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Exploration du champ visuel

L'exporation du champ visuel permet l'étude de toute la voie optique qui va de la rétine au cortex visuel occipital. Cette exploration permet de localiser l'anomalie, d'en surveiller l'évolution et parfois de proposer une indication thérapeutique.

L'exploration du champ visuel

Françoise Jauzein, Anne Woehrlé

Exploration de la fonction visuelle, JF Risse, Masson, 1999, Chapitre 9

http://www.univ-st-etienne.fr/saintoph/finit/ophtarc/anomalie.html

Abstract

vision, champ visuel, voies visuelles, technique d'exploration, périmétrie


Les objectifs

L'exporation du champ visuel permet l'étude de toute la voie optique qui va de la rétine au cortex visuel occipital. Cette exploration permet de localiser l'anomalie, d'en surveiller l'évolution et parfois de proposer une indication thérapeutique.

Le champ visuel est la portion d'espace dans laquelle l'oeil qui fixe est capable de détecter des stimuli visuels: des lumières, des couleurs, des formes. De très grande valeur clinique, le champ visuel est étudié avec des cibles dont les caractéristiques varient en dimension, en contraste et en composition chromatique. On mesure également le champ visuel par la détection de cibles en mouvement.

Les anomalies observées dans les champs visuels sont utilisées pour diagnostiquer diverses pathologies:

  1. Toute atténuation de l'énergie lumineuse du stimulus correspond à un trouble des milieux transparents de l'oeil

  2. Tout déficit dans le champ visuel traduit un dysfonctionnement dans l'élaboration du message au niveau rétinien ou dans sa transmission jusqu'au cortex occipital (nerf optique, chiasma, bandelette optique, corps genouillé latéral, radiations optiques, cortex).

Un peu d'histoire

Bien que l'exploration du champ visuel ait, semble-t-il, commencé avec les Grecs (la plus ancienne description d'hémianopsie remonte à Hippocrate, 5 siècle avant JC), l'idée de se servir des déficits du champ visuel pour un diagnostic clinique est très récente. Von Graefe (ves 1856) peut être considéré comme le père de la campimétrie. Il se servait d'un tableau noir face au malade, et, en déplaçant une boule blanche à l'extrêmité d'un manche noirci, notait sur le tableau l'endroit où la boule apparaissait ou disparaissait du champ visuel du patient. Il créa rapidement une séméiologie pratique en découvrant: le rétrécissement concentrique, l'élargissement de la tâche aveugle, le scotome central, en distinguant hémianopsie homonyme et hétéronyme.....

Au début du XXème siècle les concepts de standardisation et de quantification du champ visuel apparaissent, la notion d'isoptère est introduite. La périmétrie est née. Goldman montre l'importance de la fixation, du contrôle de la luminance et du fond. L'absence de maîtrise de la vitesse de déplacement de l'objet sera compensée par la mise au point de la périmétrie statique.

Quelques notions de base

Le champ visuel d'un oeil est donc la projection de l'ensemble des points de l'espace vus par un oeil immobile, fixant droit devant lui, tête immobile. Le champ monoculaire s'étend sur 120° de large.

Le champ binoculaire correspondant à l'addition des champs visuels des deux yeux, le champ commun aux deux yeux s'étend sur 180° de large.

Le champ du regard englobe tout l'espace vu par un oeil mobile, tête immobile.

Le champ panoramique est encore plus large grâce au déplacement des yeux et de la tête.

L'examen du champ visuel permet non seulement la détermination des limites périphériques de la vision mais aussi l'étude de la sensibilité rétinienne à l'intérieur de ce champ: la rétine centrale, ou macula, présente une acuité visuelle très supérieure à la rétine périphérique

L'examen de la vision peut faire apparaître des lacunes dans le champ visuel, ce sont des scotomes. Un scotome peut être perçu par le patient comme une tâche, il sera appelé scotome positif, on non perçu mais mis en évidence par l'exploration du champ visuel, il sera appelé scotome négatif. La tâche aveugle de Mariotte, correspondant à une zone de la rétine dépourvue de photorécepteurs (appelée la papille), est un scotome négatif, nous ne le percevons pas.

Certains déficits peuvent concerner des secteurs entiers du champ visuel, on les nomme anopsies et on précise leurs localisations dans le champ visuel (hémianopsie, quadranopsie, supérieur ou inférieure, gauche ou droite). Ce sont les caractéristiques spatiales de ces secteurs qui peuvent aider à la localisation de l'atteinte neurologique responsable, le long des voies visuelles.

