La Super vision page 3/3

3) Etude des cornées opérées par LASIK

Les anomalies ressenties après kératochirurgie réfractive (lasik) peuvent être dues à des perturbations du front d'onde (halos, éblouissement, images fantômes, perte de contraste).

Ces anomalies surviennent principalement quand la pupille mesure plus de 3 mm de diamètre, car les aberrations optiques sont maxima.

Après chirurgie réfractive on note une augmentation des aberrations d'ordre 3 et 4; cette augmentation dramatique des aberrations sphériques est due à un changement de l'asphéricité cornéenne. Ces aberrations sont généralement responsables des signes fonctionnels dont se plaignent certains opérés.

Pour plus d'informations, Susana Marcos nous propose en format pdf et en anglais son article "Ocular Aberrations before and after Myopic Corneal Refractive Surgery: LASIK-Induced Changes Measured with Laser Ray Tracing"
Esther Moreno-Barriuso, Jesus Merayo Lloves, Susana Marcos, Rafael Navarro, Lourdes Llorente, and Sergio Barbero.
Investigative Ophthalmology & Visual Science, May 2001, Vol. 42, No. 6

ainsi que:

"Refractive Surgery and Optical Aberrations" Optics & Photonics News January 2001

4) Ablation personnalisée

Wavefront analyzer de Topcon
Aberrations de l'oeil gauche de votre serviteur
(opérable semble-t-il...)

La photo-ablation personnalisée consiste à adapter chaque traitement en fonction des données qui caractérisent l'oeil du patient. On pourra alors améliorer les profils d'ablation cornéenne pour corriger les moindres anomalies ainsi que l'astigmatisme irrégulier constitutionnel ou iatrogène (post-chirurgie réfractive). On décrit trois niveaux de personnalisation:

L'ablation personnalisée fonctionnelle (functional customization) est basée sur les besoins du patient et prend en compte son âge, sa presbytie, son travail et ses activités. Un jeune patient demandera une stratégie chirurgicale réfractive différente d'un autre patient de 45 ans.

L'ablation personnalisée anatomique (anatomical customization) considère les éléments anatomiques différents de chaque oeil pour prévoir la chirurgie nécessaire. Le chirurgien s'attachera à bien contrôler le diamètre de la pupille du patient en environnement photopique, mésopique et scotopique, l'épaisseur de la cornée qui doit être supérieure à 500 microns, ainsi que son diamètre. D'autres éléments seront pris en charge dans l'avenir, comme la profondeur de la chambre antérieure, les dimensions du cristallin, la longueur de l'oeil. Il faudra utiliser des appareils qui explorent l'ensemble de l'oeil et pas uniquement la cornée.

L'ablation personnalisée optique (optical customization) permet de traiter la cornée en fonction des aberrations cornéennes ou des aberrations de l'oeil dans son ensemble. On décrit trois techniques différentes :

• Les ablations guidées par cornéo-topographie (corneal topography guided ablations): cette technique appelée Topolink permet de traiter les patients qui présentent des ilôts centraux, ou des astigmatismes réguliers ou irréguliers (de naissance ou induits). Les mesures du topographe sont transmises au laser qui va pouvoir transformer la cornée en 'ablatant' les zones définies par le chirurgien.
  
• Les ablations guidées par l'analyseur de front d'ondes (wavefront analysis guided ablations). La technique consiste à étudier les aberrations de l'oeil grâce à un analyseur de front d'ondes (Hartman-Shack) et à transmettre au laser les corrections à apporter à l'oeil pour le débarasser de ses aberrations de bas et de haut degrés. C'est en principe une excellente technique mais cette technologie est très récente et va se perfectionner encore. Il faudra utiliser un eye-tracker de grande qualité (technologie permettant au laser de suivre les moindres mouvements de l'oeil) pour suivre les plus petits décentrements de l'oeil de façon automatique.
  
• Les ablations guidées par topographie d'élévation et aberrométrie. Ces nouveaux systèmes qui apparaissent actuellement, tel le système Zyoptix associent une étude volumétrique de la cornée par Orbscan IIz, à une réfraction globale obtenue par l'aberromètre Zywave qui permet d'obtenir un polynôme de Zernike juqu'à l'ordre 7.

