Anatomie fonctionnelle du système oculomoteur

En ophtalmologie, les médecins spécialistes rencontrent souvent des patients présentant des troubles de vision qui se manifestent par une diplopie. Elle est alors définie comme étant la perception simultanée de deux images d’un objet unique. La diplopie est le plus souvent la conséquence directe d’une paralysie oculomotrice.

L’atteinte du système oculomoteur entraine un strabisme qui se manifeste par la diplopie. L’identification du (des) muscle(s) déficient(s) ainsi que le suivi de l’évolution de la pathologie présentent un intérêt clinique majeur. Parmi les examens cliniques couramment utilisés dans le monde en routine clinique pour dépister les problèmes de la motricité des yeux, on peut citer les écrans de tests, entres autres, celui de Hess ou celui de Lancaster. Le principe de tous ces écrans de tests est de dissocier les deux yeux et révéler la déviation maximum. Les résultats sont reportés sur des graphes similaires à ces écrans. Le désalignement des points notés par rapport aux points initiaux dans chaque représentation fournit des données pour l’interprétation clinique.

Nos yeux bougent sans cesse. Grâce à leurs mouvements, nous avons un accès privilégié au monde qui nous entoure, nous pouvons l’explorer visuellement. L’exploration elle-même, automatique ou volontaire, est active, guidée par ce qui est saillant, par ce qui attire notre attention, par l’information que l’on recherche ou par la curiosité et le plaisir .

Nos yeux bougent car depuis la première cellule photosensible qui est apparue dans les organismes, l’appareil visuel s’est hautement spécialisé, permettant la détection des formes, des couleurs, de la perspective, la localisation dans l’espace, la perception de la profondeur etc. Le plus souvent, nous bougeons donc nos yeux pour aller fixer, c’est-à-dire placé à la fovéale de chaque œil, l’objet que l’on souhaite examiner. Ainsi, regarder, c’est bouger nos yeux[1] . Étudier le mouvement des yeux est un outil privilégié pour la compréhension des mécanismes de perception et d’action orchestrés par le cerveau. En effet, les réseaux sous-tendant les mouvements oculaires sont parmi les mieux connus chez l’Homme[1] . Cette connaissance et cette compréhension du mode de fonctionnement des mouvements oculaires donnera la possibilité en ophtalmologie à l’élaboration de nouveaux outils et instruments d’exploration et de diagnostic. Ce qui nous a poussé à proposer dans ce travail un système automatique pour la détection des défaillances de ces mouvements.

Anatomie de l’oeil 

L’œil est l’organe responsable de la vision. C’est un globe oculaire qui a une forme globalement sphérique. Il se compose de tuniques (externe, vasculaire et interne), d’un cristallin et de liquides .
• La tunique externe est la sclérotique, tissu conjonctif dense et peu vascularisé. Elle a le rôle de protection de l’œil. C’est le blanc de l’œil, elle est entourée d’une membrane très fine et transparente, appelée conjonctive. Du côté antérieur, cette sclérotique est remplacée par la cornée, transparente qui permet l’entrée des rayons lumineux dans le globe oculaire. Elle est de plus riche en fibres nociceptives : le contact avec un objet induit le clignement et la sécrétion lacrymale, deux fonctions de protection.
• La tunique vasculaire au milieu, formée de trois parties : la choroïde, le corps ciliaire et l’iris.
◦ La choroïde est une membrane pigmentée en brun par des mélanocytes. Elle constitue une chambre noire; elle est très vascularisée .
◦ Le corps ciliaire est formé de muscles lisses qui modifient la forme du cristallin et permet l’accommodation.
◦ L’iris est la partie colorée de l’œil; composé de muscles lisses, il permet de contrôler la taille de la pupille (ouverture centrale de l’œil) et donc la quantité de lumière : diaphragme de l’œil .
• La tunique interne est la rétine, composée de deux couches. La couche pigmentaire (externe) empêche la lumière de diffuser dans l’œil. La couche interne est une structure nerveuse, composée de nombreux photorécepteurs (cônes et bâtonnets) et de cellules traitant et acheminant l’information visuelle vers le cerveau .

Le cristallin est une capsule mince et élastique, composée de cellules anuclées et de fibres spécifiques. Il est entouré par les corps ciliaires auxquels il est maintenu par la zonule de Zinn. Il joue le rôle d’une lentille biconvexe. Le cristallin et son ligament suspenseur divisent le globe oculaire en deux chambres[2] :
• La chambre antérieure remplie par l’humeur aqueuse, continuellement renouvelée.
• La chambre postérieure remplie d’une substance gélatineuse transparente, le corps vitré, ou humeur vitrée qui contribue à maintenir la pression intraoculaire, et ainsi la forme de l’œil .

Les fibres nerveuses efférentes sortent de l’œil par le nerf optique. Au niveau de ce point de sortie, la rétine s’interrompt : c’est la tache aveugle appelée disque optique ou encore papille composé du cup et du disc . A proximité de cette tache aveugle se trouve la macula avec une fossette centrale, la fovéa, qui est le point de la rétine avec la meilleure acuité visuelle parce que la densité de photorécepteurs y est la plus importante .

