avoir les yeux
à hauteur du centre de l'écran situé à sa gauche et à conserver la distance œil-écran
constante. En face de lui, situé à 1 mètre, le PowerRef-II dont les diodes de fixation
sont occultées est centré sur son œil droit. Le mur situé derrière le PowerRef-II est
uniformément blanc afin de ne pas attirer l’attention du sujet. Le sujet regarde dans
un miroir de renvoi d’image centré sur l’œil gauche et orienté à 45° vers sa gauche.
Dans ces conditions, les images étaient présentées en vision centrale de l’œil
gauche.
Un vidéoprojecteur situé à 4 mètres projette le test sur l’écran d’une dimension
de 20 centimètres de largeur sur 15 centimètres de hauteur. L’écran peut être utilisé
soit en projection directe (projecteur du coté de l’observateur), soit par effet
translucide (projecteur et observateur chacun d’un coté de l’écran). Pour la vision de
près, l’écran est situé sur un support à 33 cm de l’apex cornéen. Les images sont
145
projetées par effet translucide. Pour la vision de loin, l’écran de même taille est situé
à 5 mètres et le vidéo projecteur situé à la même distance qu’en vision de près
projette le test en direct.
Les trois boutons de l’interface de réponse servaient d'interface entre le sujet
et le système de présentation d'images.
La présentation des images avait lieu selon le décours temporel suivant :
•
Entre les images-tests, la croix de Malte de fixation centrale figurait sur l'écran.
•
En appuyant sur le bouton central de l’interface de réponse, le sujet faisait
apparaître des FSC avec un contraste donné. Le sujet appuyait sur le bouton
droit de l’interface de réponse s'il détectait une stimulation, ou sur le bouton rouge
gauche s'il ne percevait rien. Dès que le calculateur a pris en compte la réponse,
la croix de fixation est de nouveau présentée seule. Le sujet déclenchait la
stimulation suivante en appuyant sur le bouton central.
La Figure 26 présente le dispositif pour la vision de près.
Figure 26 : Ecran vision de près, mentonnière, interface de réponse.
Au fond à gauche, PowerRef-II.
146
9 RESULTATS
9.1 Présentation des résultats
Accommodation tonique
Pour
chaque
classe
d’âge,
les
valeurs
moyennes
mesurées
l’accommodation tonique sont reportées dans la
Figure 27 pour l’œil droit et la
Figure 6
Figure 28 pour l’œil gauche.
Dioptrie
1
,5
0
-,5
-1
-1,5
Classes d’âge
-2
1
2
3
4
5
Figure 27 : Accommodation tonique moyenne par classes d’âge. Œil droit
Critère d’inclusion : Critère 4 de refractiongene1.svd
s pour DarkFG
1
,5
0
147
de
Dioptrie
Figure 28 : Accommodation tonique moyenne par classes d’âge. Œil gauche
Fonction de sensibilité au contraste
Pour chaque classe d’âge, les valeurs moyennes de la réfraction déterminée par
le PowerRef-II pendant le test sont stables pour l’œil droit et la vision de près et de
loin.
La figure Figure 29 présente la moyenne des contrastes minima vus en vision de loin
et de près par tous les sujets indépendamment de la classe d’âge. La courbe rouge
correspond à la vision de loin, la bleue à la vision de près.
Contraste
,0
,0
V
V
,0
148
,1
Vision de près
Vision de loin
FSC
Figure 29 : Moyenne des contrastes en vision de loin et de près pour tous les sujets
Tableau ANOVA pour Contraste
Eclaté par : VisionVPouVL
Céllule : 1
ddl Somme des carrés
Carré moyen
Valeur de F
Valeur de p
Lambda
Puissance
5
0,001
1,480E-4
1,317
0,2588
6,583
0,452
186
0,021
1,124E-4
Tableau ANOVA pour Contraste
Eclaté par : VisionVPouVL
Céllule : 2
ddl Somme des carrés
FS
Résidu
FS
Résidu
Carré moyen
Valeur de F
Valeur de p
Lambda
Puissance
5
0,716
0,143
149,793
<0,0001
748,964
1,000
184
0,176
0,001
La figure 2 compare les mesures de seuil de contraste correspondantes pour la vision de
près et la vision de loin en fonction des classes d’âge.
149
Courbe des cellules
Variable(s) de groupe : FSidentique
Eclaté par : VisionVPouVL
Critère d’inclusion : Critère 3 de FSCrésultat36.svd
Moy. des cellules pour Contraste
,05
,04
,03
1
Vision
2
Vision
de près
de loin
,02
,01
0
1
2
Tableau ANOVA pour Contraste
Critère d’inclusion : Critère 3 de FSCrésultat36.svd
ddl Somme des carrés
3
Carré moyen
Valeur de F
Valeur de p
Lambda
Puissance
FSidentique
2
2,903E-4
1,451E-4
0,996
0,3712
1,993
0,214
VisionVPouVL
1
0,004
0,004
27,818
<0,0001
27,818
1,000
FSidentique * VisionVPouVL
2
4,005E-4
2,003E-4
1,375
0,2554
2,750
0,282
186
0,027
1,457E-4
Résidu
Figure 30
La Figure 31 représente la mesure de seuil de contraste pour la vision de loin en fonction
des classes d’âge.
150
Eclaté par : VisionVPouVL, Classed'age
Critère d’inclusion : Critère 1 de FSCrésultat36.svd
,225
Moy. des cellules pour Contraste
,2
,175
Classe d’âge
18 à 29 ans
2,22– 30 à 39 ans
2,33– 40 à 44 ans
2,44– 45 à 49 ans
2,55– > 50 ans
,15
2,11–
,125
,1
,075
,05
,025
0
1
2
3
4
5
6
Figure 31
La Figure 32 représente la mesure de seuil de contraste pour la vision de près en fonction
des classes d’âge.
Eclaté par : Classed'age
Critère d’inclusion : Critère 2 de FSCrésultat.svd
,225
Moy. des cellules pour Contraste
,2
,175
,15
1
2
,125
3
4
,1
5
,075
,05
,025
0
1
2
3
4
Figure 32
151
5
6
Classe d’âge
– 18 à 29 ans
– 30 à 39 ans
– 40 à 44 ans
– 45 à 49 ans
– > 50 ans
9.2
Analyses de résultats
Accommodation tonique
L’analyse de variance n’a pas mis en évidence d’effet de la classe d’âge pour
la mesure de l’accommodation tonique tant pour l’œil droit, F426 = 0,09 ; p=0,98 que
pour l’œil gauche, F426 = 0,46 ; p=0,76.
Il n’y a pas de différence statistiquement significative entre les deux yeux, une
comparaison appariée le montre : t 30= 0,27, p=0,79.
Fonction de sensibilité au contraste
Les données présentées sur la Fonction de Sensibilité aux Contrastes avec
des stimulations en forme de réseaux sinusoïdaux sont comparables aux résultats
obtenus dans l'expérimentation présentée dans ce document. La position et la valeur
de contraste obtenues sont pratiquement identiques ; la décroissance dans les
hautes fréquences spatiales est aussi très voisine. Cependant, certaines différences
existent : dans les basses fréquences spatiales, la décroissance de la sensibilité est
plus faible pour nos résultats et l'influence du niveau lumineux moyen dans cette
gamme de fréquences est différente suivant le type de stimulations.
Pour la Figure 29 : Moyenne des contrastes en vision de loin et de près pour
tous les sujets, le profil de la courbe correspond à celui d’une population standard,
sans anomalie visuelle (amétropie) spécifique. En effet, en cas de myopie,
d’hypermétropie ou d’astigmatisme, le profil de la courbe est modifié. Ce qui est vu
est situé au dessus de la courbe tandis que ce qui est en dessous n’est pas vu.
152
L’analyse statistique montre un effet des fréquences spatiales (différence sur la
mesure de seuil de contraste).
La Figure 30 montre qu’il n’y a pas d’effet de la fonction de sensibilité au
contraste pour les fréquences spatiales testées. Par contre il y a une différence
statistiquement significative entre la vision de près et la vision de loin.
Pour la vision de près, les fréquences spatiales testées dans cette population
ne permettent pas de mettre en évidence un effet de la fréquence spatiale. Il n’y a
pas de différence statistiquement significative comme le montre le tableau d’ANOVA.
Ceci est dû aux conditions de l’expérience qui ne permettaient pas de projeter une
image plus petite de plus grande définition. Le matériel utilisé, en particulier le vidéo
projecteur ne disposait pas d’une focale permettant de diminuer encore la taille de
l’image projetée à 5 m. Si le problème pouvait être résolu pour cette phase de l’étude
en rapprochant le vidéoprojecteur, diminuant de facto la taille de l’image et
permettant d’augmenter la définition de l’image, cette condition expérimentale ne
pouvait être réalisée dans l’IRM. Cette solution ne présentait donc aucun intérêt pour
la suite en IRM de notre étude.
La Figure 31 consiste en un éclatement par classe d’âge pour la vision de loin.
Elle met en évidence la limite du système avec un effet plateau. La fréquence
spatiale 6 n’est pas vue car elle est trop haute même à fort contraste pour toutes les
classes d’âge.
153
A partir du nombre de mesures réalisées par le PowerRef II le temps de la
stimulation (0,2 s soient 5 mesures), une courbe continue peut être tracée afin de
contrôler la stabilité de la réfraction.
Un calcul de la pente de la courbe ainsi obtenu donne ensuite un indice de
stabilité fiable. Ainsi, les mesures réfractives obtenues à 25 Hz ont été interpolées à
une fonction continue utilisant les polynômes cubiques (Statistics Toolbox, MATLAB
(R12), Mathworks Inc. USA) (Suryakumar & Bobier, 2004). Ils permettent une
analyse objective de la réponse. Le début et la fin de la mesure étaient identifiés par
corrélation entre le fichier de stimulation et le fichier d’enregistrement de données du
PowerRefractor, ainsi 5 mesures pouvaient être prises à chaque stimulation.
10 Discussion
Beaucoup de chercheurs ont tenté de mettre en évidence une relation entre
l’accommodation tonique et une amétropie (erreur réfractive) mais aucune étude n’a
pu mettre en évidence un quelconque lien. Quelques études ont rapporté que les
myopes avait une accommodation tonique augmentée (Suzumura, 1979, Gawron,
1981, Simonelli, 1983, Tokoro, 1988), d’autres observaient le contraire (Maddock and
Millodot et al., 1981, Ramsdale, 1985), tandis que quelques une ne montraient
finalement aucune corrélation (Smith, 1983, Gilmartin and Hogan et al., 1984, Fisher
and Ciuffreda et al., 1987, Whitefoot and Charman, 1992). Comme le propose
Rosenfield and Ciuffreda et al., 1994, seule une étude sur un très grand nombre de
sujets pourrait permettre de conclure.
154
En fonction des conditions d’éclairement et des variations individuelles, il est
possible que le diamètre pupillaire soit trop large pour donner une profondeur de
champ suffisante pour ouvrir la boucle d’accommodation (Hennessy and Iida et al.,
1976, Ward and Charman, 1987).
La sensibilité au contraste à un signal sinusoïdal se présente comme une
composante-clef de l'arsenal du prescripteur pour l'aider à contrôler la qualité de la
vision fonctionnelle.
Afin de pouvoir effectuer une corrélation anatomo-fonctionnelle fiable, le
protocole de stimulation utilisé au cours de cette phase de l’étude doit être réalisable
dans des conditions identiques dans l’IRM.
155
Partie 4
156
11 OBJECTIF DE L’ETUDE
Les principaux résultats attendus à ce stade de l’étude sont la description
morphologique et l’analyse anatomique des variations de la profondeur de la
chambre antérieure, du cristallin, de la zonule et du muscle ciliaire, à partir des
images obtenues en Imagerie per Résonnance Magnétique (IRM) haute définition
chez des individus phakes. Les sujets sont en conditions de vision binoculaire
normale avec un état accommodatif variant, en fonction des différentes distances de
sollicitation visuelle imposées, lors de l’observation du même test standardisé qu’au
cours de la phase d’évaluation fonctionnelle et d’étude de la fonction de sensibilité au
contraste.
