Brevet FR2815240A1 — publié le 20020419

PROCEDE DE DETECTION D'UNE AFFECTION RETINIENNE OU DU NERF OPTIQUE DE L'OEIL D'UNE PERSONNE ET APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de détection d'une affection rétinienne ou du nerf optique de l'oeil d'une personne, notamment d'un glaucome, dans lequel on mesure le seuil de perception du papillotement de l'oil à différentes fréquences d'une source lumineuse modulée, en déterminant une courbe de deLange relative à cet oeil pour ces fréquences. Elle concerne également l'appareil permettant d'effectuer de telles mesures selon ce procédé, comportant une source lumineuse, une unité stratégique de mesure comportant des moyens pour générer et faire varier la fréquence et la modulation de la lumière émise, des moyens pour transmettre cette lumière modulée vers l' il de la personne à examiner, des moyens pour analyser les signaux émis par l'oeil en fonction du signal lumineux reçu et pour les transformer en une valeur finale pouvant être affichée, et des moyens pour afficher cette valeur. Depuis de nombreuses années, 'oeil fait l'objet de nombreuses recherches malgré lesquelles beaucoup de phénomènes restent inexpliqués à ce jour. Notamment, en ce qui concerne le dépistage des affections qui touchent la rétine et le nerf optique et qui peuvent conduire à la cécité et en particulier le glaucome, il est très difficile de pouvoir diagnostiquer cette maladie de façon très précoce afin de pouvoir la traiter le plus rapidement possible. Actuellement, parmi les nombreuses méthodes de détection psychophysiques utilisées, seule la méthode basée sur la mesure du seuil de perception du papillotement de l'oil et la détermination de la courbe de deLange semble donner des résultats prometteurs, les autres méthodes connues ne permettant de déceler la maladie que lorsque les dommages qu'elle a déjà provoqués sont importants. En particulier, dans le cas de la détection du glaucome, qui est une affection qui engendre une dégénérescence du nerf optique par destruction des cellules nerveuses, les techniques les plus fréquemment utilisées sont la périmétrie conventionnelle informatisée, couramment effectuée avec un appareil nommé Octopus et l'observation du fundus de l'oeil. Cependant, ces mesures ne permettent de détecter les défauts du champ visuel que lorsque environ 30 à 40% des cellules sont atteintes, ce qui ne correspond pas au stade initial de la maladie. On connaît par la publication internationale WO 91/14399 un papillomètre dont le fonctionnement semi-automatisé est basé sur cette méthode et qui a été développé dans le but d'être utilisé en tant qu'instrument de diagnostic précoce. Cependant, cet appareil n'a pas donné des résultats concluants car l'extraction de l'information de la courbe de deLange n'a pas fonctionné de façon objective et fiable. D'autres études débouchant sur l'objet de l'invention ont permis une autre approche du problème en considérant l'effet produit par le glaucome sur la courbe de deLange et en basant la modélisation de cette courbe sur la théorie des filtres. Dans cette approche, on admet que la courbe de limite de papillotement résulte de l'interaction de trois types de filtres, à savoir : - les récepteurs au niveau de la rétine, - le nerf optique pour la transmission, - le cerveau pour la réception. Sur cette base, on considère que le nerf optique a la caractéristique d'un filtre passe-bas associé à une fréquence de coupure fi et que le signal provenant du cerveau a la caractéristique d'un filtre passe-bas associé à une fréquence de coupure f2. Dans le cas d'un oeil normal, fi est sensiblement proche de f2, ce qui traduit une correspondance entre le nerf optique et le cerveau, donc une transmission correcte de l'information visuelle au cerveau. Par contre, en cas d'anomalie de l'oil due à une détérioration de l'élément de transmission, c'est-à-dire le nerf optique, la fréquence de coupure fi. qui lui est associée, devient inférieure à la fréquence f2. En conséquence, on peut en déduire qu'un rapport 2/fur supérieur à 1 indique une anomalie du nerf optique. Les différentes mesures effectuées permettent de mettre en évidence la variation de pente au niveau de la courbe de deLange entre la partie moyenne fréquence associée au nerf optique et la partie haute fréquence associée au cerveau. La présente invention se propose donc de pallier les inconvénients de l'art antérieur en offrant un procédé qui permet de faire des mesures fiables du seuil de papillotement de l'oil par la détermination de la courbe de deLange, et un appareil performant basé sur ce procédé, qui est précis, qui fonctionne automatiquement, sans opérateur, et qui permet d'obtenir une mesure rapide permettant d'identifier une quelconque affection à son stade initial. Ce procédé, tel que défini en préambule, est caractérisé en ce que l'on détermine, pour une série de fréquences prédéterminées, par comparaison de la courbe obtenue et d'une courbe de référence, le rapport k existant entre la fréquence f2 correspondant à la fréquence de coupure du signal provenant du cerveau de la personne, en réponse à la perception de la fin du