5) Prospective

Ces nouvelles technologies vont permettre

• de mieux étudier l'oeil et la cornée en particulier, et de mieux appréhender ce qu'est la vision
• d'utiliser des photoablations personnalisées destinées à corriger du mieux possible les astigmatismes irréguliers
• de mieux dépister les kératocônes frustes, en particulier avec la topographie d'élévation
• d'améliorer la vision dans son ensemble qui ne se résume pas à l'acuité visuelle mais qui met aussi en jeu la vision des contrastes
• d'imaginer de nouveaux eye-trackers à haute fréquence car il faut une action parfaitement localisée du laser au micron près. Pour l'instant il existe des eye-trackers passifs qui arrêtent le laser si l'oeil se déplace d'une certaine valeur, et les actifs qui compensent les mouvements de l'oeil. L'augmentation de la fréquence des eye-trackers permet un temps de réaction plus court, ce qui est une bonne chose, mais il y a d'autres facteurs qui entrent en jeu (software, inertie du miroir du laser, type de contrôle vidéo...). Actuellement le temps de réaction des systèmes est d'environ 10 millisecondes.

mais les chirurgiens vont rencontrer des écueils :

• le prix important de tous ces matériels (entre 500.000 et 600.000 euros)
• la nécessité d'un apprentissage progressif pour interpréter les différentes données
• une médiatisation agressive
• un remboursement nul de la sécurité sociale
• un remboursement progressif des assurances complémentaires qui risquent de sélectionner patients, centres d'ophtalmologie et chirurgiens suivant des critères encore inconnus

6) Echos des USA

13 septembre 2001

Dans l'ESCRS Amsterdam Special Edition, on peut lire : Supervision not a realistic goal, speaker warns (la supervision n'est pas un but réaliste)

The keynote speaker of the opening session of the ESCRS said that, based on optical principles, a refractive surgical goal of 20/10 is "not realistic."In his lecture on "Creating the ideal refractive correction," Raymond Applegate, OD, PhD, challenged the audience to consider the real functional anatomical limits to the quality of human vision. The goal of 20/25 best-corrected visual acuity is more appropriate, he said.

(L'orateur de la cession d'ouverture de l'ESCRS a dit que, selon les principes optiques, un but réfractif de 20/10 n'est pas réaliste. Dans sa lecture de "Creating the ideal refractive correction", Raymond Applegate, a considéré qu'il fallait établir les limites du fonctionnement de l'oeil en fonction de la qualité de la vision humaine. Le but de 20/25 pour la meilleure acuité visuelle corrigée est plus approprié, dit-il.)

23 mai 2001

Un récent article d'Ocular Surgery News (vol 12, n°5 May 2001) fait le point sur les avancées techniques. L'auteur (Irving J.Arons) rassemble les données recueillies au sein de l'ISRS (International Society of Refractive Surgery ) et du RSIG ( Refractive Surgery Interest Group).

Il semble qu'il faille compter deux ans pour que la photo-ablation personnalisée soit une pratique courante (soit en 2003 environ). Les résultats obtenus par PKR sont meilleurs que ceux obtenus par LASIK personnalisé, surtout si on réalise un LASEK (laser epithelial keratoplastie). Le Lasek consiste à faire un volet cornéen épithélial, de réaliser la PKR et de repositionner le volet, pour éviter les douleurs et améliorer la cicatrisation.

Une autre voie est explorée, c'est le Lasik en deux temps. Une procédure lasik standard est réalisée et une semaine plus tard on réalise une analyse de front d'onde pour déterminer quelles sont les aberrations de hauts degrés qui existent et qui seront alors corrigées par le laser.

Il sera sans doute intéressant d'utiliser un nouvel appareil, l'AWACS (Asclepion Wavefront Aberration Correction Simulator) qui permet d'avoir une idée de ce que donnerait un traitement personnalisé, en sculptant un verre de lunette en plastique, en fonction de l'analyse wavefront. Il suffit alors de placer le verre devant l'oeil, et on se rend compte de la transformation de la vision.

Différentes sociétés ont essayé de créer des lentilles sculptées pour compenser les aberrations de hauts degrés, mais il y a un défaut de stabilité de la lentille qui bouge trop sur l'oeil.

Les discussions portent aussi sur les autres utilisations de l'analyse du front d'onde, que ce soit l'étude des cataractes débutantes, des yeux secs ou des manifestations pathologiques diverses.

7) Conclusions

Il faut prendre garde de ne pas s'imaginer que chacun pourra demain bénéficier d'une supervision. Il pourrait être d'abord atteint par une superdéception.

Ces technologies nouvelles demandent à être optimisées et adaptées progressivement à la chirurgie réfractive. Une chose est sûre, elles vont apporter une connaissance plus importante dans l'étude de la fonction visuelle et c'est déjà beaucoup.