11.1 Description de la morphologie cristallinienne
La mesure des déformations du cristallin permet de suivre l’adaptation oculaire
à l’accommodation. Les modifications d’épaisseur antéro-postérieure, de diamètre,
du rayon de courbure de la face antérieure et postérieure, de la surface d’une coupe
sagittale médiane du cristallin sont analysées.
11.2 Evaluation de la sollicitation musculaire
La mesure des modifications de la morphologie du muscle permet de suivre
l’action oculaire sur l’accommodation. Les modifications de diamètre du faisceau
cylindrique, de longueur antéro-postérieure du faisceau longitudinal, de la surface de
la coupe induite par une contraction ou un relâchement musculaire sont analysées.
11.3 Evaluation anatomique de la réponse fonctionnelle
La mise en relation des données IRM avec les données de la réfraction
quantifiera la contraction musculaire et l’adaptation cristallinienne en fonction du
157
stimulus et de l’efficacité fonctionnelle dioptrique du système accommodatif. La
réponse vu/non vu du sujet est analysée en fonction de ces paramètres et permet de
ne retenir que les données correspondantes aux stimulations réellement observées.
12 METHODES ET MOYENS
Les modifications anatomiques qui induisent un changement de la réfraction
lors de l’accommodation sont de deux ordres, variation de la profondeur de la
chambre antérieure et déformation du cristallin (changement d’épaisseur antéropostérieure, de diamètre, de rayon de courbure des faces antérieure et postérieure)
modifiant la puissance dioptrique. Ces deux paramètres interagissent pour modifier la
puissance du système optique. L’observation et la mesure des structures internes du
segment antérieur de l’œil permettent de suivre l’adaptation du système optique au
cours du phénomène accommodatif.
12.1 Méthodes
12.1.1
Hypothèse expérimentale
Il s’agit de mettre en évidence les modifications anatomiques survenant au
cours de l’accommodation entre la vision de loin et celle de près. La physiologie
accommodative telle que l’a décrite von Helmholtz doit être confirmée par
l’observation
des déformations caractéristiques du
cristallin, à
savoir une
augmentation de son épaisseur, de ses rayons de courbure antérieure et
postérieure, une diminution de la profondeur de la chambre antérieure et une stabilité
de la position de la capsule postérieure par rapport à l’apex cornéen. De plus,
l’examen morphologique des autres structures oculaires doit mettre en évidence la
158
contraction du muscle de Rouget Muller lors de l’accommodation en vision de près
mais aussi sa position antagoniste en vision de loin.
Lors du vieillissement, ces modifications anatomiques doivent diminuer de façon
progressive au cours des années tandis que la contraction musculaire reste visible et
stable. Lorsqu’il est atteint de presbytie avérée, la forme et les caractéristiques du
cristallin doivent tendre vers celle observée lors de l’état de repos (accommodation
« tonique » ou dark focus).
Ces mesures de validation doivent être faites dans des conditions stables,
répétées pour vérifier leur reproductibilité (séquence d’acquisition), être analysées
par plusieurs investigateurs, de façon répétée et aléatoire, pour vérifier la
reproductibilité inter- et intra-observateur. Les résultats obtenus par ces deux
techniques devront être identiques.
12.1.2
Sélection des sujets pour l’IRM
Parmi les critères de sélection initiaux lors de l’inclusion, la possibilité de subir
une IRM était prise en compte. Ainsi, les sujets retenus pour l’étude sont tous
éligibles à l’IRM. Nous avons pris au moins un sujet dans chaque classe d’âge,
sélectionné d’après les résultats des premiers tests réfractifs et notamment des
parcours accommodatifs qui devaient être en concordance avec la moyenne du
groupe considéré.
12.1.3
Acquisition des images IRM
Le sujet est allongé en décubitus dorsal. Sa tête bien immobilisée en la fixant
par une bande adhésive sur le front avec un positionnement pour obtenir une coupe
selon le plan neuro-oculaire (Tamraz et al., 1989). Le clignement palpébral est
159
conservé. Il n’y pas nécessité d’instiller un collyre au sérum physiologique pour
hydrater la surface oculaire. Les acquisitions sont toujours réalisées deux fois.
Une première acquisition d’images est réalisée afin de procéder au centrage du
champ d’acquisition IRM. Ensuite, la première série de coupe correspond au dark
focus, l’examen se déroule donc dans une pièce plongée dans l’obscurité complète
pendant deux minutes. Un masque en tissu opaque est posé sur les yeux du sujet
pour obtenir une obscurité totale. Au cours de l’acquisition de la coupe anatomique
en dark focus, le sujet garde les yeux ouverts sous le masque en conservant un
regard droit devant.
Pour la deuxième série de coupes, l’acquisition des images est réalisée au
cours d’une stimulation bilatérale physiologique qui reprend strictement les conditions
de stimulation définies pour l’évaluation fonctionnelle. Le sujet fixe la croix de Malte
oscillante non lumineuse et identifie les réseaux sinusoïdaux de luminance obliques
dans une suite de réseaux d’orientation et de contraste variable dont l’affichage
unitaire est réalisé pendant 100 ms toutes les 2 à 3 secondes.
L’observation du stimulus se fait par l’intermédiaire d’un miroir de renvoi de
l’image adapté sur la têtière du sujet. Chaque paramètre positionnel du miroir est
réglable et adaptable à la morphologie spécifique de chacun.
La stimulation présentée est strictement identique à celle proposée lors de
l’évaluation de la fonction de sensibilité au contraste. .
La description morphologique du système accommodatif et son analyse
anatomique par l’IRM haute définition sont alors réalisées sur un œil dont l’état
réfractif est précisément connu en référence au PowerRef-II qui mesurait ces
conditions lors de la première phase de l’étude.
160
L'acquisition d'images par IRM ne présente aucun risque connu sous réserve du
respect des contre-indications mentionnées. La durée de cet examen sera d’une
quinzaine de minutes.
Si les stimulations et la méthode psychophysique utilisée sont en tout point
identiques à celles utilisées lors de la phase d’évaluation fonctionnelle et réfractive
de notre étude, le mode de réponse du sujet installé dans l’IRM est quelque peu
différent. En effet, le clavier électrique n’est pas utilisable dans l’IRM. Le sujet utilise
à la place un capteur de pression au doigt qui envoie une information visuelle sous la
forme d’une courbe visible sur un des écrans du pupitre de commande. Une pression
du doigt correspond à « vu » (un pic) et deux pressions à « non vu » (deux pics).
12.1.4
Paramétrage de l’IRM
Le champ d’exploration IRM (FOV) était de 25x25 mm. L’acquisition se faisait
en mode Turbo Spin Echo (TSE). Les coupes étaient jointives, d’une épaisseur de
1,5 mm. Le temps d’acquisition du séquence durait 3 minutes et 56 secondes.
12.1.5
Nombre de fichiers d’images acquis
Au total six fichiers d’images IRM sont acquis par sujet dont un n’est pas
exploité puisqu’il constitue le fichier de centrage. Trois fichiers d’images seront
acquis par sujet en condition normale sans collyre, à savoir, un en dark focus après
deux minutes de repos visuel dans l’obscurité, un en vision de loin et le dernier en
vision de près.
Puis une acquisition d’image dans des conditions d’instillation pharmacologique
identiques à celle proposée lors de la mesure réfractive (cf § correspondant) est
161
réalisé pour l’œil droit stimulé en vision de près et une autre pour l’œil gauche,
stimulé en vision de loin.
12.1.6
Exploitation et lecture des images
Le recueil et le traitement des données consisteront après l'acquisition d'images
par Imagerie par Résonance Magnétique, à l’exploitation informatique de ces fichiers.
Pour un sujet, les images sont livrées dans un répertoire DICOM avec le
descriptif dans un fichier dicom.dir. En analysant ce fichier, on peut extraire les
caractéristiques et l’image pour chaque coupe. Les trois coupes les plus centrées
sont celles sélectionnées par la plus grande surface mesurée représentant le
cristallin. Les paramètres de ces trois coupes sont moyennés pour obtenir les
données finales.
Pour réaliser l’analyse d’une coupe il faut traiter l’images en sélectionnant 3
points sur la face antérieure du cristallin puis 3 autres points sur la face postérieure.
Pour chaque face, ces 3 points déterminent un cercle dont le rayon et le centre sont
ainsi déduits. Ensuite, une droite passant par les deux centres de ces cercles est
tracée. Son intersection avec la face antérieure de la cornée détermine l’apex
cornéen. La surface de la coupe du cristallin correspond à la surface de l’intersection
des deux cercles. Ces données géométriques permettent aussi le calcul du diamètre
et de l’épaisseur du cristallin. La Figure 33 résume les données géométriques telles
qu’elles sont saisies dans l’interface d’exploitation selon le repère de l’image précisé
en
162
Figure 34. La Figure 35 : Eléments géométriques placés sur l’image
IRM
Figure 35
Figure 35 permet de visualiser les différents tracés géométriques.
163
1
A
Numéro sujet
1à 7
2
B
Numéro de Séquence
Prise dans les séquences DICOM
3
C
Numéro d’image
Parmi les n images d’une séquence
4
D
Echelle
Taille d’un pixel en mm
5
E
Rayon du cercle antérieur
En mm
6
F
Centre X du cercle antérieur
Position dans le repère image en mm
7
G
Centre Y du cercle antérieur
Position dans le repère image en mm
8
H
Rayon du cercle postérieur
En mm
9
I
Centre X du cercle postérieur
Position dans le repère image en mm
10
J
Centre Y du cercle postérieur
Position dans le repère image en mm
11
K
Point cornée X
Position dans le repère image en mm
12
L
Point cornée Y
Position dans le repère image en mm
13
M
Epaisseur cristallin mesurée
En mm
14
N
Longueur cristallin mesurée
En mm
15
O
Surface cristallin mesurée
En mm2
16
P
Intersection1 X des 2 cercles
Position dans le repère image en mm
17
Q
Intersection1 Y des 2 cercles
Position dans le repère image en mm
18
R
Intersection2 X des 2 cercles
Position dans le repère image en mm
19
S
Intersection2 Y des 2 cercles
Position dans le repère image en mm
20
T
Distance entre les 2 centres
En mm
21
U
Epaisseur cristallin calculée
En mm
22
V
Longueur cristallin calculée
En mm
23
W
Surface cristallin calculée
En mm2
24
X
Distance cornée cercle antérieur
En mm
25
Y
Distance cornée cercle postérieur
En mm
Figure 33 : Données géométriques des images IRM
164
X
Y
Figure 34 : Repères géométriques des images IRM
Une autre technique d’analyse et de mesure de l’image peut être proposée. Elle
sert de contrôle pour valider notre première technique de calcul. L’image est traitée
dans un logiciel (Matlab®) comptant les pixels qui constitue les différentes zones de
l’image, zones déterminées en fonction de leur contraste. (Figure 36 : Eléments
géométriques placés sur l’image seuil). Un seuillage de l’image est obtenu. Il permet
de déterminer la surface de la coupe du cristallin et donc son épaisseur et son
diamètre. Ces mesures ont été réalisées par deux investigateurs indépendants, à
deux reprises. La comparaison des mesures réalisés permet de s’assurer d’une
reproductibilité inter et intra-observateur.
165
Figure 35 : Eléments géométriques placés sur l’image IRM initiale
Figure 36 : Eléments géométriques placés sur l’image seuil
166
13 Moyens
13.1 Stimulations et présentations des images test
Les moyens utilisés pour générer la stimulation et la projeter sont strictement
identiques, dans les mêmes conditions, à ceux utilisés lors de la phase réfractive.
