Brevet FR2638262A1 — publié le 19900427

La présente invention concerne un procédé et apparei 13 aqe pour l'évaluation et la visualisation des troubles du champ visuel. Par champ visuel, on entend la distribution de la "sensibilité rétinienne différentielle", telle qu'elle sera définie plus loin. On sait que les divers troubles du champ visuel se traduisent d'une manière générale par des variations locales de la plus petite différence d'illumination perceptible par une zone déterminée de la rétine (DLT) et de l'aptitude dne zone déterminée de la rétine à détecter une telle différence ou sensibilité rétinienne différentielle" (SRD). Par zone déterminée de la rétine", on désigne en fait un groupe localisé de photo-récepteur dont les perceptions sont transmises vers le cerveau par un faisceau de fibres optiques.Si on désigne par Lo la luminance d'une surface blanche illuminée de façon uniforme, et par L la luminance (supérieure) d'une petite partie de cette surface, cette différence de luminance sera perçue dans DO X des cas si, L étant égale à L + dL, on a dL > dL 50. On évalue alors les deux grandeurs prédécentes à DLT - 10 . log kLo + dLs) t L P et SRD = K - DTL ces deux grandeurs étant exprimées en décibels, et K étant une constante qui dépend des conditions de l'examen. Actuellement, on soumet le champ de vision à un examen en suivant l'une ou l'autre des deux techniques - - la technique cinétique : en présentant un stimulus d'intensité constante de l'extérieur vers l'intérieur du champ de vision, on peut tracer des lignes de SRD égales, désignées par isoptères, pour une série d'intensités données. - la technique dite de périmétrie statique liminaire (PSL): on mesure les SRD pour un certain nombre de points du champ de vision, à diverses intensités données. Une variante prolongeant cette technique est celle dite de périmétrie statique supraliminaire, dans laquelle on ne détecte que les perturbations importantes de la SRD. Normalement, on constate une sensibilité rétinienne différentielle qui est maximale (pic) en vision centrale et qui décroît brutalement jusqu'à la tache aveugle, avec évidemment des obstacles naturels tels que le nez. En cas de troubles visuels, le résultat est différent, se traduisant - qualitativement par des désordres dont on peut noter la répartition topographique, la forme et le degré, - quantitativement, par l'importance numérique de la (ou des) dépressions. Tous ces résultats sont obtenus actuellement au moyen d'appareils connus sous le nom de périmètres, dont certains sont pilotés par un micro-processeur. Toutefois, les représentations graphiques, même tridimensionnelles, obtenues varient selon les appareils, et ne peuvent jamais être considérées comme complètement satisfaisants, ni lorsqu'il s'agit de vues perspectives directes, ni même lorsqu'elles comportent une indication qualitative ou quantitative de l'évolution des troubles chez le sujet. La présente invention apporte un ensemble de perfectionnements à ces techniques de présentation de résultats, en ce qu'elle permet d'obtenir une représentation graphique indépendante de l'appareillage de périmètrie utilisé, visualisée totalement en perspective et constamment indicatrice de l'évolution qualitative et quantitative des troubles chez le sujet, c'est-à-dire comportant une quatrième dimension traduisant en couleur ladite évolution. Par ailleurs, l'invention vise une procédure annexe à la précédente et conduisant à une estimation de la proportion de fibres optiques fonctionnelles (c'est-à-dire en état de fonctionnement} dans chaque zone rétinienne soumise à l'examen, cette procédure consistant à établir une relation quantitative entre le nombre de fibres nerveuses fonctionnelles et la sensibilité rétinienne évaluée par quantification du champ visuel résiduel. Enfin, l'invention vise un matériel destiné à la mise en oeuvre de la technique de représentation précédente, ce matériel consistant en un ordinateur, branché sur le périmètre et équipé d'une imprimante couleurs, auquel est associé un ensemble original d'instructions ayant pour fonction, à partir des mesures du périmètre, d'interpoler les valeurs intermédiaires, de créer la vue perspective 4D et d'opérer les quantifications nécessaires, à partir des seules valeurs mesurées ou à partir des valeurs mesurées et interpolées. L'invention sera mieux comprise avec références au dessin annexé sur lequel - Les figures 1,2, 3 et 4 sont des représentations tridimensionnelles classiques correspondant à un oeil normal, - - La figure 5 est une représentation tridimensionnelle classique correspondant à un état pathologique donné (glaucome débutant) - La figure 6 est une vue semblable à la figure 5, mais en représentation quadridimensionnelle selon l'invention, - Les figures 7 et 8 sont des représentations à trois dimensions