Astigmatisme

Qu’est-ce que l’astigmatisme?

 

L’astigmatisme est un défaut optique qui affecte la majorité de la population, et provoque un flou visuel d’intensité variable. Il est couramment associé à la myopie ou l’hypermétropie. Seulement 15% de la population ne présente pas d’astigmatisme! Un quart de la population est astigmate et présente un astigmatisme d’au moins 0.50 D. En moyenne, l’astigmatisme oculaire est de 0.70D. Il existe une symétrie en miroir (énantiomorphisme) entre l’astigmatisme des yeux droit et gauche chez un même individu astigmate.

(Ce site comporte sous la rubrique « Recherche Formation » des pages plus spécialisées dans l’étude de l’astigmatisme oculaire ; l’astigmatisme est en effet un défaut optique relativement complexe, et souvent mal décrit).

Définition de l’astigmatisme

L’astigmatisme est un défaut optique qui induit une sensation de flou visuel, comme les autres anomalies réfractives (myopie, hypermétropie). Ce qui caractérise l’astigmatisme, c’est qu’il existe une variation de la réfraction selon l’axe du méridien considéré (l’axe du méridien horizontal est 0 degré, celui du méridien  vertical 90°). L’astigmatisme apparait quand la puissance optique de l’oeil varie selon les méridiens. Du fait de ce caractère orienté, le flou visuel ressenti dépend de l’orientation des cibles visuelles observées.

Pour un oeil sain, la cornée ne doit pas présenter de défaut de courbure important pour permettre à l’image d’être de bonne qualité. Les méridiens cornéens ont entre eux la même courbure ou presque. Les méridiens sont des lignes virtuelles qui passent par le centre de la cornée (apex en topographie cornéenne) et sont distribuées sur 360° (en topographie terrestre, ces méridiens sont tracés du pôle vers l’équateur). Le méridien horizontal est par convention orienté selon l’axe 0°-180°.

Une lentille optique dépourvue d’astigmatisme (comme celles qui composent un objectif photographique) présente une courbure constante, quelque soit le méridien considéré (symétrie de révolution). Si cette lentille était légèrement plus courbe selon certains méridiens (comme le dos d’une cuiller, qui est généralement plus courbé dans l’axe perpendiculaire à celui du manche) elle génèrerait de l’astigmatisme.

 Astigmatisme et toricité

L’astigmatisme oculaire est induit le plus souvent par une variation excessive de la courbure cornéenne entre ses méridiens (toricité excessive, perte de la symétrie de révolution). Dans certains cas, un astigmatisme « interne » (induit par le cristallin) peut être présent et/ou associé à de l’astigmatisme cornéen.

Il ne faut pas confondre la « toricité », qui est une caractéristique géométrique, et l’astigmatisme, qui est une aberration optique. Un ballon de football présente une symétrie de révolution, contrairement à un ballon de rugby, dont la courbure varie selon le profil considéré: le ballon de rugby est torique. C’est pour cela qu’on assimile souvent la cornée d’un patient astigmate à un « ballon de rugby », même si contrairement à ce dernier les variation de courbure à l’origine de l’astigmatisme (toricité) sont minimes à l’échelle macroscopique.

L’image ci après représente un œil atteint d’astigmatisme cornéen (en bas). Contrairement à un oeil emmétrope ou myope dépourvu d’astigmatisme pour lesquels la cornée dépourvue de toricité, la cornée de l’oeil astigmate est torique: dans cet exemple, elle est plus cambrée au niveau des méridiens verticaux qu’horizontaux. Le profil des méridiens de courbure extrême est représenté (rouge : méridien le plus cambré / bleu : méridien le plus plat).

comparaison entre astigmatisme, emmétropie et myopie

Représentation du trajet des rayons réfractés par un œil emmétrope (en haut à gauche), un œil myope (en haut à droite) et un œil astigmate (en bas). Dans l’œil emmétrope, les rayons issus d’un point source se coupent en un point (Stigmatisme): ce point est situé dans le plan rétinien (flèche) car l’œil est emmétropie. Chez le myope, le stigmatisme est respecté, mais l’œil est trop long et le foyer ponctuel (où se coupent les rayons) est en avant de la rétine (flèche) : l’image formée sur la rétine est défocalisée, et floue. Dans un œil astigmate, en raison de la différence de vergence entre les méridiens de la cornée, l’image d’un point source n’est jamais ponctuelle (astigmatisme). Le type d’astigmatisme (myopique vs hypermétropique, simple vs composé) dépend de la position de la rétine vis-à-vis du trajet des rayons réfractés, et de l’orientation des méridiens les plus puissants vis-à-vis des méridiens les moins puissants (astigmatisme direct vs astigmatisme indirect). Quand les méridiens verticaux sont plus cambrés (plus puissants), l’astigmatisme est dit « direct » ou « conforme ». Dans le cas contraire, il est dit « inverse » ou « non conforme ».