13.2 Imagerie par Résonance Magnétique
L’appareil proposé pour la réalisation de cette étude sera un imageur Philips
1,5 Tesla (Intera Achieva ayant le marquage CE d’appareillage médical) utilisé par le
Pr Jacques Bittoun ou le Dr Emmanuel Durand de l'U2R2M au Centre Inter
Établissement de Résonance Magnétique (CIERM) du C.H.U. BICÊTRE, en ce qui
concerne la partie technique d'acquisition des images. Le numéro d'autorisation
donné par l’AFSSAPS est 10021MHC.
Pour les différentes raisons suivantes, l'examen des muscles ciliaires ne doit
pas spécialement se faire avec un appareil à champ plus élevé que les 1,5 Tesla
proposés. Un appareil d'IRM 3 T apporte une amélioration d'un facteur 2 en rapport
signal-sur-bruit (S/B) à condition que l'on accepte un doublement du décalage entre
l'image de l'eau et de la graisse liée au décalage chimique. Ceci est admissible au
niveau du cerveau où, dans le cas général, la graisse ne donne pas de signal, mais
devient intolérable dans l'étude de l'oeil en particulier où le décalage devient tel que
les structures graisseuses peuvent se superposer aux structures oculaires. À
décalage chimique constant, l'appareil 3T apporte au mieux une amélioration de
40%. Qui plus est, pour les structures superficielles, le T2* est grandement diminué à
3T en raison des effets de susceptibilité magnétique. Le gain en rapport S/B pour
l'étude de l'oeil à 3T risque d'être anecdotique.
167
L'U2R2M a choisi d'améliorer plutôt la sensibilité de détection (les antennes) en
restant à 1,5T. C'est de cette manière qu'elle détient actuellement le record de
résolution spatiale en IRM corps entier dans l'imagerie de la peau et des structures
superficielles avec des voxels de l'ordre de 20 nL. Qui plus est, les méthodes de
haute résolution développées par l'U2R2M sont exportables sur la plupart des
appareils d'IRM (sachant qu'en 2005, 2200 appareils 1,5T ont été vendus dans le
monde contre 200 appareils 3T...) rendant les travaux de recherche et les
applications cliniques qui peuvent en découler accessibles à la plupart des équipes.
Les progrès réalisés dans la résolution des images obtenues par l’imagerie par
résonance magnétique (IRM) permettent d’observer au niveau de l’œil des détails
d’environ 150 µm avec une antenne adaptée. Cette définition est suffisante pour
aborder, chez l’homme éveillé et répondant à une stimulation accommodative, les
variations de mouvement des différents faisceaux du muscle ciliaire et du bloc
iridocristallinien conduisant ainsi à une description plus précise de la physiologie
accommodative.
13.2.1
Installation des sujets et protocole expérimental
Le sujet est allongé en décubitus dorsal, la tête installée dans une têtière
développée pour l’expérimentation. Elle comprend un miroir mobile réglable dans
toutes les positions et supporte l’écran translucide pour la stimulation en vision de
près qui peut être réglé par rapport à l’apex cornéen pour obtenir une distance de 33
cm avec tous les sujets. Elle reçoit l’antenne qui doit être également mobile pour
s’adapter à chaque sujet. La figure 37 montre la têtière et les différents points de
réglage.
168
Figure 37 : Têtière de l’ IRM et points de réglage du miroir et de l’antenne.
169
La tête du sujet doit être bien immobilisée en la fixant par une bande adhésive
passant sur le front avec un positionnement adapté pour obtenir une coupe selon le
plan neuro-oculaire (Tamraz et al, 1989). Dans sa main est placé le capteur de
pression qui permettra l’enregistrement de ses réponses à la stimulation. Par ailleurs,
une alarme sonore manuelle est mise à proximité immédiate de son autre main. Cf
figure
Pour obtenir une première coupe de référence correspondant au dark focus,
l’examen se déroule dans un premier temps dans une pièce plongée dans l’obscurité
complète pendant deux minutes. Au cours de l’acquisition de la coupe anatomique
en dark focus, le sujet garde les yeux ouverts en conservant un regard droit devant.
Un collyre au sérum physiologique hydratant la surface oculaire est instillé.
Dans un deuxième temps, l’acquisition des images est réalisée au cours d’une
stimulation bilatérale physiologique qui reprend strictement les conditions de
stimulation telles qu’elles ont été définies pour l’évaluation fonctionnelle avec le
PowerRef-II. L’observation de la stimulation se fait par l’intermédiaire d’un miroir de
renvoi de l’image adapté sur la têtière ou est installé le sujet. Ce dernier fixe l’image
de la croix de Malte oscillante non lumineuse et le test d’image de réseaux
sinusoïdaux de luminance est débuté dans les mêmes conditions que pour l’étape
précédente du protocole. La Figure 38 : Installation d’un sujet en IRM pour projection
en vision de près. montre l’installation complète d’un sujet pour projection en vision
de près.
170
171
Figure 38 : Installation d’un sujet en IRM pour projection en vision de près.
14 RESULTATS
14.1 Présentation des résultats
Les images obtenues sont de bonne qualité mais certaines sont parasitées par
les mouvements. Elles sont reproductibles d’un sujet à l’autre indépendamment du
sexe et de l’âge du sujet. Les mesures réalisées par deux investigateurs par la
technique de marquage géométrique de l’image et celles obtenues par le seuillage
de l’image donnent à chaque fois des résultats identiques.
La Figure 39 : Réfraction des sujets sélectionnés pour l’IRM en fonction de la
distance d’observation. (VL : vision de loin à 5 m, Dark : état d’équilibre tonique, VP :
vision de près à 33cm).présente les modifications réfractives de chaque sujet
sélectionné lors de la vision de loin à 5 mètres, en état d’équilibre tonique (dark
focus) et en vision de près à 33 centimètres.
Dioptrie
Cr itè r e d’inclus ion : Cr itè r e 1 de Par cours TotalIRM .s vd
1,5
1
,5
Moy. des cellules
ARDOUIN
DUEZ
0
LEMORDA ND
MA RTINET
MA SSA RD
-,5
PLA NTIER
ROCHE
-1
-1,5
-2
VL
DarkF
VP
172
Figure 39 : Réfraction des sujets sélectionnés pour l’IRM en fonction de la distance
d’observation. (VL : vision de loin à 5 m, Dark : état d’équilibre tonique, VP : vision de
près à 33cm).
Les Figure 40 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 1, Figure 41 : Images IRM
du sujet de la classe d’âge 3 et Figure 42 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 5
rapportent les images les plus démonstratives pour les phases IRM en état de repos
visuel sans stimulation, en vision de près à 33 cm et de loin à 5 m, respectivement
pour un sujet de la première classe d’âge, de la classe d’âge intermédiaire et de la
plus âgée.
Etat de repos
173
Vision de près (33cm)
Vision de loin (5m)
Figure 40 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 1
Etat de repos
174
Vision de près (33cm)
Vision de loin (5m)
Figure 41 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 3
175
Etat de repos
Vision de près (33cm)
Vision de loin (5m)
Figure 42 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 5
176
Les figure 43 et mm
Figure 44 mettent en évidence la modification des rayons de courbure des
faces antérieures et postérieures du cristallin lors de l’accommodation au cours du
passage de la vision de loin à la vision de près en passant par l’état d’équilibre.
mm
Moy. des cellules pour Rant
11
Ardouin
Duez
10
Lemordant
Martinet
Massard
9
Plantier
Roche
8
7
1VL
DF
VP
Figure 43 : Rayon de courbure de la face antérieure du cristallin en fonction de la
distance d’observation. (VL : vision de loin, DF : état d’équilibre, VP : vision de près).
mm
Moy. des cellules pour Rpos
9
Ardouin
8
Duez
177
7
Lemordant
Martinet
Massard
Plantier
6
5
Roche
Figure 44 : Rayon de courbure de la face postérieure du cristallin en fonction de la
distance d’observation. (VL : vision de loin, DF : état d’équilibre, VP : vision de près).
178
La
Figure 45 : Distance entre la cornée et la face antérieure du cristallin en fonction de
la distance d’observation. (VL : vision de loin, DF : état d’équilibre, VP : vision de près).
met en évidence les modifications de profondeur de la chambre antérieure en
fonction de la distance d’observation lors du passage de la vision de loin à la vision de
près en passant par l’état d’équilibre.
mm
Critère d’inclusion : Critère 6 de totalIRMfinal3n.svd
4
Moy. des cellules pour DistCornéeAnt
3,75
3,5
Ardouin
3,25
Duez
Lemordant
Martinet
3
Massard
Plantier
2,75
Roche
2,5
2,25
2
1VL
DF
VP
Figure 45 : Distance entre la cornée et la face antérieure du cristallin en fonction de
la distance d’observation. (VL : vision de loin, DF : état d’équilibre, VP : vision de près).
179
Les
Figure 46 : Graphe de régression de l’épaisseur moyenne du cristallin mesurée pour
toutes les images IRM en fonction de l’âge. et
Figure 47 mettent en évidence l’augmentation de l’épaisseur antéro-postérieure du
cristallin au cours du vieillissement.
Critère d’inclusion : Critère 6 de totalIRMfinal3n.svd
5
4,8
4,6
EpCristallin
4,4
4,2
4
3,8
3,6
3,4
3,2
3
2,8
20
25
30
35
40
Age
Y = 2,51 + ,03 * X; R^2 = ,572
45
50
55
60
Figure 46 : Graphe de régression de l’épaisseur moyenne du cristallin mesurée pour
toutes les images IRM en fonction de l’âge.
Critère d’inclusion : Critère 6 de totalIRMfinal3n.svd
Moy. des cellules pour EpCristallin
4,8
4,6
4,4
4,2
4
3,8
3,6
3,4
180
3,2
3
2,8
21
31
37
43
48
49
57
Figure 47 : Courbe de variation de l’épaisseur moyenne du cristallin mesurée pour
toutes les images IRM en fonction de l’âge.
Pour ce qui concerne l’observation du muscle ciliaire, seule la contraction ou la
relaxation globale du muscle ciliaire dans son ensemble est visible en vision de près ou
de loin. La résolution de ces images ne permet pas d’obtenir des informations fiables sur
l’action respective du muscle longitudinal ou du muscle circulaire.
14.2 Analyses des résultats
La technique de mesure géométrique est comparable à celle de seuillage. Il est
bien visible sur la Figure 48 que si les cercles déterminés sur l’image IRM sont
placés sur l’image en contraste de seuil, leur positionnement est parfaitement
superposable à la coupe du cristallin. La reproductibilité des mesures avec les deux
techniques par deux observateurs démontre que la définition des images obtenues
est suffisante pour l’étude morphologique et métrologique du cristallin et de la
chambre antérieure.
Par contre, cette définition ne permet pas de distinguer correctement les détails
du muscle ciliaire. Seule une contraction ou une relaxation musculaire globale est
visible sans distinction d’un faisceau musculaire plutôt qu’un autre. Dans le cas de la
vision de près, le muscle s’épaissit, attestant d’une contraction tandis que l’inverse se
produit pour la vision de loin.
181
Figure 48 : Superposition de l’image en contraste de seuil et des cercles de
calcul géométrique de l’image IRM correspondante
La Figure 39 : Réfraction des sujets sélectionnés pour l’IRM en fonction de la
distance d’observation. (VL : vision de loin à 5 m, Dark : état d’équilibre tonique,
VP : vision de près à 33cm). met en évidence la diminution progressive de la capacité
d’accommoder (apparition d’une myopie induite) en fonction de l’âge pour passer de la
vision de loin à celle de près.
Les Figure 40 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 1Figure 41 : Images IRM du
sujet de la classe d’âge 3 et Figure 42 : Images IRM du sujet de la classe d’âge 5 mettent
en évidence une augmentation de la taille globale du cristallin en fonction de l’âge. La
forme du cristallin prend une forme spécifique lors de la vision de près en modifiant ses
rayons de courbures.