Le principe

Comme pour tout test psychophysique, l'examen du champ visuel, ou périmétrie, consiste à mesurer un seuil qui relie des paramètres du stimulus à une réponse physiologique sensorielle. Pour des raisons pratiques la périmétrie a lieu en ambiance photopique. Le seuil dont il est question en clinique concerne généralement la perception de la plus petite différence de luminance, appelée contraste, entre deux plages inégalement éclairées. Le relevé topographique de ce seuil fera apparaître les limites du champ visuel, et à l'intérieur de ce dernier, l'hétérogénéité de la sensibilité rétinienne (diminution de l'acuité du centre vers la périphérie et tâche aveugle).

Faire correspondre à un type d'anopsie, une hypothèse étiologique, ou plus précisément une certaine localisation d'une anomalie de conduction nerveuse, n'est possible que grâce à l'organisation rétinotopique des voies visuelles: des points adjacents de la rétine se projettent de façon ordonnée dans les corps géniculés latéraux et dans les aires visuelles primaires V1. Il y a conservation d'une architecture précise tout au long de ces voies nerveuses.

Voir l'interprétation des anomalies du champ visuel.

La technique

Il existe différentes techniques de complexité variable et pouvant être fondées sur différentes types de perception visuelle, selon le type de pathologie recherchée. L'examen peut porter sur le champ visuel central ou périphérique, sur le niveau de sensibilité au contraste ou au mouvement, et, dans des cas plus rares, sur la sensibilité au mouvement.

Débrouillage grossier par confrontation au doigt

L'examinateur et le patient sont face à face, à 50 cm, et se masquent un oeil. Le patient cache par exemple son oeil droit et l'examinateur son oeil gauche afin de tester le même champ visuel. L'examinateur déplace son doigt (ou un objet) de la périphérie vers le centre, à mi-distance entre lui et le patient, et ce dernier signale quand il voit l'objet. L'examinateur peut donc comparer avec son propre champ visuel. C'est un examen rapide, grossier, qui permet de dépister les déficits importants come l'hémianopsie.

Relevé du champ visuel central par la grille d'Amsler

Le patient fixe le centre d'un petit carton quadrillé et dessine son propre scotome (zone où il ne distingue par le quadrillage) sur celui-ci.

Ce test très simple permet une exploration fiable du champ visuel central. Il peut être mis en oeuvre par le patient lui-même pour une surveillance de son scotome. Il y a néanmoins une tendance à une minoration de la taille du scotome grâce aux propriétés de complétion de l'image (ici le quadrillage), par le cerveau.

 

 

CartonAmslerOpht.jpg
Grille d'Amsler

 

Relevé du champ par périmétrie cinétique (ou périmétrie manuelle de Goldman)

Le patient est assis, tête placée au centre d'une coupole, reposant sur une mentonnière, et son oeil exploré regarde le point de fixation central. On déplace un point lumineux , de la périphérie vers le centre (du non-vu vers le vu) sur chaque méridien, et on note le point d'apparition du stimulus (le patient sonne quand il le voit). Ceci est réitéré avec des intensités lumineuses décroissantes.

Le patient est assis, tête placée au centre d'une coupole, reposant sur une mentonnière, et son oeil exploré regarde le point de fixation central. On déplace un point lumineux , de la périphérie vers le centre (du non-vu vers le vu) sur chaque méridien, et on note le point d'apparition du stimulus (le patient sonne quand il le voit). Ceci est réitéré avec des intensités lumineuses déacute;croissantes.

Le champ visuel de chaque oeil est reporté sur un schéma où le centre est le point de fixation, centré sur 24 rayons (les méridiens) et autour duquel s'articulent des cercles concentriques, tous les 10° (les parallèles). Les limites des zones qui voient un stimulus lumineux de même intensité sont les isoptères.

Cette méthode est préférable si on suspecte un touble neurologique du champ visuel ou si on souhaite déterminer les zones épargnées par une pathologie oculaire, comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) par exemple.

 

 

Golman3R.jpg CampiNormalOGR.jpg
Périmétrie cinétique avec la coupole de Goldman
Mesure du champ visuel par périmétrie cinétique
Campimétrie de l'oeil gauche
Champ visuel normal en périmétrie cinétique
goldmanR.jpg GoldmanCarte.jpg
Coupole de Goldman (vue des côtés patient et praticien)
Au dos de la coupole, un levier solidaire d'un pantographe permet de déplacer manuellement l'index lumineux.
Carte obtenue après une exploration avec une coupole de Goldman
Cas d'une hémianopsie

 

Relevé du champ par périmétrie statique (ou automatisée)

Des programmes informatiques permettent de faire apparaître des stimuli lumineux en tous points du champ visuel et selon différentes stratégies (en général on présente un test lumineux fixe dont on augmente l'intensité jusqu'à ce qu'il soit perçu par le patient), et le patient sonne quand il les voit apparaître. Le tracé du champ visuel est imprimé par la machine.