clignotement du signal lumineux émis, et la fréquence fi correspondant à la fréquence de coupure du signal provenant du nerf optique de cette personne, en réponse à la perception de la fin du clignotement de ce même signal lumineux émis, en ce que l'on somme les valeurs de k obtenues pour toutes les fréquences, et en ce que l'on affiche la valeur finale de k cette valeur de k définissant le degré d'avancement de l'affection. De façon avantageuse, la série de fréquences prédéterminées comprend une suite linéaire, selon une échelle logarithmique, de fréquences situées entre 7Hz et 50Hz avec un facteur de linéarité égal à 1,25, et la modulation de la lumière à chaque fréquence décroît de façon linéaire, selon une échelle logarithmique, de 100% à 0,2% avec un facteur de linéarité égal à 0,8. La lumière émise pour les mesures selon ce procédé est de la lumière blanche. L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et tel que défini en préambule, est caractérisé en ce que l'unité stratégique de mesure est agencée pour effectuer les mesures de manière automatique, et en ce que les moyens pour analyser les signaux émis comporte une unité de calcul agencée pour déterminer automatiquement le coefficient k. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, l'appareil comporte un générateur de signaux sinusoïdaux analogiques et les moyens pour faire varier la modulation de la lumière émise comprennent un modulateur agencé pour transformer ces signaux sinusoïdaux analogiques en signaux sinusoïdaux numériques en modulation sigma-delta. De façon avantageuse, l'unité stratégique de mesure comprend une mémoire agencée pour stocker, durant le processus de mesure, les différentes valeurs de la modulation limite du signal lumineux émis. Afin de transformer les informations recueillies par l'unité stratégique en valeurs pouvant être affichées, l'unité de calcul comprend des moyens de calcul d'une régression non linéaire. De préférence, l'unité stratégique de mesure associée au générateur, au modulateur et à la mémoire, ainsi que l'unité de calcul sont réalisées sous la forme d'un microprocesseur unique. Elles peuvent cependant être réalisées sous la forme de microprocesseurs séparés. Dans toutes les formes de réalisation de l'appareil, la source de lumière est une diode électroluminescente, émettant de la lumière blanche, associée à un amplificateur de courant. De préférence, les moyens pour afficher les valeurs finales de k sont constitués par au moins deux diodes électroluminescentes dont la couleur d'émission est liée à la valeur du rapport k calculé. L'appareil selon l'invention comporte avantageusement des moyens agencés pour que, à chaque fréquence, la personne communique à l'unité stratégique de mesure la fin de la perception du clignotement du signal lumineux émis. L'invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil de mesure selon l'invention, et la figure 2 est une représentation schématique des composants de l'appareil illustré par la figure 1. En référence à la figure 1, l'appareil de mesure 10 selon l'invention comporte un boîtier 11, destiné à loger les différents composants qui seront décrits ciaprès en référence à la figure 2. Ce boîtier est pourvu sur une de ses faces latérales d'un bouton d'enclenchement 12 et sur sa face avant de moyens permettant à la personne de communiquer des informations à l'appareil. Dans l'exemple de réalisation illustré, ces moyens se présentent sous la forme d'un poussoir 13. Le boîtier 11 est également pourvu de moyens d'affichage des valeurs obtenus, sous la forme d'au moins deux diodes électroluminescentes 14 dont la couleur d'émission et le nombre peuvent varier selon la nature et la précision de l'information que l'on veut donner. Il est également équipé d'un logement et d'une prise (non représentés) agencés respectivement pour recevoir des moyens d'alimentation qui peuvent être un jeu de piles bâtons ou un bloc externe à l'appareil, celui-ci étant alimenté en basse tension, c'est-àdire une tension inférieure ou égale à 12 volts. Un port de communication 15 du type RS 232 permet son raccordement à des unités périphériques telles qu'un ordinateur ou une imprimante. Un oeilleton 16, destiné à être placé devant l'oeil à contrôler et qui sera décrit plus en détail ci-après, est relié au boîtier 11, de façon connue en soi, par des moyens flexibles 17 partiellement représentés. La figure 2 illustre sous la forme d'un schéma-bloc les principaux composants de l'appareil de mesure 10 et la liaison de ces composants avec les différentes parties formant cet appareil. Une unité stratégique de mesure 20, liée au bouton d'enclenchement 12, est destinée à piloter, par l'intermédiaire d'un générateur de signal 21, les variations de fréquence et de modulation d'une source lumineuse 22 qui, dans cet appareil, est une diode électroluminescente émettant de la lumière blanche, disposée dans l'oeilleton 16. Cette diode 22 est commandée par un amplificateur 23, également disposé dans l'oeilleton 16, destiné à faire varier son intensité lumineuse. Pour chaque fréquence de mesure prédéterminée, le signal sinusoïdal analogique émis