182
La figure 43 met en évidence une diminution du rayon de courbure de la face
antérieure du cristallin lors de l’accommodation pour la vision de près. Cette diminution est
de moins en moins visibles jusqu’à disparaître pour les âges les plus avancés atteints de
presbytie.
De la même façon, la figure x met en évidence une diminution du rayon de courbure
de la face postérieure du cristallin lors de l’accommodation pour la vision de près. Cette
diminution est moins importante que pour la face antérieure. Ce rayon est même presque
stable. Aucune modification n’est observée après l’apparition de presbytie.
La figure 45 montre une nette diminution de la profondeur de la chambre antérieure
avec l’âge.
Tous sujets confondus, la valeur moyenne du rayon antérieure est de 8,68 mm
tandis que celle du rayon postérieur est de 5,54 mm. L’épaisseur du cristallin est de 3,74
mm pour un diamètre de 8 mm. La profondeur moyenne de la chambre antérieure est
mesurée à 3,02 mm.
Le muscle ciliaire est contracté lors de la vision de près, la surface de coupe
correspondant au muscle ciliaire est augmentée.
15 DISCUSSION
Les données ont été recueillies à partir d’un nombre limité de sujet ce qui peut
rendre les interprétations statistiques des résultats plus difficiles même si leur tendance est
bien visible. Par ailleurs, la définition des images obtenues est inférieure à ce que nous
attendions. Ce phénomène est lié aux mouvements oculaires qui sont incontrôlables en
dépit de la bonne coopération de nos sujets. Cependant, la plupart de nos données est
conforme à ce qui est observé dans la littérature. Par contre, nous ne pourrons pas obtenir
une bonne visibilité de la structure musculaire ciliaire, en particulier distinguer les faisceaux
183
l’un de l’autre. Seuls la contraction globale du muscle circulaire ou son relâchement
peuvent être affirmés.
Le groupe de sujets sélectionnés est représentatif des variations réfractives
observées en fonction des classes d’âge. Nos résultats font apparaître une augmentation
de volume du cristallin avec l’âge. Les images IRM des figures XXXXX montrent bien
l’augmentation progressive du volume globale du cristallin.
Avec l’âge, l’épaisseur du cristallin augmente et les rayons de courbure moyens de
ses faces antérieures et postérieures diminuent sans induire de changement réfractif
comme le rapporte la littérature. Koretz (1997), Cook (1994). Cette stabilité de la réfraction
n’est pas liée à une modification physico chimique de son pouvoir réfractif mais à la
géométrie de ses faces. En effet, dans une étude biométrique du cristallin réalisée à l’aide
d’un Orbscan®, Allouch et al. (2005) n’observent pas de changement des rayons de
courbure des deux faces du cristallin mais uniquement de son épaisseur. L’Orbscan® est
un topographe d’élévation très précis capable de mesurer les courbures du cristallin mais
uniquement sur la petite surface exposée dans l’aire pupillaire, seule utile à la vision et
accessible par la machine. Or les faces antérieures et postérieures du cristallin sont
asphériques et leur mesure globale par assimilation à un segment de sphère ne reflète
pas leur forme exacte. De plus, le cristallin ne représente qu’un tiers du pouvoir réfractif
oculaire tandis que la face antérieure ne représente que 35 % du pouvoir réfractif du
cristallin. La surface équivalente sur la face postérieure constitue 65% de la réfraction du
cristallin où le changement de rayon est minime. Ainsi, les modifications de forme des
faces cristalliniennes survenant lors du vieillissement ne modifient pas les caractéristiques
réfractives globales de la lentille.
Dans la continuité de sa théorie sur l’accommodation, Helmholtz propose une
explication de la presbytie qui semble la plus probable. Pour ses partisans,
l'accommodation maximale ne dépendrait que de la substance cristallinienne qui
184
détermine la plasticité du cristallin. La réduction du parcours d'accommodation observée
au cours de la presbytie proviendrait d’une rigidité plus importante du contenu du
cristallin au fur et à mesure que l'âge avance. La force de contraction nécessaire pour
produire une dioptrie d'accommodation est la même indépendamment de l'âge dans la
zone fonctionnelle du parcours d'accommodation (voir figure 8 TM). De ce fait, pour un
sujet presbyte dont l'amplitude d'accommodation diminue, une part importante de la
puissance du muscle ciliaire resterait latente.
La presbytie serait la conséquence d’une modification du volume mais surtout de la
consistance du cristallin. L’expérience clinique dans la chirurgie d’extraction du cristallin de
l’enfant et de l’adulte fait apparaître une différence importante en fonction de l’âge. Une
simple aspiration à l’aiguille du cristallin est réalisable chez l’enfant ou le jeune adulte
tandis que des ultrasons à forte dose sont indispensables chez le sujet âgé. Une
modification de la consistance du cristallin apparaît donc de manière certaine avec le
vieillissement. A son époque, ne pouvant parler d’oxydation protéique, Helmholtz évoque
une sclérose de la structure du cristallin. Les théories proposées ultérieurement telles que
nous les avions citées dans l’état de l’art et mettant en cause les autres structures
(capsule, zonule, muscle) impliquées dans l’accommodation ne correspondent pas à nos
observations, en particulier celles concernant l’action musculaire mais aussi le
relâchement de la zonule.
A l’inverse, pour les partisans de la théorie de Donders, le mécanisme déficient
principalement responsable de la presbytie ne serait pas d’origine cristallinienne. Ainsi,
dans sa théorie capsulaire, Fincham (1925) considère probable l’hypothèse que la
substance cristallinienne durcit avec l'âge, mais aussi que la capsule élastique doit alors
exercer une plus grande force pour déformer l’ensemble de la structure lenticulaire.
Seul un plus grand relâchement de la zonule, donc une contraction plus importante du
muscle ciliaire, pourrait permettre cette déformation supplémentaire. Cependant, il faut
aussi prendre en considération que le cristallin augmente de volume avec l’âge,
185
entraînant un déplacement de l’insertion zonulaire et modifiant ainsi son amplitude de
mouvement. Contrairement à ce qu’a publié Schachar (1994), Strenk (1999) rapporte
une absence d’augmentation de diamètre du cristallin par une étude IRM. Il est
probable qu’une augmentation minime survienne, mais comme nous l’avons observé, la
définition d’image ne permet pas toujours de mettre en évidence des variations dont
l’échelle est inférieure à la résolution de nos systèmes d’exploration. De toute façon,
cette modification est négligeable, tant dans ses rapports avec le muscle ciliaire que
dans un rôle réfractif.
Les modifications anatomiques et histologiques du muscle ciliaire en rapport avec
l’âge ont effectivement été étudiées pour tenter d’expliquer la nature mécanique ou
physico chimique de la presbytie. Ces recherches ont montré que le muscle ciliaire
atteignait sa taille maximum vers 40 ans, ce qui contredit la dégénérescence musculaire
lipidique décrite dans la théorie de Donders. Cependant, Weale (1962) fait remarquer que
l'augmentation du volume, et non du diamètre, du cristallin avec l'âge oblige le muscle
ciliaire à avoir une contraction plus importante pour obtenir le même relâchement de la
zonule. Selon lui, ce changement de volume explique l'hypertrophie du muscle au début
de la presbytie par réaction au trouble visuel, indépendamment de la rigidité du cristallin.
Cependant, la croissance du cristallin est linéaire (Hockwin et al., 1982), l’augmentation
de volume du muscle devrait donc également apparaître très progressivement et pas
spécialement vers 40 ans. Par contre, la rigidité du cristallin apparaît moins
progressivement, justifiant une réponse musculaire adaptée et donc d’apparition plus
rapide comme le rapporte Strenk, (1999).
Toujours selon Fincham, une force atteignant la capacité maximale du muscle
serait nécessaire pour provoquer l'accommodation maximale à tout âge (Figure 49).
Une contraction musculaire supplémentaire serait donc sans effet supplémentaire.
Cette deuxième affirmation de Fincham, qui ne préjuge pas de la cause exacte de la
presbytie, est par contre tout à fait compatible avec la théorie de Helmhotz et semble
186
probable. Si le système effecteur ne produit pas l’effet sensoriel attendu, la
stimulation augmente au maximum de la capacité musculaire. Par contre, Fincham
pense que la presbytie serait en partie due à une faiblesse du muscle ciliaire qui
provoquerait une diminution de la valeur de la réponse accommodative pour un signal
nerveux donné, identique et stable au cours des années. Cette théorie ne peut tenir car
elle ne prend pas en compte la perte de la plasticité cristallinienne et va à l’encontre des
publications sur l’augmentation de la force musculaire vers 40 ans.
187
Figure 49
La contraction du muscle ciliaire pendant l'accommodation a aussi été mesurée
directement par cyclographie d'impédance. Swegmark (1969) n'a pas remarqué de perte
de pouvoir contractile avant 60 ans, la puissance du muscle semblant être maximale vers
40 ans. Saladin et Stark (1975) ont enregistré pour des sujets prépresbytes une
augmentation notable de la contraction même quand l'accommodation ne répond plus
(zone latente). Ces deux résultats vont dans le sens de la théorie d’Helmholtz.
Pour une variation d'accommodation donnée, la théorie soutenue par Donders
nécessite une plus grande sollicitation musculaire que la théorie d’Helmholtz. Fischer
(1977) a pu déterminer directement la relation entre la force exercée et la variation
d'accommodation. Selon lui, cette variation n'est pas linéaire et pour un âge donné, la
contraction serait proportionnelle au carré de la valeur de l'accommodation. En
conséquence, la loi de variation entre la valeur de l'accommodation mise en jeu et
la force exercée se situerait à une valeur intermédiaire de celles résultant des deux
théories (Figure 49Erreur ! Source du renvoi introuvable.). Selon ces derniers
résultats, pour une variation d'accommodation donnée, il faut que le muscle ciliaire
exerce une force plus importante en vision de près qu'en vision de loin, donc une
contraction plus intense du faisceau circulaire. Il est probable que lors de la presbytie, le
système n’obtenant pas la réponse sensorielle souhaitée augmente sa réponse effectrice
et donc sa contraction musculaire, même si la partie résistante à l’action musculaire et
dégradée par le vieillissement est le contenu du cristallin. Le muscle ne peut alors être
tenu responsable de la perte d’efficacité de l’accommodation. Ceci est d’autant plus vrai
que son volume global et donc sa contraction augmentent vers l’âge d’apparition de la
presbytie (Fisher, 1985) en réponse à l’apparition d’une rigidité progressive du cristallin qui
188
absorbe l’effet de l’action musculaire. Sa réponse n’est donc pas diminuée mais
augmentée. Les dégénérescences musculaires liées à l’âge apparaissent bien plus tard
que l’âge d’apparition de la presbytie.
La presbytie est donc la conséquence d’une sclérose cristallinienne, la fibrose du
muscle ciliaire n'intervenant que pour un âge plus avancé.
Afin d’essayer de mettre en évidence les deux faisceaux antagonistes du muscle
ciliaire, il pourrait être proposé d’augmenter la contraction musculaire de manière
sélective par l’instillation locale sur la surface oculaire de substances pharmacologiques
ciblées. Par ailleurs, ces stimulations ou inhibitions sélectives permettraient de comparer
l’amplitude réfractive maximale du système indépendamment d’une composante
cognitive agissant sur le système effecteur. Cette action pharmacologique est étudiée
dans la partie 4.