correspondants à deux étapes évolutives du même oeil, à 3 semaines d'intervalle, - la figure 9 est une représentation à quatre dimensions semblable à la figure 8. Si l'on se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2, elles représentent le champ visuel entier, d'un oeil gauche normal. Les graduations sur les axes sont en degrés d'excentricité (verticale et horizontale) à partir du point de fixation, de coordonnées 0',0'. Les lettres T, N, S, I, indiquent la direction (temporale, nasale, supérieure ou inférieure) et orientent de ce fait la représentation. On remarque les limites périphériques du champ visuel (environ 90' en temporal, 60' en nasal, 60' en supérieure, 70' en inférieur - sur la figure 2), le pic central de sensibilité (a), la décroissance de celle-ci, abrupte d'abord, puis plus progressive, enfin de nouveau abrupte en périphérie.Sur la figure 2 (qui représente la moitié inférieure du champ visuel de la figure 1, "scinde en deux le long d'une ligne horizontale passant par le point de fixation), on remarque bien le "puits" creusé par la tache aveugle, où la sensibilité est nulle (b), ainsi que l"'encoche" (c) que le nez imprime au champ visuel en nasal-inférieur. La figure 3 représente la partie centrale du même champ visuel que les figures 1 et 2. On retrouve le pic central (a) et la tache aveugle (b). C'est cette partie centrale qui est seule explorée en routine clinique (lorsque la méthode statique liminaire est utilisé), car elle est la plus importante à la fois sur le plan fonctionnel, pour le patient, et sur le plan des renseignements apportés au médecin. Le point de vue est identique à celui des figures l et 2. La figure 4 représente le même champ visuel central que la figure 3, mais vu d'un point différent (après rotation d'environ 45') (les repères T,N,S,I sur les axes lèvent toute ambiguïté qui pourrait en résulter). Cette vue différente montre l'intérêt de la possibilité de rotation de la représentation : visualisation des parties qui pourraient être cachées par les accidents de surface, vue "plongeante" dans les déficits. La figure 5 représente le champ visuel d'un oeil gauche qui souffre de déficits précoces dus à un glaucome à angle ouvert : ces derniers se manifestent comme des dépressions arciformes (dl, d2) de la sensibilité différentielle, partant de la tache aveugle pour contourner le pic central. La figure 6 est une représentation "en quatre dimensions, identique à la figure 5, en ce qui concerne le relief, mais dans laquelle la coloration met en évidence les différences par rapport au champ visuel normal : les plages colorées en jaune ont des valeurs sensiblement normales, les plages orange-rouge montrent des déficits, c'est-à-dire les diminutions de la S.R.D., d'autant plus importantes que la couleur est plus "foncée", selon l'échelle de couleurs adjacente. (Des plages vert-bleu, si elles existaient, montreraient des zones "hypernormales", c'est-à-dire de sensibilité plus élevées que la moyenne des sujets du même âge). Les figures 7 et 8 représente, en trois dimensions, les champs visuels d'un oeil gauche, souffrant de névrite optique rétrobulbaire, recueillis à trois semaines d'intervalle. Sur la figure 7, on note d'une part une baisse générale de la S.R.D. (le pic central et les pentes de la surface ayant des couleurs correspondant à des valeurs plus basses que la normale) et, d'autre part trois zones de souffrance, se manifestant par dAs dépressions (e,f,g) plus importantes. Sur la figure 8 on retrouve tous ces éléments, mais à un degré moindre, l'affection, sous traitement, ayant évolué vers l'amélioration. La figure 9, enfin, est analogue à la figure 6, mais en représentation "quadridimensionelle". Elle représtzirte le méme champ visuel que la figure 8, mais ici l'échelle de couleurs moindre l'évolution de la SRD entre le premier examen (figure 7) et le second (figure 8) : les plages vertes-bleues correspondent à des améliorations, dont l'importance est graduée sur l'échelle des couleurs, les plages jaunes à des zones ou la SRD est restée à peu près inchangée, les plages rouges-oranges à des zones où elle se serait réduite (ou à des fluctuations d'échantillonage). De multiples et fréquentes affectiorls entrainent une altération des fibres optiques qui peut se traduire par des perturbations du champ visuel (glaucome, névrite optique, papillite, tumeur, etc...). L'approche la plus exacte de la gravité du processus pathologique consisterait à compter les fibres optiques encore fonctionnelles. Aucun examen ne permettant ce comptage, on ne peut que tenter réaliser une estimation de leur nombre. Connaissant la distribution des champs récepteurs rétiniens (donnée par la formule de N.DRASDO) et celle de la valeur fonctionnelle de la rétine (explorée en P.S.L.), il parait séduisant d'associer ces données pour estimer