C'est une méthode d'examen plus précise, qui explore de façon fine le champ visuel central, elle est ainsi particulièrement indiquée dans une pathologie du nerf optique ou au cours du glaucome chronique.

 

 

PerimStatiqR.jpg HumphreyCarte.jpg
Appareil d'Humphrey
Périmétrie automatisée statique
Carte obtenue pour l'oeil gauche
Champ visuel standard en périmétrie automatisée, explorant les 30° centraux
Humphrey.jpg HumphreyCarte.jpg
Appareil automatisé Humphrey
Exploration statique du champ visuel
Résultat obtenu avec l'appareil automatisé Humphrey
Résultat obtenu avec l'appareil automatisé Humphrey

 

La technique flicker (papillotement) ou FDT

La FDT ou Frequency Doubling Technology (doublement de fréquence) est une nouvelle technique automatisée destinée à l'étude des champs visuels (et principalement utilisée pour le dépistage des glaucomes). L'appareil de mesure du champ visuel utilise un phénomène d'illusion optique créé par l'alternance répétée des bandes blanches et noires d'une grille (ou réseau) de profil sinusoidal de basse fréquence spatiale (0,25 cycle par degré) et de haute fréquence temporelle ou Flicker (25 Hz). L'illusion créée est un doublement de fréquence car les barres verticales apparaissent deux fois plus nombreuses.

Cette illusion est engendrée par un sous-ensemble de cellules ganglionnaires (rétine) de la voie magnocellulaire. Ces cellules "M" possèdent des fibres axonales de gros diamètre et certaines d'entre elles seraient atteintes électivement lors de la maladie glaucomateuse.

 

 

FDT_mire1.gif FDT_anime.gif
La mire sinusoïdale présentée avec une haute fréquence temporelle
Technique: projection d'une mire sinusoïdale avec une fréquence de 25Hz
Mire perçue
Illusion: les barres verticales deviennent blanche toutes les 20ms
FDT_glaucome.gif hemianopsie.gif
Glaucome
Résultats
Hémianopsie
Résultats

 

Dans la rétine il existe principalement deux groupes de cellules ganglionnaires dont les axones constituent le nerf optique. Le groupe majoritaire est constitué de cellules "P" dont les axones se projettent sur les couches parvocellulaires du corps genouillé latéral. Ces cellules, de petit diamètre, véhiculent lentement des influx répondant à des stimuli de haute fréquence spatiale et faible fréquence temporelle correspondant par exemple à des détails (et couleurs) dans une image peu mobile.

L'autre groupe de cellules ganglionnaires (15%) se projette dans les couches magnocellulaires du corps géniculé latéral. Ces cellules "M" conduisent rapidemet des influx en réponse à des stimuli de basse fréquence spatiale (grands objets et motifs larges) et haute fréquence temporelle (alternance rapide de motifs-flicker ou changement rapide de stimulus). Un sous-ensemble de ces cellules, les cellules My (25% des M) est particulièrement sensible aux altérations glaucomateuses et rétiniennes. Elles ont une réponse non linéaire au contraste et ce sont elles qui sont étudiées en FDT. Au cours de chaque stimulus le contraste augmente progressivement jusqu'à ce que le malade le voie. Ces cellules My étant altérées en cas de maladie rétinienne, il faudra augmenter nettement le contraste pour que le malade distingue les barres.

Le test est rapide (quelques minutes pour les seuils de contraste). Le champ est divisé en 17 ou 19 secteurs (alors que celui-ci est divisé en 50 ou 75 zones dans la périmétrie standard). Ainsi la résolution spatiale de ce type de test n'est-elle pas très bonne. Il n'est pas très adapté à la neuro-ophtalmologie car le méridien vertical est mal exploré.

Examen du champ visuel binoculaire par le système d'Esterman

Cette analyse peut être faite par un examen spécifique de la vision binoculaire ou par la fusion des champs visuels des deux yeux.

Le champ visuel binoculaire est divisé en 85 aires d'égales valeurs fonctionnelles. L'index d'incapacité correspond au nombre de ces 85 zones testées qui ne sont pas vues par le patient.

 

 

Esterman.jpg
Grille d'Esterman