189
Partie 5
190
La caractérisation du statut réfractif en vision de loin (5m) avec l’optomètre et
l’aberromètre, puis en vision de près maximale (variant pour chaque sujet) à l’aide du
parcours d’accommodation réalisé avec l’aberromètre a permis de définir pour
chacun des sujets une valeur dioptrique maximale correspondant à chacune de ces
deux distances. Ces mesures dioptriques représentent l’amplitude maximale du
système effecteur, dans des conditions physiologiques, en réponse à une stimulation
sensorielle extrême. Elles montrent les limites physiologiques du système et les
situent par rapport à l’état d’équilibre déterminé par l’accommodation tonique sans
stimulation.
Objectifs de l’étude
Comme nous l’avons vu précédemment, le muscle ciliaire est constitué de
deux faisceaux antagonistes, l’un circulaire dont la contraction agit dans le sens de
l’accommodation pour la vision de près, l‘autre longitudinal d’action antagoniste pour
la vision de loin. Innervés par deux systèmes nerveux différents, le parasympathique
et l’orthosympathique, ces deux faisceaux peuvent donc être stimulés ou inhibés par
une action pharmacologique locale sélective, synergique ou antagoniste. Non
physiologique, cette action va agir directement sur les muscles en les plaçant en
situation de contraction ou de relaxation maximale. La réponse réfractive du système
va permettre de caractériser la réserve accommodative disponible par rapport à l’état
physiologique lors d’une stimulation sensorielle devant entraîner une réponse
maximale. La réponse musculaire à cette stimulation pharmacologique sera
comparée à l’état anatomique en situation physiologique observé à l’IRM.
191
Il s’agit d‘une part, d’évaluer à l’aide d’un autoréfractomètre et d’un
aberromètre, l’état réfractif induit chez des individus phakes par un état
accommodatif variant en fonction de stimulations ou d’inhibitions pharmacologiques.
La description anatomique et l’analyse morphologique des images obtenues par IRM
comprennent les variations de la profondeur de la chambre antérieure, du cristallin,
de la zonule et du muscle ciliaire chez les individus phakes retenus pour la phase
IRM de l’étude.
16 Position du problème
Il s’agit de définir la capacité maximale de réponse du système effecteur, en
dehors des conditions de stimulation sensorielle physiologique, lors d’une action
pharmacologique ciblée aboutissant à une contraction ou relaxation maximale sur
l’un ou les deux faisceaux antagonistes des muscles ciliaires.
D’un point de vue réfractif, il s’agit de chercher à l’autoréfractomètre et par
aberromètrie s’il existe une différence entre l’état réfractif physiologique maximale
(punctum proximum) et l’effet produit par la stimulation pharmacologique à chaque
stade des instillations. L’influence de l’âge sur ce phénomène est aussi observée
Une étude anatomique en IRM complète l’observation anatomique à la fin des deux
instillations. Les effets sur la morphologie des structures oculaires, en particulier le
cristallin, seront observés.
On pourra ainsi déterminer si, à l’état physiologique, le sujet exploite la totalité
de son amplitude accommodative que permet mécaniquement son système effecteur
ou s’il n’utilise qu’une partie de ses capacités. Cette réserve accommodative, si elle
existe, serait-elle « consommée » au cours des années ou reste-t-elle constante ? Si
192
elle diminue, elle permettrait d’expliquer l’épuisement progressif de la faculté
d’accommoder au cours du vieillissement jusqu’à l’apparition de la presbytie.
17 METHODES ET MOYENS
17.1 Méthodes
17.1.1
Hypothèse expérimentale
Deux situations opposées vont être étudiées, une par œil sur un même sujet.
Pour l’œil droit, la stimulation pharmacologique en vision de près qui consiste
en une stimulation du faisceau circulaire du muscle ciliaire et une inhibition de son
faisceau longitudinal avec pour conséquence une accommodation maximale et un
relâchement de la zonule. Cette accommodation pharmacologique de près devrait
être au moins égale à celle du punctum proximum et l’âge ne devrait avoir que peu
d’influence sur la différence.
Pour l’œil gauche stimulé en vision de loin, l’inhibition du faisceau circulaire du
muscle ciliaire ne devrait avoir que peu d’incidence sur le statut réfractif du sujet,
encore moins sur le plan anatomique. Le complément pharmacologique par
stimulation du faisceau longitudinal peut avoir une conséquence supplémentaire
minime qui devrait être inférieure à celle de l’inhibition du faisceau circulaire.
Sur le plan anatomique, les images IRM doivent mettre en évidence une
augmentation des constantes observées pour les mêmes stimulation lors de la
précédente expérimentation avec études des données morphologiques en IRM.
193
17.1.2
Une
Sélection des sujets et protocole expérimental
évaluation
de
la
sollicitation
musculaire
ciliaire
par
tests
pharmacologiques est réalisée après contrôle ophtalmologique de la tolérance des
sujets aux produits proposés (cf fiches pharmacologiques en annexe 3). L’action
cristallinienne du faisceau longitudinal du muscle ciliaire est de plus faible amplitude
que celle de la portion circulaire. Ce sont donc les collyres agissant sur la portion
longitudinale qui seront instillés en première intention. Le temps d’action moyen des
collyres étant de 30 minutes, la mesure ne sera effectuée qu’après ce délai.
Les collyres agissant sur la vision de loin seront instillés dans l’œil droit puis
ceux agissant sur la vision de près dans le gauche de manière concomitante afin
d’éviter au sujet deux déplacements dans le centre où a lieu l’expérimentation. Cette
évaluation est ensuite comparée aux valeurs réfractives du tonus de base ou dark
focus, à celles de la vision de loin et de près respectivement en fonction de l’action
des collyres instillés.
17.1.3
Stimulation musculaire par tests pharmacologiques
Stimulation en vision de loin
L’instillation
de
collyre
sympathomimétique
(néosynéphrine)
stimule
l’orthosympathique qui agit sur le faisceau longitudinal du muscle ciliaire. Il agit dans
le sens d’une contraction de ce muscle qui est normalement déclenchée par la vision
de loin. Son effet doit donc entraîner une gêne théorique en vision de près mais qui
peut ne pas être ressentie par le patient en raison de la faible valeur dioptrique
induite. Les concentrations de néosynéphrine sont de 10% chez l’adulte, dosages
utilisés en pratique quotidienne lors d’investigation clinique. Etant données la plus
194
grande cohésion de la sclère de l’adulte et une cornée de structure plus étanche, ces
deux tissus sont moins sensibles à la pénétration des collyres lors du vieillissement
justifiant l’utilisation de ce dosage à 10 % chez l’adulte. Immédiatement après cette
première
mesure
réfractive
sous
collyre
sympathomimétique,
un
collyre
parasympatholytique (tropicamide) qui bloque la conduction du nerf parasympathique
et agit en synergie avec le sympathomimétique est instillé. L’efficacité de cette
association est reconnue comme voisine de celle de l’instillation d’atropine seule,
sans l’inconvénient d’une action prolongée pendant plusieurs jours après la dernière
instillation. (Erda et al,. 1992).
En inhibant la contraction du faisceau circulaire du muscle ciliaire, on obtient
une condition réfractive et anatomique identique à celle observée en vision de loin.
Stimulation en vision de près
Sur l’autre œil, un collyre sympatholytique (béta-bloquant) qui inhibe le
faisceau longitudinal est instillé chez l’adulte uniquement. Une mesure de la
réfraction est effectuée puis un collyre parasympathomimétique (pilocarpine 2%) qui
stimule le nerf parasympathique est instillé préalablement à une nouvelle mesure de
la réfraction. En contractant le faisceau circulaire du muscle ciliaire, il doit entraîner
une condition réfractive et anatomique identique à celle observée en vision de près.
L’objectif
est
de
comparer
l’état
physiologique
avec
une
action
pharmacologique stimulant les muscles au maximum de leur capacité. Ces mesures
cherchent à mettre en évidence si le mouvement musculaire induit par des
stimulations physiologiques est identique ou inférieur à la plus grande variation
réfractive induite par action pharmacologique et mesurable.
195
17.1.4
Recueil et exploitation des images
Ils sont identiques à ceux de la phase précédente.
17.2 Moyens
17.2.1
Exploration réfractive
L’autoréfractomètre à infra rouge et l’aberromètre sont les mêmes que ceux
utilisés lors de la phase d’évaluation réfractive initiale.
17.2.2
Exploration IRM
Dans le groupe initial de 31 sujets, sept ont été sélectionnés pour leur
représentativité réfractive et l’étude IRM. Les matériels et le protocole utilisés pour
l’acquisition et l’exploitation des données sont identiques à ceux des phases
précédentes.
17.2.3
Substances pharmacologiques
Les collyres instillés seront d’une concentration permettant une réponse
complète des muscles. La quantité instillée et la fréquence d’instillation sont
adaptées pour obtenir le maximum d’effet conformément aux recommandations des
laboratoires.
Ce sont des produits non spécifiques à ce protocole de recherche et vendus en
officine. Seules seront citées les dénominations communes internationales, pas les
marques commerciales.
196
Pour la vision de près, il faut une stimulation du muscle circulaire. Un collyre
parasympathomimétque (PΣ +) comme la pilocarpine est indiqué.
L’inhibition du muscle longitudinal se fera par un collyre sympatholytique (OΣ –)
tel qu’un béta-bloquant (timolol).
Pour la vision de loin, il faut une stimulation du muscle longitudinal. Un collyre
sympatholytique (OΣ +) comme la néosynéphrine est indiqué.
L’inhibition du muscle circulaire se fera par un collyre parasympatholytique (PΣ-)
tel que le tropicamide.
18 Résultats
18.1 Présentation des résultats
18.1.1
Evaluation réfractive
Les résultats réfractifs de tous les sujets après chaque stade d’instillation de
collyre sont présentés pour chaque œil.
Pour l’œil droit stimulé en vision de près, la valeur moyenne des mesures à
l’autoréfractomètre, dans chacune des classes d’âge, est reportée dans la Figure 50 :
Comparaison de l’action pharmacologique par rapport à la vision de loin pour tous les
sujets, œil droit. et comparée à l’action d’un puis deux collyres. Les valeurs extrêmes
varient de -5 à +1D.
Dioptrie
Critère d’inclusion : Critère 4 de refractiongeneIRM.svd
2
1
Moy. des cellules
0
1
-1
2
197
-2
-3
3
4
5
Vision de loin
PΣ +
PΣ + / OΣ -
Figure 50 : Comparaison de l’action pharmacologique par rapport à la vision de
loin pour tous les sujets, œil droit.
Pour chaque classe d’âge, la valeur moyenne des mesures à l’aberromètre en
vision de près maximale (punctum proximum) est comparée dans la
PΣ +
P Σ+ / O Σ Figure 51 : à l’action d’un puis de deux collyres. Les valeurs extrêmes varient
de -4,75 à +0,5 D.
Dioptrie
Critère d’inclusion : Critère 4 de refractiongene1.svd
1
0
-1
1
2
3
-2
4
5
-3
-4
198
-5
minD
OVPP1D
OVPP2D
P. proximum
PΣ +
P Σ+ / O Σ -
Figure 51 : Comparaison de l’action pharmacologique par rapport au punctum
proximum (vision de près maximale) pour tous les sujets, œil droit.
199
Pour l’œil gauche, la Figure 52 : Réfraction à l’autoréfractomètre après
stimulation pharmacologique pour la vision de loin / classes d’âge.
Figure 53 rapporte les mesures de l’autoréfractomètre pour la vision de loin,
après instillation du collyre sympathomimétique puis rajout du collyre parasympathicolytique.
Dioptrie
Eclaté par : cage
1
,75
,5
1
,25
2
3
0
4
-,25
5
-,5
-,75
-1
33 cm
OΣ +
OΣ + / PΣ -
Figure 52 : Réfraction à l’autoréfractomètre après stimulation pharmacologique
pour la vision de loin / classes d’âge.
200
Pour l’œil gauche, la Figure 53 : Réfraction à l’aberromètre après stimulation
pharmacologique pour la vision de loin / classes d’âge. rapporte les mesures de
l’aberromètre pour la vision de loin, après instillation du collyre sympathomimétique
puis rajout du collyre para-sympathicolytique.