La vision est un phénomène dynamique et non pas statique. Prendre une 'photo' de la vision d'un oeil avec un analyseur de front d'onde donne beaucoup d'informations sur un moment t, mais il faut se rendre compte que de nombreux phénomènes comme l'accommodation modifient en permanence la perception du réel. Ou de ce qu'on croit être le réel.

Qui aurait imaginé que la guerre des étoiles permettrait de mettre au point l'optique adaptative, qui a tant bénéficié à l'astronomie ?

Qui aurait imaginé que ces techniques de wavefront analysis seraient un jour exploitées par les ophtalmologistes pour le perfectionnement de la chirurgie réfractive ?

Qui imaginera ce que seront les progrès dans les années à venir, Superman ?

8) Sites internet

Optique adaptative en astronomie Laurent Demailly

Ocular aberrations before and after myopic corneal refractive surgery: LASIK-induced changes measured with Laser Ray Tracing E. Moreno-Barriuso, J. Merayo-Lloves, S. Marcos, R. Navarro, L. Llorente, and S. Barbero

Why some patients see poorly after Refractive Surgery Keith P.Thompson.

The Zernike polynomials Dr. J. Schwider / University Erlangen-Nürnberg - Germany

Zernike by Aetius Représentations java

Zernike polynomials Très mathématique

9) Bibliographie succinte

Alessio G., MD, "Corneal Interactive Programmed Topographic Ablation (IKTPA): Six-Month Results," Annual meeting of the American Academy of Ophthalmology, New Orleans, Louisiana, USA, November 1998

Applegate R.A et al., "Corneal aberrations and visual performance after radial keratotomy," J. Refract. Surg. 14, 397 (1998)

Campin J.A., Housand B.J., Liedel K.K. and Pettit G.H., Technology requirements for customized refractive laser surgery. ARVO abstract 6496, Invest Ophthalmol Vis Sci. 1999; 40:S891

Guirao A. et al., "Optical aberrations of the human cornea as a function of age," J. Opt. Soc. Am. A 17, 1697 (2000).

He J.C. et al., "Measurement of the wave-front aberration of the eye by a fast psychophysical pro-cedure," J. Opt. Soc. Am. A 15, 2449 (1998).

He J.C. et al., "Monochromatic aberrations in the accommodated human eye," Vision Res. 40, 41 (2000).

Howland H.C. and Howland B., A subjective method for the measurement of monochromatic aberrations of the eye, J Opt Soc Am. 1977; 67:1508-1518.

Knorz M.C., MD, "Treatment of Irregular Astigmatism by Customized LASIK Based on Corneal Topography," Annual meeting of the American Academy of Ophthalmology, Orlando, Florida, USA, October 1999

Liang J, Williams DR, Miller DT. Supernormal vision and high-resolution retinal imaging through adaptive optics. J Opt Soc Am A 1997; 2884-2892

Liang J. et al., "Aberrations and retinal image quality of the normal human eye," J. Opt. Soc. Am. A 14, 2873 (1997).

Charman W.N. , "Wave front aberrations of the eye: a review," Optom. Vision Sci. 68, 574 (1991).

MacRae S.M. et al., "Customized corneal ablation and super vision," J. Refract. Surg. 16, 230 (2000).

Mierdel P. et al., "Measuring device for determining monochromatic aberration of the human eye," Ophthalmologe 94 (6), 441 (1997).

Moreno-Barriuso E. et al., "Ocular aberrations after refractive surgery measured with a laser ray tracing technique," Invest. Ophthalmol. Visual Sci. (Suppl.) 41, 303 (2000).

Moreno-Barriuso E. et al., "Ocular aberrations before and after corneal refractive surgery: LASIK-induced changes measured with Laser Ray Tracing," Invest. Ophthalmol. Visual Sci.

Mrochen M. et al., "Wave front-guided Laser in situ Keratomileusis: early results in three eyes," J. Refract. Surg. 16, 116 (2000).

Oliver K.M. et al., "Corneal optical aberrations induced by photorefractive keratectomy," J. Refract. Surg. 13, 246 (1997).

Seiler T. et al., "Ocular optical aberrations after photorefractive keratectomy for myopia and myopic astigmatism," Arch. Ophthalmol. (Chicago) 118, 17 (2000).

Tscherning M. Die monochromatischen Aberrationen des menschlichen Auges. Z Psychol Physiol Sinne 1894;6: 456-471.

Zernike, F. "Beugungstheorie des Schneidenverfahrens und seiner verbesserten Form, der Phasenkontrastmethode.'' Physica 1, 689-704, 1934.