Généralités sur la vision binoculaire et la diplopie

Vision binoculaire

Définition de la vision binoculaire
La vision binoculaire est définie comme étant la visualisation dans laquelle les deux yeux sont utilisés simultanément. Pour que le cerveau perçoive une image unique il faut deux conditions essentielles : une étape périphérique correcte avec la formation des deux images et leur transport au cerveau par les voies visuelles, puis une étape centrale où le mécanisme de fusion doit s’exercer .
• Étape périphérique : cette étape nécessite quatre facteurs :
◦ L’intégrité anatomique et dioptrique des globes oculaires pour que les images produites soient analogues.
◦ Un champ visuel binoculaire pour que l’objet fixé soit vu par les deux yeux à la fois.
◦ Une correspondance rétinienne normale où les deux rétines fonctionnent en harmonie .
◦ Un système oculomoteur intact pour que les deux yeux soient correctement orientés sur l’objet regardé .
• Étape du mécanisme de fusion :
◦ Il s’agit de l’aptitude du cerveau à réunir les deux images perçues par les deux yeux pour aboutir à une image finale unique .

Œil cyclope

C’est une représentation imaginaire de l’impression visuelle que perçoit le cerveau. Tout se passe comme si les deux yeux ne formaient qu’un seul organe.

Il est formé de la superposition de la rétine de l’œil droit et de celle de l’œil gauche de telle façon qu’à son pôle postérieur la fovéa fixatrice et le point rétinien de l’œil opposé sont confondus. Les deux maculas localisent en face, les deux hémi rétines nasale de l’œil droit et temporale de l’œil gauche localisent à droite et les deux hémi rétines nasale de l’œil gauche et temporale de l’œil droit localisent à gauche .

Symptômes associés à une diplopie

La diplopie peut s’accompagner d’autres signes tels que des vertiges, des nausées, ou autres céphalées. Dans le cas des diplopies dans les paralysies oculomotrices plusieurs facteurs peuvent s’ajouter comme la présence d’un strabisme, d’un nystagmus, d’une position compensatrice de la tête, d’un ptôsis, ou d’une photophobie . Concernant le handicap dû à la diplopie, la gêne ressentie par la présence d’une diplopie est très subjective et variable selon les patients. Pour les diplopies par paralysie l’apparition brutale sur un terrain binoculaire de bonne qualité créée une gêne visuelle que le patient a d’autant plus de mal à supporter. Cependant ce trouble peut diminuer progressivement avec le temps car le sujet s’habitue et apprendra à reconnaitre la bonne image de la fausse .

On peut également noter l’importance du facteur psychologique de ce trouble car le patient a tendance à se focaliser sur cette vision double au lieu d’essayer de la négliger .

Table des matières

Table des matières
Table des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
1 Anatomie fonctionnelle du système oculomoteur
1.1 Introduction
1.2 Anatomie de l’oeil
1.3 Généralités sur la vision binoculaire et la diplopie
1.3.1 Vision binoculaire
1.3.1.1 Définition de la vision binoculaire
1.3.1.2 Œil cyclope
1.3.2 La diplopie
1.3.2.1 Définition de la diplopie
1.3.2.2 Symptômes associés à une diplopie
1.3.2.3 Diagnostique différentiel : la diplopie monoculaire
1.4 Système oculomoteur
1.4.1 Anatomie du système oculomoteur
1.4.1.1 Muscle intrinsèque
1.4.1.2 Muscles extrinsèques
1.4.1.3 Nerfs oculomoteurs
1.5 Physiologie oculomotrice
1.5.1 Les actions des muscles oculomoteurs
1.5.2 La correspondance sensorielle
1.5.3 La correspondance motrice
1.6 Conclusion
2 Test de Lancaster
2.1 Introduction
2.2 Historique du test de Lancaster
2.2.1 Walter Brackett Lancaster (1863-1951)
2.2.2 Écran de test de Lancaster
2.3 Principe de l’écran de test de Lancaster
2.3.1 Matériels
2.3.2 Méthodes
2.3.3 Principe
2.3.4 Interprétation du résultat
2.3.5 Intérêts et limites du Lancaster
2.3.5.1 Intérêts
2.3.5.2 Limites
2.4 Les paralysies oculomotrices
2.4.1 Définition
2.4.2 Évolution de la paralysie oculomotrice
2.4.3 La paralysie du nerf III
2.4.4 La paralysie du nerf IV
2.4.5 La paralysie du nerf VI
2.5 Problématique
2.6 État de l’art
2.6.1 Un nouveau system pour la mesure de la motricité oculaire utilsant un ordinateur personnel
2.6.2 Un instrument de diagnostic digital de l’écran de Hess pour le strabisme parétique
2.6.3 Version informatisée du test rouge-vert de Lancaster
2.6.4 Système automatisé de l’écran de Hess pour le diagnostic du strabisme
parètique utilisant un système d’aide au diagnostic
2.6.5 Logiciel commercialisé « PC Hess Screen » par « Thomson Software
solutions »
2.7 Conclusion
3 Système de test Lancaster automatisé.
3.1 Introduction
3.2 Architecture globale
3.3 Étapes de réalisation de système de Lancaster automatisé
3.3.1 Étude du Lancaster classique (conventionnel)
3.3.1.1 L’écran
3.3.1.2 Les torches
3.3.1.3 Les lunettes
3.3.2 Implémentation de l’application
3.3.2.1 Besoins matériels
3.3.2.2 Calibration de l’écran
3.3.2.3 Calibration des couleurs
3.3.2.4 Initiation des points de référence
3.3.2.5 Récupération des points résultats
3.4 Fonctionnalités de l’application
3.4.1 Gestion des patients
3.4.2 Réalisation de l’examen
3.4.3 Gestion des examens
3.5 Essais cliniques et résultats
3.5.1 Essais sur des sujets sains
3.5.1.1 Essais sur des cas « non-malade »
3.5.1.2 Essais sur des cas « simulé »
3.5.2 Essais sur des cas « malade »
3.6 Conclusion
Conlusion  
Annexe A : Essais cliniques
Bibliographie

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