par le générateur 21 est transformé en un signal sinusoïdal numérique modulé en modulation sigma-delta par un modulateur 24. L'utilisation de la modulation sigma-delta permet d'obtenir, d'une part, une grande rapidité de mesure, une bonne précision et une grande fiabilité du signal visualisé et, d'autre part, une vraie linéarité sur toute la gamme de modulation, étant donné que cette technique de modulation permet de bien contourner les problèmes liés à la non-linéarité de la diode 22. Le signal modulé est envoyé vers l'oeil de la personne, contre lequel l'oeilleton 16 est appliqué, par l'intermédiaire des moyens de transmission 17 qui, dans l'exemple illustré, se composent de câbles électriques logés dans une gaine souple. L'unité stratégique de mesure 20 est en outre agencée pour recevoir les informations transmises par la personne à l'aide du poussoir 13 et pour transmettre ces informations à une mémoire de stockage 25 qui est avantageusement une mémoire morte du type EPROM. Lorsque le cycle de mesures est terminé, le contenu de la mémoire 25, c'est-à-dire les différentes valeurs de la modulation limite du signal émis déterminées par la personne lorsqu'elle n'aperçoit plus de clignotement, est transféré à une unité de calcul 26 destinée à analyser les informations reçues et à les transformer en informations pouvant être visualisées par l'intermédiaire des diodes 14. Pour obtenir un appareil de faibles dimensions et d'un prix de revient peu élevé, l'unité stratégique 20, le générateur de signal 21, le modulateur 24, la mémoire morte 25 ainsi que l'unité de calcul 26 sont rassemblés dans un microprocesseur unique 27. Cependant, on peut également prévoir de rassembler ces éléments sur deux microprocesseurs différents, l'un regroupant l'unité stratégique 20 et les éléments qui lui sont liés, et l'autre ne concernant que l'unité de calcul 26. Le but de l'appareil de mesure 10 est de saisir la caractéristique de l'oeil dans un temps minimum ne devant pas dépasser deux minutes car, passé ce laps de temps, l'oeil se fatigue. Pour ce faire, il fonctionne automatiquement sans l'aide d'un opérateur et sa stratégie de fonctionnement est basée sur le procédé selon l'invention dans lequel on mesure le seuil de perception du papillotement de l'oeil pour environ dix fréquences prédéterminées et définies entre 7 et 50 Hz. Le cycle de mesures se déroule comme suit, l'appareil étant enclenché et l'oeilleton appliqué contre l'oil à contrôler. On commence la mesure à 7Hz avec une modulation de 100% et la modulation est diminuée linéairement, selon une échelle logarithmique, pas par pas, jusqu'à ce que la personne ne perçoive plus le clignotement, ce qu'il signale par l'actionnement du poussoir 13. L'unité stratégique passe alors à une fréquence plus élevée et ainsi de suite jusqu'à ce que la personne ne perçoive plus de clignotement même à une modulation de 100%. Cependant pour accélérer le processus de mesure, à cette nouvelle fréquence, on ne commence plus avec la modulation maximale mais avec une modulation plus faible choisie de telle façon que la personne perçoive encore un clignotement. Ceci est réalisé par le choix d'une modulation de départ qui se calcule à partir de la modulation déterminée à la fréquence précédente. La valeur du saut d'augmentation de modulation a été choisie d'après des statistiques. Cependant, si lors de la mesure à une certaine fréquence, le saut de modulation est trop petit et que la personne ne perçoit pas de clignotement, l'appareil traverse alors toute la gamme de modulations et recommence la mesure à la même fréquence avec un taux de modulation maximum. Lorsque toute la gamme de fréquences prédéterminées a été balayée et que l'unité stratégique a ainsi déterminé la limite de papillotement de la personne, la fonction modulation limite/fréquence, qui a été établie, est traitée par l'unité de calcul 26. Cette unité va alors entreprendre, avec les valeurs obtenues, une opération mathématique de régression non linéaire sur la différence entre une fonction de transfert de référence et la fonction limite de papillotement mesurée et définie par f étant la fréquence appliquée, a étant un coefficient lié à la rétine, fi étant la fréquence de coupure du nerf optique, et f2 étant la fréquence de coupure du cerveau. Cette opération va permettre de déterminer quantitativement les paramètres a, fi et f2, ainsi que le rapport k qui est le rapport entre la fréquence de coupure du cerveau f2 sur celle du nerf optique fi et qui caractérise ainsi la progression de la maladie Pour obtenir une fiabilité optimale, dans ce calcul, lors de la sommation, les mesures extrêmes sont éliminées Un rapport supérieur à 1 indique une altération du nerf optique. Cette information est transmise à la personne par l'intermédiaire de l'enclenchement d'une diode 14. Par exemple, pour indiquer que l'oeil est bon et que k est sensiblement égal à 1, une diode de couleur verte va s'allumer. Dans le cas contraire, si k est nettement supérieur à 1, une diode rouge va s'allumer. Il est possible de prévoir plusieurs diodes pour chaque couleur afin d'indiquer plus précisément l'état de l'oeil. De par sa conception, cet appareil est d'un faible encombrement et d'un prix de revient peu élevé. Il peut ainsi être utilisé dans n'importe quel environnement et par n'importe quelle personne désireuse d'effectuer un contrôle, étant donné qu'il fonctionne automatiquement. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. En particulier, dans le cadre du déroulement des procédures, on peut effectuer le balayage des fréquences en partant de 50 Hz jusqu'à 7Hz et on peut imaginer une procédure où l'on passe du nonpapillotement au papillotement pour obtenir le seuil limite de perception de l'oeil. On peut également prévoir d'autres moyens d'affichage du résultat des mesures. Dans une variante de réalisation, la diode 22 peut être intégrée dans le boîtier 11, ''eilleton 16 étant alors disposé sur une des faces latérales du boîtier. Dans une autre variante, l'oeilleton peut renfermer un système optique disposé devant la diode afin d'assurer une vue maxwellienne. REVENDICATIONS 1. Appareil de détection d'une affection rétinienne ou du nerf optique de 'oeil d'une personne, notamment d'un glaucome, comportant une source lumineuse modulée (22) pour mesurer le seuil de perception du papillotement de l' il à différentes fréquences prédéterminées de ladite source lumineuse, en déterminant une courbe de deLange relative à cet oeil pour ces fréquences, une unité stratégique de mesure associée à des moyens pour générer et faire varier la fréquence et la modulation de la lumière émise, des moyens pour transmettre cette lumière modulée vers l'oil de la personne à examiner, des moyens pour analyser les signaux émis par l'cil en fonction du signal lumineux reçu et pour les transformer en une valeur finale définissant le degré d'avancement de l'affection et pouvant être affichée, et des moyens pour afficher cette valeur finale, caractérisé en ce que l'unité stratégique de mesure (20) est agencée pour obtenir ladite courbe de manière automatique, en ce que l'appareil comporte des moyens agencés pour comparer la courbe obtenue et une courbe de référence et déterminer, pour chaque fréquence, le rapport (k) existant entre la fréquence (f2), correspondant à la fréquence de coupure du signal provenant du cerveau de la personne en réponse à la perception de la fin du clignotement du signal lumineux émis, et la fréquence (fi), correspondant à la fréquence de coupure du signal provenant du nerf optique de cette personne en réponse à la perception de la fin du clignotement de ce même signal lumineux émis, et en ce que les moyens pour analyser les signaux émis comporte une unité de calcul (26) agencée pour sommer les valeurs de (k) obtenues pour toutes les fréquences et obtenir, de manière automatique, ladite valeur finale de (k). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens agencés pour que, à chaque fréquence, la modulation de la lumière décroisse de façon linéaire, selon une échelle logarithmique, de 100% à 0,2% avec un facteur de linéarité égal à 0,8. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour générer et faire varier la fréquence sont agencés pour générer une suite linéaire de fréquences, selon une échelle logarithmique, situées entre 7Hz et 50 Hz avec un facteur de linéarité égal à 1,25. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur (21) de signaux sinusoïdaux analogiques. 5. Appareil selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la modulation de la lumière émise comprennent un modulateur (24) agencé pour transformer les signaux sinusoïdaux analogiques en signaux sinusoïdaux numériques en modulation sigma- delta. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire (25) agencée pour stocker, durant le processus de mesure, les différentes valeurs de la modulation limite du signal lumineux émis. 7. Appareil selon la revendication I, caractérisé en ce que l'unité de calcul (26) comprend des moyens de calcul d'une régression non linéaire. 8. Appareil selon les revendications 1,4, 5 et 6, caractérisé en ce que l'unité stratégique de mesure (20) associée au générateur (21), au modulateur (24) et à la mémoire (25), ainsi que l'unité de calcul (26) sont réalisées sous la forme d'un microprocesseur unique (27). 9. Appareil selon les revendications 1, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que l'unité stratégique de mesure (20) associée au générateur (21), au modulateur (24) et à la mémoire (25), d'une part, et l'unité de calcul (26), d'autre part, sont réalisées sous la forme de microprocesseurs séparés. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière est une diode électroluminescente (22) émettant de la lumière blanche associée à un amplificateur de courant (23). 11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'affichage de la valeur finale de (k) comportent au moins deux diodes électroluminescentes (14) dont la couleur d'émission est liée à ladite valeur finale du rapport (k) calculé. 12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (13) agencés pour qje, à chaque fréquence, la personne communique. à l'unité stratégique de mesure (20) la fin de la perception du clignotement du signal lumineux émis.