 

En raison de l’absence de symétrie de révolution, les rayons issus d’un point lumineux ne peuvent se focaliser simultanément dans le plan de la rétine après réfraction par les différents méridiens de la cornée. Les conséquences optiques de l’astigmatisme sont relativement complexes (plus d’explications sur l’astigmatisme)

Par souci de simplification, les localisations de focalisation de l’image des barres d’un « T » seront prise comme exemple pour illustrer les conséquences d’un astigmatisme: les barres du T sont représentées sur ce schéma dans le plan où elles seraient vues le plus net. Dans le schéma suivant, l’astigmatisme est « mixte ».

Astigmatisme

Représentation schématique des conséquences d’un astigmatisme. Ce type de schéma présente certaines limites: l’image de la lettre T est plus ou moins nette le long du trajet de la lumière réfractée par la cornée et le cristallin. Les « barres » horizontales et verticales correspondent à l’emplacement des plans où l’image de la barre horitontale et de la barre verticale du T est la moins floue. Dans le cas d’un astigmatisme mixte (représenté ici), la rétine reçoit une image globalement floue (chaque point source de la lettre T est imagé comme un disque dont le contour est proche de ce que l’on appelle le cercle de moindre confusion).

 Formulation de l’astigmatisme oculaire

L’astigmatisme rencontré en ophtalmologie s’exprime en dioptries et en degré d’axe (ex : -3 (-1×0°). Cette formule se lit « Moins trois, moins un à zéro degré » et est celle d’un astigmatisme myopique composé direct. L’astigmatisme correspond à la mention (-1×0°), alors que la myopie est dans cet exemple de -3D.

-1 D est la magnitude de l’astigmatisme, et 0° l’axe selon lequel l’orientation de l’astigmatisme est mesurée (par convention). Cette formule -3 (-1×0°) indique que le patient est myope, et que sa myopie varie entre -3D (le long du méridien situé à 0°) et -4D (le long du méridien situé à 90°) – voir explications sur les formulations de l’astigmatisme

La puissance de l’astigmatisme (sa magnitude) est donc exprimée en dioptries et correspond à l’écart de focalisation maximale entre deux rayons issus d’un même point et réfractés par les méridiens de courbure extrême (soit le méridien le moins cambré, et le méridien le plus cambré). Elle peut être exprimée en chiffres négatifs (c’est le cas quand on mesure la réfraction) ou positifs (les opticiens utilisent plutôt la formulation positive pour la fabrication des verres de lunettes).

L’axe exprimé en degré correspond à l’angle d’un des deux méridiens (le moins cambré quand la puissance est de signe négatif – cf exemple précédent, le plus cambré quand la puissance est de signe positif).

La direction de l’axe et le signe de l’astigmatisme définit son orientation: l’astigmatisme est dit « direct » quand sa puissance est positive selon les méridiens proches de l’axe 90° ou négative selon les méridiens proches de l’axe 0° (par exemple, ce type d’astigmatisme intervient quand la cornée est plus cambrée selon les méridiens verticaux). Il est « indirect » quand sa puissance est négative selon les méridiens proches de l’axe 0° ou positive selon les méridiens proches de l’axe 90°. Il est oblique quand les puissances extrêmes sont situées le long des méridiens obliques (ex: 45°/135°)

La notation classique de l’astigmatisme masque la réalité sous-jacente de l’astigmatisme, qui est un défaut « continu » et que l’on peut définir simplement comme un défocus qui varie avec l’azimut.

représentation de l'astigmatisme, fluctuations de vergence, notation sphere cylindre axe

L’astigmatisme oculaire correspond à une variation du défocus avec l’azimut (l’orientation du méridien considéré, qui varie entre 0° et 359°). La carte OPD représente les variations de la vergence oculaire au sein de la pupille. Les couleurs froides correspondent à des régions où la vergence est insuffisante (hypermétropie), et les couleurs chaudes à des régions ou la vergence est excessive (myopie). Dans cet exemple,  les méridiens dont l’azimut (axe) est proche de l’horizontale (0° ou 180°) sont les plus « puissants » (la réfraction est myopique, proche de -5 D), alors que les méridiens orientés verticalement (90° – 270°) sont les moins « puissants » (la réfraction est hypermétropique, proche de +2 D). La juxtaposition de méridiens à la fois « myopes » et « hypermétropes » permet de qualifier cet astigmatisme de « mixte ».

