👉 « Osiris « , un aberromĂštre utilisant la technologie d’analyse pyramidal du front d’ondes

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L’étude de Singh NK et al. publiĂ©e dans le journal « Optometry and Vision Science » en Octobre 2019 a pour but d’analyser la prĂ©cision ainsi que la rĂ©pĂ©tabilitĂ© des donnĂ©s d’aberromĂštrie mesurĂ©es avec l’appareil « Osiris », un aberromĂštre utilisant la technologie d’analyse pyramidal du front d’ondes.

C’est dans la seconde moitiĂ© du 20e siĂšcle que les mĂ©thodes pour mesurer les complexitĂ©s optiques de l’Ɠil humain ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©es (1). La mesure des nombreuses aberrations monochromatiques d’ordre supĂ©rieur comme l’aberration sphĂ©rique, le coma et le trĂšfle qui sont les plus importantes (2), est dĂ©sormais un Ă©lĂ©ment clef pour de nombreux types de correction visuelle.

En effet, les nouvelles gĂ©nĂ©rations d’implants intraoculaire (IOL) et de lentilles de contact incluent dĂ©sormais des surfaces asphĂ©riques pour contrĂŽler l’aberration sphĂ©rique ainsi que pour contrĂŽler l’évolution myopique. Également, les derniers traitements aberro-guidĂ©s en chirurgie rĂ©fractive avec par exemple la PKT sont proposĂ©s au patients ayant de fortes aberrations et offrent un avantage pour les yeux atteints de kĂ©ratocĂŽne.

Il existent diffĂ©rentes mĂ©thodes et appareils ayant Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©es afin d’aider l‘ophtalmologiste dans son choix du type de correction le plus adaptĂ© Ă  son patient.

 

Le premier systĂšme ayant Ă©tĂ© mis en place fut l’aberromĂštre Hartmann-Shack dĂ©veloppĂ© par Roland Shack en 1970 et initialement destinĂ© au domaine de l’astronomie(1 ;3). Plus rĂ©cemment, un aberromĂštre de dĂ©tection de front d’onde pyramidal a Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ© dans lequel un prisme pyramidal Ă  quatre faces situĂ© dans le plan focal de l’instrument va crĂ©er quatre images de la pupille dans le plan du dĂ©tecteur. L’étude de Singh NK et al. examine la prĂ©cision, la rĂ©pĂ©tabilitĂ© et la tolĂ©rance au dĂ©salignement de ce nouvel aberromĂštre en utilisant un Ɠil modĂšle fabriquĂ© et un Ɠil presbyte avec des caractĂ©ristiques optiques connues.

 

Instruments de mesure

L’aberromĂštre Osiris utilise une diode Ă©lectroluminescente Ă  bande Ă©troite comme source lumineuse (longueur d’onde de 850 nm). Son capteur de front d’onde peut mesurer 45 000 points et Ă©chantillonne le front d’onde sortant Ă  33 Hz. L’opĂ©rateur dispose d’une vue en temps rĂ©el de l’image de la pupille afin de faciliter la mise au point et l’alignement vertical & horizontal. Pendant la prise de mesure, le faisceau est alignĂ© avec le centre de la pupille tandis que le sujet fixe ce faisceau pour aligner l’instrument sur la ligne de visĂ©e du sujet.

 

Le logiciel d’analyse Phoenix offre une large gamme d’options d’analyse, telles que des cartes d’erreur de front d’onde et de rĂ©fraction dans le plan pupillaire ainsi que des simulations d’image comme la PSF ou l’analyse du contraste. Il fournit des coefficients standard issus de l’Optical Society of America pour chacun des polynĂŽmes de Zernike.

MĂ©thode 

Deux yeux modĂšles ont Ă©tĂ© utilisĂ©s :

1- un Ɠil modĂšle myope (−2,41 D, prĂ©alablement calibrĂ© avec un aberromĂštre COAS-HD [Johnson & Johnson Vision]) avec un diamĂštre de pupille de 5 mm

2- un Ɠil droit hypermĂ©trope presbyte (+1,25 D ; Ăąge : 64 ans). L’Ɠil presbyte avait des propriĂ©tĂ©s optiques fixes mais des sources de variables sont prĂ©sents contrairement Ă  un Ɠil modĂšle, et ce Ă  cause des micro-rotations et des clignements.

Des lentilles d’essai allant de +10,00 Ă  -10,00 D avec un cylindre de -4,00 et -2,00 D Ă  180, 90 et 45° ont Ă©tĂ© alternativement placĂ© devant le modĂšle et l’Ɠil presbyte afin d’introduire des aberrations d’ordre infĂ©rieur. Les aberrations d’ordre supĂ©rieur ont Ă©tĂ© simulĂ© en plaçant une lames ayant de -0,57 Ă  0,60 ÎŒm d’aberration sphĂ©rique de Seidel sur 6 millimĂštres, 5mm en avant de l’Ɠil.