Dioptrie
2
1
0
1
2
-1
3
4
-2
5
-3
-4
-5
Figure 53 : Réfraction à l’aberromètre après stimulation pharmacologique pour
la vision de loin / classes d’âge.
201
18.1.2
Evaluation anatomique
La représente les modifications réfractives de chaque sujet sélectionné pour
l’IRM après instillation de la première phase de collyre. Soit une vision de loin à 5
mètres, en état d’équilibre tonique (dark focus) et en vision de près à 33 centimètres.
La Figure 54 : Images IRM des sujets des classes d’âge 1, 3 et 5montre les images
IRM les plus démonstratives de la stimulation pharmacologique pour un sujet de la
première classe d’âge, de la classe d’âge intermédiaire et de la plus âgée.
202
Pharmacologie de près, classe d’âge 1
Pharmacologie de loin, classe d’âge 1
Pharmacologie de près, classe d’âge 3
Pharmacologie de loin, classe d’âge 3
Pharmacologie de près, classe d’âge 5
Pharmacologie de loin, classe d’âge 5
Figure 54 : Images IRM des sujets des classes d’âge 1, 3 et 5
203
La
Figure 55 met en évidence la modification des rayons de courbure des faces
antérieures du cristallin lors du passage de la vision de loin à près jusqu’à la stimulation
pharmacologique pour la vision de près.
mm
Critère d’inclusion : Critère 9 de totalIRMfinal3n.svd
14
13
12
11
10
9
8
7
Loin
PΣ+/OΣ -
33cm
Figure 55 : Modification du rayon antérieur de la face du cristallin après
stimulation en vision de près. Œil droit.
204
La
Figure 56 met en évidence la modification des rayons de courbure des faces
antérieures du cristallin lors du passage de la vision de loin jusqu’à la stimulation
pharmacologique pour la vision de loin.
mm
Critère d’inclusion : Critère 8 de totalIRMfinal3n.svd
13
12
11
10
9
8
7
1VL
Loin
2POG
OΣ +/PΣ-
Figure 56 : Modification du rayon antérieur de la face du cristallin après
stimulation en vision de loin. Œil gauche.
18.2 Analyses de résultats
18.2.1
Analyse de l’évaluation réfractive
Pour l’œil droit, il y a une différence statistiquement significative entre la vision
de loin et la stimulation pharmacologique dès la première phase d’instillation, une
comparaison appariée le montre : t25= 4,21, p=0,0003 à l’exception de la classe
d’âge 1 avec t5=-1,13, p=0,31, différence encore plus importante après la deuxième
205
phase d’instillation avec t12=4,74, p=0,0001. De plus, cette différence est encore
statistiquement significative entre les deux phases d’instillation de collyre avec
t21=2,72, p=0,01, montrant l’effet du deuxième collyre qui complète l’action du
premier.
Pour l’œil gauche, il n’y a pas de différence statistiquement significative entre
la vision de loin et la stimulation par collyre sympathomimétique (néosynéphrine) à
l’autoréfractomètre, une comparaison appariée le montre : t30=0,880, p=0,39.
L’aberromètre ne montre pas non plus de différence entre ses mesures de loin et
avec ce collyre : t30=1,332, p=0,1927. Il n’y a pas de différence entre
l’autoréfractomètre et l’aberromètre, la comparaison appariée montre : t30=0,372,
p=0,712.
Après l’ajout du collyre parasympatholytique, il apparaît une différence : t30=5,540, p<0,0001 lors de la mesure en autoréfractomètre par rapport à la vision de
loin. L’ajout de ce collyre produirait un effet statistiquement visible sur les classes
d’âge 2, 3 et 5. Par contre, quelles que soient les classes d’âge, l’aberromètre ne
montre pas de différence entre les réfractions après un ou deux collyres : t30=-1,519,
p=0,14.
206
La
Figure 57 résume l’évolution réfractive de l’œil droit de tous les sujets, dans
toutes les classes d’âge, en partant de la vision de loin jusqu’à la stimulation
pharmacologique entraînant la plus forte accommodation de près.
Dioptrie
1
0
1
-1
2
3
-2
4
-3
5
-4
-5
AVLD
Loin
DarkFD
équilibre
p-3DD
33cm
minD
P. prox. OVPP1D
PΣ + OVPP2D
P Σ+ / O Σ207
Figure 57 : Parcours réfractif total moyen de l’œil droit de tous les sujets avec
stimulation en vision de près / classes d’âge.
La
Figure 58 résume l’évolution réfractive de l’œil droit des sujets IRM, en partant
de la vision de loin jusqu’à la stimulation pharmacologique entraînant la plus forte
accommodation de près.
Dioptrie
1
Moy. des cellules
0
-1
-2
-3
-4
-5
Loin
équilibre
33cm
P. prox.
PΣ +
P Σ+ / O Σ-
Figure 58 : Parcours réfractif total de l’œil droit des sujets IRM avec stimulation en
vision de près
208
La
Figure 59 résume l’évolution réfractive de l’œil droit de tous les sujets, dans
toutes les classes d’âge, en partant de la stimulation pharmacologique entraînant la
plus forte accommodation de loin jusqu’à la vision physiologique maximale de près
(punctum proximum).
Dioptrie
1,5
1
1
0
2
-,5
3
-1
4
-1,5
5
-2
OΣ+/PΣ-
O Σ+
Loin
équilibre
209
33cm
minG
-3
-3DG
-2,5
DarkFG
Moy. des cellules
,5
P. prox.
Figure 59 : Parcours réfractif total moyen de l’œil gauche de tous les sujets avec
stimulation pharmacologique en vision de loin / classes d’âge.
210
La
Figure 60 résume l’évolution réfractive de l’œil gauche des sujets IRM, en
partant de la stimulation pharmacologique entraînant la plus forte accommodation de
loin jusqu’à la vision physiologique maximale de près (punctum proximum).
.
Dioptrie
Eclaté par : suj
1,5
1
Moy. des cellules
,5
0
-,5
-1
-1,5
-2
-2,5
équilibre
33cm
minG
Loin
-3DG
O Σ+
DarkFG
OΣ+/PΣ-
OVLG
OVLP2G
-3,5
OVLP1G
-3
P. prox.
Figure 60 : Parcours réfractif total de l’œil gauche des sujets IRM avec stimulation
pharmacologique en vision de loin
18.2.2
Analyse de l’évaluation morphologique
Les modifications de rayon de courbure de la face antérieure du cristallin tant
pour l’œil droit que pour l’œil gauche ne sont pas statistiquement significatives.
211
19 Discussion
Le principal problème rencontré lors de cette phase de l’étude réside dans la
mesure réfractive de l’œil droit, stimulé par les collyres parasympathomimétiques et
sympatholytiques qui entraînent un myosis intense. Chez certains sujets, la mesure
réfractive était impossible quelle que soit le procédé. L’aberromètre n’était
pratiquement pas réalisable chez la plupart des sujets.
Pour l’œil droit, la comparaison entre le punctum proximum et les stimulation
pharmacologique en vision de près met en évidence une stabilité réfractive chez les
sujets de la classe 1, les plus jeunes. Leur capacité maximale est recrutée par le
système effecteur lors d’une stimulation sensorielle. Il apparaît que cette capacité
diminue avec le vieillissement puisque le système répond beaucoup mieux à une
stimulation pharmacologique que sensorielle. Dès ce stade, il faut cependant tenir
compte de l’effet sténopéïque particulièrement important entraîné par le myosis.
L’ajout du deuxième collyre a un effet réfractif sensible, il y a donc une deuxième
action musculaire qui est impliquée et peut modifier l’état réfractif.
Pour l’œil gauche, la différence observée entre les mesures par l’aberromètre et
l’autoréfractomètre, après instillation d’un ou de deux collyres est explicable par la
mydriase induite. L’aberromètre a la capacité de déterminer une réfraction sur une
surface définie par programmation de la surface étudiée. La mesure réalisée avec
l’aberromètre correspond à celle réalisée sur toute la surface pupillaire puisque nous
n’avons
pas
sélectionné
une
taille
spécifique.
La
mesure
réalisée
par
l’autoréfractomètre n’est pas modifiable et plus restreinte par rapport à la surface
212
pupillaire réelle liée à la mydriase importante. Cette différence des conditions de
mesure rend la mesure par l’aberromètre plus stable puisqu’il mesure toute la
puissance optique mais ne reflète pas la perception fovéale du sujet. Le faisceau de
mesure le plus serré, capable de dépister une différence sur la zone où la variation
de réfraction est plus sensible, est celui de l’autoréfractomètre.
La stimulation pharmacologique permet de mettre en évidence une action
sympathique et une autre parasympathique, toutes deux bien distinctes. Il y a donc
deux actions musculaires bien différenciées et complémentaire..
Si en vision de près la réserve accommodative révélée par la stimulation
pharmacologique est constante, elle traduit un état anatomique extrême incompatible
avec la physiologie, sauf avec un entraînement régulier spécifique. Dans ce cas, un
entraînement régulier à la vision de près pourrait retarder un temps la gêne
fonctionnelle induite par la presbytie en permettant au sujet d’aller exploiter la
réserve accommodative révélée par l’exploration pharmacologique.
De par leur action pharmacologique sur la motricité pupillaire, soit dans le
sens d’une mydriase, soit dans le sens d’un myosis, les collyres instillés modifient la
prise de mesure réfractive. Dans le cas du myosis, la pupille peut être d’un diamètre
si petit (1mm) qu’elle empêche l’examen réfractif par l’optomètre mais surtout par
l’aberromètre. Dans le cas d’une mydriase, elle rend les mesures plus rapides mais
favorise facilement les décentrements qu’il conviendra d’éviter.
213
Différence entre accommodation volontaire et capacité maximale du système
Les résultats obtenus par les deux auteurs sont très proches. Ils observent une
chute rapide de l'amplitude d'accommodation jusqu’à 50-52 ans. Elle diminue ensuite
plus lentement. D’après leurs études, il ne reste qu'environ 1,5 D d'accommodation
mesurable à 60 ans ce qui n’est pas en concordance avec nos observation qui montre
moins d’accommodation mesurable. L’utilisation largement répandue des systèmes de
compensation optique à des âges plus précoces, le développement de l’observation en
vision de près, les changements de notre mode de vie sont autant de facteurs qui
peuvent influencer l’amplitude d’accommodation mesurable et non potentielle.
L’analyse morphologique permet de mettre en évidence l’antagonisme global du
muscle ciliaire mais la définition des images ne permet pas de différencier les deux
faisceaux ciliaires.
20 Conclusion
Les évolutions technologiques et les conditions d'acquisition de l'information
sollicitent de façon grandissante les capacités accommodatives (lecture, écrans de
visualisation…). L'exploitation de l'information visuelle proposée requiert un usage fin
et prolongé de l’accommodation par les observateurs. Une fonction accommodative
correcte est un pré requis indispensable pour assurer le confort des individus au
cours de leurs activités nécessitant une forte sollicitation visuelle.
214
Pour certaines professions, les critères de bien être tel que définis reposent en
partie sur une évaluation de l'accommodation (cas de l'expertise du personnel
navigant, des officiers de renseignement, du travail sur écran) dans des conditions
visuelles particulières.
Enfin, le prolongement de la vie active conduit à un nombre croissant de
personnes susceptibles de présenter une presbytie et cependant encore en charge
de fonctions sollicitant de façon précise et prolongée l’accommodation. Certaines
conditions d’emploi peuvent rendre difficile le port et/ou la manipulation d’optique
compensatrice de la presbytie pour la prise d’information visuelle à courte distance.
Une meilleure connaissance du processus évolutif de la presbytie et l’analyse
d’éventuels moyens de recul de son évolution ou de sa compensation chirurgicale
sont donc objet d’intérêt en interface homme / système.