le nombre de fibres optiques fonctionnelles (FOF). Dans le cadre d'un scotome absolu à bords nets, il n'y a pas d'ambiguité : seules les fibres originaires de la zone déficitaire ne sont plus fonctionnelles. il suffit, dans ce cas, de comptabiliser les fibres attenant à la partie nonatteinte du champ visuel. Ce procédé simple n'est toutefois pas applicable en pratique, dans la mesure où la situation particulière décrite ci-dessus (scotome absolu à bords nets dans un champ visuel par ailleurs strictement normal) est rarissime. La perturbation périmétrique étant en général de profondeur variable, il est indispensable, si l'on veut procéder à une telle estimation, d'établir une relation qui relie le nombre de champs récepteurs fonctionnels en un point testé et la SRD mesurée en ce même point. Il est très probable, étant donné la multitude des mécanismes physiologiques qui sous-tendent la sensibilité rétinienne différentielle (SRD), qu'une relation de ce type ne peut étre décrite simplement. I1 faudrait en effet faire intervenir des multiples facteurs tels que - Variation de la convergence synaptique (photorécepteurs - cellules ganglionnaires?, en fonction de la topographie rétinienne - Variation de la proportion conesZb tonnets - Variabilité dela répartition des divers types de cellules ganglionnaires - Variabilité des lois de modulation de l'influx nerveux - Phénomènes d'interaction (positive ou négative) entre champs récepteurs voisins - Ainsi que tous les facteurs de variation de la SRD, qui ont été étudiés avec l'exploration du champ visuel. Devant l'impossibilité de faire intervenir selon leur influence respective tous ces phénomènes, mal élucidés pour la plupart, il suffit d'établir une relation approximative qui ne doit être acceptée que comme une hypothèse provisoire de travial, en attendant que soient mieux connus les mécanismes intimes dela neuro-physiologie de la vision. Afin d'établir cette relation, on a procédé par étapes 1. Mesure, de façon précise et répétée la SRD en 80 points situés sur les qutre méridiens principaux dans les limites de validité de la formule de DRASDO développée, chez un échantillon de 15 sujets normaux entre 20 et 30 ans, puis calcul, pour chaque localisation testée, de la SRD moyenne dans l'échantillon. 2. Calcul, pour ces mêmes localisations, de l'estimation de la densité de champs récepteurs (DCR), à l'aide de la formule développée de DRASDO. 3. Ajustement au moindre carré de ces deux jeux de données, selon divers modèles mathématiques. Le meilleur ajustement (coefficient de vraisemblance r = 0,97) a été obtenu avec une relation logarithmique de forme générale SRD = a + b x log (DCR) avec a = -1 et b = 2 4. Enfin, par substitution de FOF et DCR, obtention de la relation recherchée, qui est la réciproque de la formule ci-dessus FOF = exp (SRD - a) / b En analysant le CV et ses Derturbations, le modèle selon l'invention perniet de calculer à partir de la SRD mesurée une estimation du nombie de fibres optiques fonctionnelles. 11 devient ainsi possible, en analysant les déficits périmétriques, d'évaluer le nombre de fibres lésées et d'en suivre l'évolution au fil des examens. Cette possibilité est d'un intérêt majeur dans ces affections où l'atteinte d'une zone relativement restreinte du CV traduit une destruction ou une sidération d'un nombre de fibre considérable. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'appréciation de l'évolution des troubles visuels à partir des observations périmétriques, caractérisé en ce qu'il consiste à représenter graphiquement ces résultats, de manière indépendante de l'appareillage utilisé, visualisés totalement en perspective tridimensionnelle et à traduire ladite évolution par une coloration variable se référant à une échelle pré-établie et assimilable à une quatrième dimension. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte additionnellempent une estimation de la proportion de fibres optiques fonctionnelles dans chaque zone rétinienne soumise à l'examen, à partir d'une relation quantitative entre le nombre de ces fibres optiques optionnelles et la sensibilité rétinienne évaluée par quantification du champ visuel résiduel. 3. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste en la combinaison d'un ordinateur branché sur le périmètre d'une imprimante couleurs, et d'un ensemble d'instructions ayant pour fonction, à partir des mesures dudit périmètre, d'interpoler les valeurs isolées, de créer la représentation en perspective quadridimensionnelle et d'opérer les quantifications nécessaires. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les données utilisées pour la représentation quatridimensionnelle sont inversées, c'est-à-dire que c'est la coloration qui fait apparaitre les données qualitatives et les altitudes qui font apparaitre les données quantitatives.