Dans un deuxiĂšme temps, les mesures d’aberration d’Osiris ont Ă©tĂ© comparĂ©es Ă  celles acquises par l’aberromĂštre COAS-HD prĂ©alablement Ă©talonnĂ©, sur 5 sujets diffĂ©rents et portant alternativement aucunes corrections, une paire de lunette, des lentilles de contact monofocales, et enfin des lentilles de contact multifocales afin de varier les aberrations engendrĂ©es.

Les erreurs d’alignement Ă©tant une source importante d’erreur lors du calcul des aberrations (4), l’étude a analysĂ© dans un troisiĂšme temps des erreurs d’alignements volontairement induits. Pour cela, l’Osiris a Ă©tĂ© dĂ©placĂ© axialement de 10mm par pas de 1,00mm et horizontalement par pas de de 0,1 mm jusqu’Ă  ±1,5 mm.

Enfin, l’Osiris permettant de mesurer en temps rĂ©el le diamĂštre de la pupille et le front d’onde oculaire, il est l’appareil idĂ©al afin d’analyser la variation d’accommodation. Un cycle rĂ©pĂ©tĂ© de stimuli accommodatifs Ă  diffĂ©rentes distances et d’amplitudes sĂ©lectionnĂ©es ont Ă©tĂ© montrĂ© au patient. L’analyse accommodatives a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ© sur l’Ɠil model, l’Ɠil presbyte, ainsi que sur un sujet emmĂ©trope de 19 ans.

RĂ©sultats

Les erreurs de moyennes absolues (RMS) pour la sphĂšre, le cylindre et l’axe Ă©taient respectivement de 0,07, 0,11 D et 1,8° pour l’Ɠil modĂšle et de 0,15, 0,26 D et 2,7° pour l’Ɠil presbyte. Les estimations de rĂ©pĂ©tabilitĂ© (c’est-Ă -dire l’Ă©cart type de 10 mesures rĂ©pĂ©tĂ©es) pour l’Ɠil modĂšle et l’Ɠil presbyte Ă©taient de 0,026 et 0,039 D pour l’erreur sphĂ©rique. Les erreurs de RMS de 0,01 et 0,02 ÎŒm, respectivement, ont Ă©tĂ© observĂ©es pour l’aberration sphĂ©rique et la coma horizontale (Ɠil modĂšle).

Les aberrations de bas et de haut degrĂ©s avec l’Osiris correspondaient Ă©troitement aux donnĂ©es recueillies avec l’aberromĂštre COAS-HD, avec et sans lentilles de contact.

Les erreurs de mise au point et d’alignement ont entraĂźnĂ© des changements peu significatifs de 0,018 et 0,02 D/mm dans les estimations de la sphĂšre.

Comme prĂ©vu, lors de la variation du stimuli, les mesures de l’Ă©tat de rĂ©fraction ont Ă©tĂ© inchangĂ©es pour l’Ɠil model et le presbyte. Chez le sujet jeune, l’étude a observĂ© un changement rapide de l’Ă©tat de rĂ©fraction qui a commencĂ© dans la seconde suivant le changement de stimulus et qui a durĂ© plusieurs secondes .Comme prĂ©vu, la constriction de la pupille a accompagnĂ© l’apparition du stimulus accommodatif, tandis que la dilatation de la pupille a suivi chaque relĂąchement de l’accommodation.

 

En conclusion, l’aberromĂštre Ă  analyse pyramidal du front d’onde OSIRIS a fourni des mesures prĂ©cises et reproductibles des aberrations d’ordre infĂ©rieur et supĂ©rieur, mĂȘme dans des cas plus difficiles mais oĂč il est important d’obtenir des valeurs d’aberrations sĂ»res.


  • Liang J, Grimm B, Goelz S, et al. Objective Measurement of Wave Aberrations of the Human Eye with the Use of a Hartmann-Shack Wave-front Sensor. J Opt Soc Am (A) 1994;11:1949–57.
  • Thibos LN, Hong X, Bradley A, et al. Statistical Variation of Aberration Structure and Image Quality in a Normal Population of Healthy Eyes. J Opt Soc Am (A) 2002; 19:2329–48.
  • Fugate RQ, Wild WJ. Telescope. Untwinkling the Stars—Part 1. Sky Telescope 1994;87:24–31.
  • Altoaimi BH, Almutairi MS, Kollbaum PS, et al. Accommodative Behavior of Young Eyes Wearing Multifocal Contact Lenses. Optom Vis Sci 2018;95:416–27.

Article complet:

Singh NK, Jaskulski M, Ramasubramanian V, Meyer D, Reed O, Rickert ME, Bradley A, Kollbaum PS. Validation of a Clinical Aberrometer Using Pyramidal Wavefront Sensing. Optom Vis Sci. 2019 Oct;96(10):733-744. doi: 10.1097/OPX.0000000000001435. PMID: 31592956.

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