En permettant de voir l’action du muscle ciliaire in vivo, l’étude précise son
implication au cours de la presbytie. La compréhension d’un des mécanismes de la
presbytie peut aboutir à une prise en charge plus adaptée des jeunes presbytes.
A moyen terme, au-delà du simple constat clinique de l'existence d'une
presbytie avérée, cette étude permettrait de poser les bases d'un test pour
l'évaluation des capacités résiduelles fonctionnelles et leurs conséquences dans la
décision d'aptitude. Elle préciserait éventuellement l’intérêt d’une sollicitation
musculaire régulière spécifique afin de retarder l’apparition de ce trouble visuel.
Dans un second temps, en mettant en évidence la performance fonctionnelle
et les caractéristiques anatomiques cristalliniennes et musculaires intrinsèques d’un
sujet sain dans un groupe d’âge donné, cette étude permet une comparaison avec
des études similaires réalisables chez le sujet pseudophake. En effet, cette
215
implication musculaire au cours de l’accommodation s’effectue dans des conditions
particulières dans la pseudo-phakie. Dans ce cas, les effets de la sollicitation
musculaire ne s’exercent plus sur des structures zonulaires puis cristalliniennes
biologiques mais sur un implant aux propriétés biomécaniques figées ou ayant une
plasticité connue d’après le design et les matériaux qui le constitue. L’observation de
patients opérés de la cataracte sur un seul œil quelques années auparavant
apporterait des informations sur le rôle du cristallin, sa forme et sa structure, et
l’action des muscles qui le contrôlent, par comparaison entre le coté opéré avec ou
sans implant, et le coté conservé.
En parallèle, l’observation de sujets déjà porteurs depuis quelques mois d’une
part ou quelques années d’autre part, d’un implant non accommodatif à optique
monofocale ou bien d’un multifocal, de même matériaux et de même dessin,
permettrait de voir les modifications du segment antérieur induites par la chirurgie et
la fibrose de certaines structures (capsule, zonule, sac). Cette technique
d’exploration anatomique en condition fonctionnelle contrôlée permettrait de
comparer ces groupes de sujets (aphake, implant monofocal versus multifocal) afin
de rechercher une différence anatomique et fonctionnelle liée soit au type d’optique,
soit à l’ancienneté de l’intervention, soit à l’âge. Ces données en vision contrôlée
sont aussi importantes pour améliorer les procédés techniques appliqués aux
implants accommodatifs.
La compatibilité
de l’aberromètre avec les traitements chirurgicaux et les
diverses corrections optiques existantes permet de proposer une étude réfractive
fiable car les corrections optiques actuellement proposées sur le marché et les
216
procédures de chirurgie oculaire tendent à modifier les aberrations des fronts
d’ondes en affectant la vision des patients. Ainsi, les implants intra oculaires
asphériques ont été développés pour réduire les aberrations optiques. D’ailleurs, bon
nombre de corrections optiques, telles que les verres progressifs et les lentilles de
contact multifocales, utilisent ces aberrations optiques de différentes façons afin de
compenser artificiellement la perte d’accommodation qui atteint les presbytes.
Charman, (2005) Ainsi, les logiciels intégrés d’exploitation des résultats restent
fiables et efficaces même si quelques parties du front d’ondes viennent à manquer
en raison d’une opacité cornéenne, d’une cataracte mais surtout d’une fibrose
capsulaire post chirurgicale. Les caractéristiques techniques spécifiques des
aberromètres à capteurs H-S rendent ce dispositif particulièrement intéressant pour
le suivi réfractif des yeux implantés dans le but d’une substitution accommodative, et
ce quel qu’en soit leur concept optique.
L’identification de ces différents facteurs aura un rôle déterminant dans
l’évaluation de la fonction visuelle et l’observation anatomo-physiologique de sujets
porteurs d’implants accommodatifs ou de phako-erzatz qui constituent l’étape la plus
évoluée de la restauration oculaire. Cette dernière technique consiste à substituer le
contenu du cristallin par un gel transparent ayant des propriétés optique et physicochimiques stables mais identiques à celle des noyaux et cortex du cristallin. A moyen
terme, cette technique de substitution cristallinienne devrait permettre de résoudre la
presbytie. Cette indication dans la prise en charge de la presbytie ou des cataractes
de l’adulte devrait ensuite rapidement s’étendre à celles de l’enfant.
217
Si l'accommodation pour la vision de près modifie effectivement la forme de la
cornée, du globe oculaire et la longueur axiale, elle modifie, de facto, l'état de la
réfraction en vision de loin. L'accommodation, sur une période de temps relativement
courte, aurait une influence à long terme négligeable sur la cornée, sur la forme et la
longueur de l'œil. Cependant, il est probable qu’une durée prolongée de l'état
accommodatif en vision de près pourrait changer la forme et la taille du globe,
d’autant plus que comme nous l’avons vu, les sujets jeunes ont un punctum
proximum très proche de la capacité maximal du système effecteur. Si
l'accommodation prolongée altère effectivement l'état réfractif, il est nécessaire
d'examiner le siège de ce changement : est-ce la cornée, le globe, un spasme ciliaire
ou une altération de la forme du muscle ciliaire, ou un mélange de tout cela ?
Les nouvelles technologies et les loisirs de la nouvelle génération consistent à
passer la majeure partie du temps devant un écran en accommodant pour la vision
de près. L'utilisation des ordinateurs est en pleine croissance, ces jeunes passent un
nombre interminable d'heures à envoyer des messages sur des écrans de
téléphones mobiles minuscules tenus à une distance de lecture (ou plus près) des
yeux. Les sollicitations en terme de focalisation sur les portées visuelles moyennes à
proches sont en augmentation, au détriment des sollicitations à regarder à une
distance lointaine. Dans quelle mesure cela peut-il affecter la vision des plus jeunes?
Vont-ils perdre leur accommodation plus tôt ou plus tard que leurs parents? Jusqu’à
récemment, il était de règle de considérer la croissance oculaire totalement terminée
à la fin de l’adolescence sans changement réfractif ultérieur en dehors d’amétropie
familiale ou de développement d’une myopie indépendante de l’activité visuelle. Il est
218
probable que cette notion soit erronée tant le nombre de consultant pour ce motif
augmente.
Ce sont là quelques unes des diverses questions qui devront se poser dans
les futurs travaux sur l'accommodation.
219
21 BIBLIOGRAPHIE
1. Allouch C, Touzeau O, Kopito R, Borderie V, Laroche L. (2005) Étude
biométrique du cristallin par échographie A et Orbscan. Journal Français
d’Ophtalmologie. 28, 9, 925-32.
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measure refractive errors and accommodation response in infants. Clinical
Vision Science; 5:61-70.
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241
ANNEXES
242
Caractéristiques de réglage pour coupes de centrage IRM.
Nucleus =
Coil selection =
Dual coil =
Homogeneity correction =
FOV
FH (mm) =
AP (mm) =
RL (mm) =
Voxel size FH (mm) =
AP (mm) =
Slice thickness (mm) =
Recon voxel size (mm) =
Fold-over suppression =
Reconstruction matrix =
SENSE =
k-t BLAST =
Stacks =
type =
slices =
slice gap =
gap (mm) =
slice orientation =
fold-over direction =
fat shift direction =
Stack Offc. AP (P=+mm) =
RL (L=+mm) =
FH (H=+mm) =
Ang. AP (deg) =
RL (deg) =
FH (deg) =
Minimum number of packages =
Slice scan order =
Large table movement =
PlanAlign =
REST slabs =
shared =
type =
orientation =
thickness (mm) =
Rest Offc. AP (P=+mm) =
RL (L=+mm) =
FH (H=+mm) =
Ang. AP (deg) =
RL (deg) =
FH (deg) =
Interactive positioning =
Patient position =
orientation =
Gestion RF =
gradients nuls =
H1;
Q-Body;
no;
none;
230;
183.28125;
131;
0.8984375;
1.12442482;
5;
0.8984375;
no;
256;
no;
no;
1;
parallel;
22;
user defined;
1;
sagittal;
AP;
F;
-20.9030075;
-5.43478346;
-2.92642188;
0;
0;
1.6195339;
1;
ascend;
no;
no;
1;
no;
free;
coronal;
60;
75.5474091;
3.82679868;
-9.19732475;
0;
0;
1.54327571;
no;
head first;
supine;
no;
no;
243
spoilers amplifiés =
Scan type =
Scan mode =
technique =
Contrast enhancement =
Acquisition mode =
Fast Imaging mode =
Echoes =
partial echo =
shifted echo =
TE =
Flip angle (deg) =
TR =
Halfscan =
Water-fat shift =
Shim =
Fat suppression =
Water suppression =
MTC =
Research prepulse =
Diffusion mode =
Elastography mode =
SAR mode =
B1 mode =
PNS mode =
Gradient mode =
SofTone mode =
Cardiac synchronization =
Respiratory compensation =
Navigator respiratory comp =
Flow compensation =
Temporal slice spacing =
fMRI echo stabilisation =
NSA =
SMART =
Angio / Contrast enh. =
Quantitative flow =
Manual start =
Dynamic study =
Preparation phases =
Manual Offset Freq. =
B0 field map/Dixon =
B1 field map =
MIP/MPR =
Images =
Autoview image =
Calculated images =
Reference tissue =
Preset window contrast =
Reconstruction mode =
Save raw data =
no;
Imaging;
MS;
FFE;
no;
cartesian;
none;
1;
yes;
no;
shortest;
80;
shortest;
no;
maximum;
default;
no;
no;
no;
no;
no;
no;
high;
default;
low;
default;
no;
no;
no;
no;
no;
default;
no;
3;
yes;
no;
no;
no;
no;
auto;
no;
no;
no;
no;
M, (3) " no";
M;
(4) " no";
White matter;
soft;
immediate;
no;
244
Hardcopy protocol =
Ringing filtering =
Geometry correction =
IF_info_seperator =
Total scan duration =
Rel. signal level (%) =
Act. TR/TE (ms) =
ACQ matrix M x P =
ACQ voxel MPS (mm) =
REC voxel MPS (mm) =
Scan percentage (%) =
Packages =
Min. slice gap (mm) =
Act. WFS (pix) / BW (Hz) =
Min. WFS (pix) / Max. BW (Hz) =
SAR / whole body =
Whole body / level =
B1 rms [uT] =
PNS / level =
Sound Pressure Level (dB) =
RF_ex : B1 =
RF_ex : forme =
RF_ex : duree =
no;
default;
default;
0;
02:15.4;
100;
275 / 1.78;
256 x 163;
0.90 / 1.12 / 5.00;
0.90 / 0.90 / 5.00;
79.9019623;
1;
0;
1.264 / 171.9;
0.296 / 734.2;
< 100 % / 4.0 W/kg;
< 4.0 W/kg / 1st level;
4.52862263;
60 % / normal;
16.9646606;
18.5279 uT;
sg_150_100_167;
0.8128 ms;
245
Caractéristiques de réglage pour acquisition d’IRM.
Nucleus =
Coil selection =
connection =
Dual coil =
Homogeneity correction =
CLEAR =
FOV
RL (mm) =
AP (mm) =
FH (mm) =
Voxel size RL (mm) =
AP (mm) =
Slice thickness (mm) =
Recon voxel size (mm) =
Small FOV imaging =
Fold-over suppression =
Reconstruction matrix =
SENSE =
k-t BLAST =
Stacks =
type =
slices =
slice gap =
slice orientation =
fold-over direction =
fat shift direction =
Stack Offc. AP (P=+mm) =
RL (L=+mm) =
FH (H=+mm) =
Ang. AP (deg) =
RL (deg) =
FH (deg) =
Minimum number of packages =
Slice scan order =
Large table movement =
PlanAlign =
REST slabs =
Interactive positioning =
Patient position =
orientation =
Scan type =
Scan mode =
technique =
Modified SE =
Acquisition mode =
Fast Imaging mode =
shot mode =
TSE factor =
startup echoes =
profile order =
H1
Micro-23
d
no
none
no
25
25
28.960001
0.39062503
0.391000003
0.800000012
0.09765625
no
yes
256
no
no
1
parallel
33
default
transverse
AP
L
-64.8615723
-33.171196
8.23266888
0.088987872
3.14895701
1.61708796
1
default
no
no
0
no
head first
supine
Imaging
MS
SE
no
cartesian
TSE
multishot
18
0
linear
246
DRIVE =
ultrashort =
strong FID crushing =
Echoes =
partial echo =
TE =
(ms) =
Flip angle (deg) =
Refocusing control =
TR =
(ms) =
Halfscan =
Water-fat shift =
Shim =
Fat suppression =
Water suppression =
BB pulse =
MTC =
T2prep =
Research prepulse =
Zoom imaging =
Diffusion mode =
Elastography mode =
SAR mode =
B1 mode =
PNS mode =
Gradient mode =
SofTone mode =
Cardiac synchronization =
Respiratory compensation =
Navigator respiratory comp =
Flow compensation =
Temporal slice spacing =
Motion smoothing =
NSA =
SMART =
Manual start =
Dynamic study =
Preparation phases =
Manual Offset Freq. =
B0 field map/Dixon =
B1 field map =
MIP/MPR =
Images =
Autoview image =
Calculated images =
Reference tissue =
Preset window contrast =
Reconstruction mode =
Save raw data =
Hardcopy protocol =
no
no
no
1
no
user defined
131
90
no
user defined
7388
no
maximum
default
no
no
no
no
no
no
no
no
no
high
default
low
default
no
no
no
no
no
default
no
4
yes
yes
no
auto
no
no
no
no
M, (3) " no"
M
(4) " no"
White matter
soft
immediate
no
no
247
Ringing filtering =
Geometry correction =
IF_info_seperator =
Total scan duration =
Rel. signal level (%) =
Act. TR (ms) =
Act. TE (ms) =
ACQ matrix M x P =
ACQ voxel MPS (mm) =
REC voxel MPS (mm) =
Scan percentage (%) =
Packages =
Min. slice gap (mm) =
Act. slice gap (mm) =
Optimal slices =
Max. slices =
WFS (pix) / BW (Hz) =
TSE es / shot (ms) =
Min. TR (ms) =
SAR / whole body =
Whole body / level =
B1 rms [uT] =
PNS / level =
Sound Pressure Level (dB) =
RF_ex : B1 =
RF_ex : forme =
RF_ex : duree =
default
default
0
03:56.4
100
7388
131
64 x 63
0.39 / 0.40 / 0.80
0.10 / 0.10 / 0.80
98.4375
2
0
0.0799999982
28
56
0.952 / 228.2
13.8 / 248
4445
< 27 % / 1.1 W/kg
< 1.1 W/kg / normal
2.34318852
56 % / normal
12.1465015
3.5906 uT
sg_150_100_167
4.7168 ms
248
Collyre à la pilocarpine
Parasympathomimétique
Contre-indications
-
Uvéites antérieures (iritis, iridocyclites)
Allergie à l’un des composants notamment à la pilocarpine
Propriétés
-
-
Parasympathomimétiques à action cholinergique directe, d’origine naturelle
(pilocarpine = alcaloïde du jaborandi) ou synthétique (acéclidine), diminuant la
pression intra-oculaire en facilitant l’écoulement de l’humeur aqueuse par le
trabeculum et entraînant un myosis actif, antagonistes de l’atropine.
Leur effet atteint son maximum en 40 minutes et peut durer 12 à 24 heures
(les dosages à 1 ou 2 % sont généralement suffisants dans le glaucome
chronique).
Effets indésirables
-
-
-
Fréquents dans les heures suivant l’instillation: troubles visuels désagréables
et gênants notamment la nuit et lors de la conduite ou l’utilisation de machines
(myosis, spasme de l’accommodation pendant 2 heures, modifications du
champ visuel vasodilatation conjonctivale, hypersécrétion lacrymale,
clignement des paupières, rhinorrhée).
Possibilité de réaction allergique à la pilocarpine (utiliser alors l’acéclidine), de
décollement de rétine chez les myopes (vérifier auparavant la périphérie
rétinienne), de blocage pupillaire et d’œdème de la cornée chez les patients
ayant un glaucome de l’aphaque (avec l’acéclidine).
Surdosage : des instillations répétées et :ou prolongées peuvent entraîner un
passage systémique non négligeable du produit avec hypersalivation,
hypersécrétion lacrymale, sueur, nausées, vomissements, bronchospasme,
chute tensionnelle, antagonisme par les atropiniques.
Précautions d’emploi
-
Utiliser avec prudence chez les conducteurs et utilisateurs de machines.
Chez les myopes: n’utilise qu’après vérification de la périphérie rétinienne en
raison du risque de décollement de la rétine.
Crise aiguë de glaucome par fermeture de l’angle : collyres à commencer
uniquement 30 à 60 minutes après l’administration d’hypotonisants par voie
générale (acétazolamide et/ou agents osmotiques), délai nécessaire à l’action
de ces derniers produits.
Interactions médicamenteuses
249
-
Associations à prendre en compte : potentialisation des curarisants (prévenir
l’anesthésiste en cas d’intervention chirurgicale), antagonisme avec l’atropine.
Indications
-
Glaucome chronique à angle ouvert, notamment chez les patients ayant une
chambre antérieure peu profonde (hypermétrope) et un angle irido-cornéen
relativement étroit.
Crise aiguë de glaucome par fermeture de l’angle (en complément mais en 30
à 60 minutes après l’administration d’hypotonisants par voie générale)
Antagonisme des effets cycloplégiques et mydriatiques de l’atropine.
250
Collyre au cyclopentolate
Parasympathicolytique
Contre-indications
-
Risque de glaucome par fermeture de l’angle (contre- indication absolue)
Hypersensibilité à l’un des composants
Propriétés
-
-
Parasympatholytiques entraînant une mydriase passive importante par
paralysie du sphincter de l’iris (accrue par la phényléphrine et l’épinéphrine) et
une cycloplégie ou paralysie de l’accommodation par paralysie du muscle
ciliaire.
Le cyclopentolate a une action brève.
Effets indésirables
-
Mydriase et troubles de la vue gênants, risque de glaucome aigu en cas
d’angle iridocornéen étroit, possibilité de réactions allergiques, bouche sèche,
constipation, syndrome confusionnel (sujet âgé).
Surdosages : effets atropiniques (bouche sèche, constipation, mydriase,
troubles de l’accommodation, élévation de la pression intra-oculaire, fièvre,
tachycardie, excitation, euphorie, hallucinations, confusion mentale) arrêt du
traitement et éventuellement ésérine (1 à 2 mg par voie sous cutanée, intra
musculaire ou intra veineuse lente à répéter si besoin) ou prostigmine (0,5 à
2,5 mg par voie intra musculaire ou intra veineuse lente à répéter si besoin).
Précautions d’emploi
-
Vérifier préalablement l’ouverture de l’angle irido-cornéen, interdire la conduite
automobile si traitement bilatéral, comprimer les voies lacrymales surtout chez
l’enfant et le sujet âgé pour éviter des effets systémiques liés au passage par
voies lacrymales.
Indications
-
Mydriatiques d’action brève : examen du fond d’œil, examen skiascopique
sous cycloplégie, étude de la réfraction, dilatation pré-opératoire pour
cataracte ou photocoagulation.
Utilisation prolongée : uvéites antérieures (iritis et iridocyclites) afin d’éviter les
synéchies entre l’iris et le cristallin, strabisme accommodatifs, plaies
cornéennes non pénétrantes (seul traitement réduisant des douleurs souvent
intenses).
251
Collyre à la néosynéphrine 10%
Sympathomimétique
Contre-indications
-
Risques de glaucome par fermeture de l’angle
Utilisation chez le nouveau-né
Propriétés
-
Sympathomimétique de synthèse entraînant une vasoconstriction rapide et
importante des vaisseaux de la conjonctive, et aux concentrations supérieures
à 5% une mydriase active de durée limitée sans cycloplégie notable.
Effets indésirables et précautions d’emploi
-
Risque de glaucome aigu chez les sujets à angle iridocornéen trop étroit.
Mydriase et troubles de la vue gênants, et si instillations répétées possibilité
d’élévation de la pression artérielle, tremblements, pâleur, céphalées et très
rarement troubles du rythme.
Précautions d’emploi
-
Vérifier préalablement l’ouverture de l’angle irido-cornéen, interdire la conduite
automobile en cas de traitement bilatéral.
Eviter les instillations répétées chez les sujets présentant une contreindication à l’utilisation des amines pressives (trouble du rythme, coronariens),
et ne pas utiliser chez le nouveau-né ou en association aux bêta-bloquants,
aux IMAO et aux anesthésiques halogènes type halothane.
Indications
-
Examen du fond d’œil.
Dilatation pré-opératoire et per-opératoire.
Affections inflammatoires du segment antérieur de l’œil (surtout pour obtenir,
en association à un collyre à l’atropine à 1%, une mydriase maximale : rupture
de synéchies), hyperthémie conjonctivale.
252
Collyre bêta-bloquant
Sympatholytique
Contre-indications
-
Asthme et bronchopneumopathies chroniques
Phénomène de Raynaud, BAV de haut degré non appareillé,
Bradycardie < 45 à 50 par minute, insuffisance cardiaque congestive on
contrôlée
Hypersensibilité connue à l’un des produits ou aux excipients (benzalkonium)
Pour les associations à la pilocarpine : uvéites antérieures (iritis, iridocyclites).
Propriétés
-
-
Bêta-bloquants agissants dans les glaucomes en réduisant la pression intraoculaire par diminution de la sécrétion active d’humeur aqueuse et en facilitant
son écoulement par trabeculum sans modifier le diamètre pupillaire ni
l’accommodation, ayant un effet hypotonisant supérieur à ceux de la
pilocarpine ou de l’adrénaline.
Résorption et passage systémique paraissant très faibles, passage dans le lait
maternel.
Effets indésirables (rares)
-
-
-
Locaux: sensation de brûlures légères et larmoiement (transitoires),
sècheresse oculaire, possibilité d’hypoesthésie cornéenne (effet anesthésique
local modéré), réactions allergiques locales rares, vision floue transitoire avec
timolol en collyre visqueux.
Effets systémiques potentiels (surtout en cas de surdosage) : bradycardie,
hypotension, bronchospasme et décompensation d’une insuffisance cardiaque
(effet ayant parfois eu une évolution létale), respect strict des posologies et
des contre-indications.
Effets indésirables de la pilocarpine en association.
Précautions d’emploi
-
-
Commencer toujours le traitement avec les collyres les moins concentrés, et
vérifier chaque année l’absence d’échappement thérapeutique.
Contre-indiqué en cas d’asthme, insuffisance cardiaque, bradycardie, bloc
auriculo-ventriculaire, myasthénie, et chez les sujets prenant par voie générale
un bêta-bloquant, ou un traitement hypoglycémiant (augmentation de la
fréquence et de la gravité des hypoglycémies et signes d’hypoglycémie
masqués).
Le port de lentilles cornéennes est déconseillé (sécheresse oculaire induite
par ces collyres, et possibilité d’absorption de certains composants sur les
lentilles souples hydrophiles entraînant leur détérioration).
Grossesse et enfants: utilisation déconseillée (absence d’études).
Allaitement : utilisation déconseillée (passage dans le lait maternel).
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Interactions médicamenteuses
-
Celles des bêta-bloquants par voie générale.
Celles du dorzolamide et de la pilocarpine pour les associations.
Indications
-
Glaucome chronique à angle ouvert, hypertonie intra-oculaire primitive ou
secondaire.
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