 

Conséquences de l’astigmatisme oculaire

Le flou visuel induit par l’astigmatisme concerne aussi bien la vision de loin que celle de près. Ainsi, en cas d’astigmatisme, il n’existe pas de distance ou la vision est nette (a- stigmatisme : le préfixe « a » est privatif, ce qui définit bien l’astigmatisme qui est au sens propre l’absence de stigmatisme quel que soit le plan de recueil de l’image). La présence d’une myopie ou une hypermétropie associée influe grandement sur l’acuité visuelle non corrigée des patients. L’accommodation (effort accommodatif pour voir de près) peut induire de l’astigmatisme.

planche d'acuité visuelle astigmatisme 6 dioptries

Représentation d’une image rétinienne simulée (planche d’optotypes) chez un patient présentant 6 Dioptries d’astigmatisme inverse (non conforme). On observe un flou directionnel prédominant dans la direction horizontale. L’acuité visuelle non corrigée du patient était de 2/10.

Le caractère directionnel du flou peut être bien apprécié sur une image simulée de type « étoile de Siemens » :

représentation du flou visuel directionnel induit par l'astigmatisme

Flou visuel directionnel d’un oeil atteint d’astigmatisme d’origine cornéenne.

 

En cas d’astigmatisme modéré, la vision est parfois peu perturbée et certaines mimiques comme le plissement forcé des paupières peuvent parfois réduire légèrement l’effet de l’astigmatisme. Comme souligné précédemment, l’astigmatisme peut s’associer aux autres anomalies de la vision : on parle alors d’astigmatisme myopique ou hypermétropique, ou encore d’astigmatisme mixte, selon les cas.

En cas d’astigmatisme mixte, la vision est généralement meilleure qu’en cas d’astigmatisme myopique, car l’image formée sur la rétine est relativement « ponctuelle », du moins si l’astigmatisme n’est pas trop prononcé.

Principes et moyens de correction de l’astigmatisme

L’astigmatisme est corrigé par l’utilisation de lentilles dites toriques ( lunettes ou verres de contact ) dont les courbures sont différentes entre les méridiens. Cette différence est conçue pour annuler celle de l’œil. Les systèmes destinés à corriger l’astigmatisme reposent sur l’induction d’un astigmatisme « opposé », qui neutralise l’astigmatisme initial !
Plus l’astigmatisme est important, plus la correction par verres de lunette peut s’avérer difficile à tolérer, en raison de distorsions optiques parfois incompatibles avec un confort visuel acceptable.
La déformation de la cornée à l’origine de l’astigmatisme réduit la stabilité de la lentille lors des clignement ce qui entraîne des fluctuations visuelles parfois gênantes.

La chirurgie réfractive utilisant le Laser Excimer régularise la surface cornéenne, afin de corriger l’astigmatisme. La vision sera dès lors améliorée de loin comme de près. Le bilan préopératoire permet de choisir entre techniques de surfaces (PKR) et LASIK. (LASIK et astigmatisme)

Les profils d’ablation pour la correction de l’astigmatisme sont plus géométriquement plus complexes que ceux délivrés pour la myopie simple. Ils ont un pourtour elliptique, c’est à dire que le laser excimer utilise une zone de tir dont le diamètre est plus large en regard des méridiens les plus plats. Les platerformes laser les plus récentes permettent de prendre en compte cette caractéristique et la découpe d’un capot ovalaire (de pourtour elliptique) est certainement une option logique pour le traitement de l’astigmatisme en LASIK tout laser.

 

Il est important de bien aligner le traitement avec l’axe de l’astigmatisme, et minimiser les effets d’une cyclotorsion éventuelle. Les techniques de photoablation personnalisées avec reconnaissance irienne permettent une concordance parfaite entre l’orientation de l’astigmatisme et du traitement laser photoablatif. Pendant la délivrance du traitement photoablatif, une caméra filme l’oeil  et détecte les micromouvements oculaires grâce à la reconnaissance de l’iris, dont la morphologie est propre à chaque individu.
La vidéo suivante concerne la réalisation d’une chirurgie par LASIK pour astigmatisme myopique, utilisant les technologies les plus récentes (prévention de la cyclotorsion, centrage sur l’axe visuel, optimisation de la géométrie du volet stromal).

En cas de cataracte et d’astigmatisme cornéen, la pose d’implants toriques doit être envisagée pour permettre au patient opéré de retrouver une vision nette sans correction en post opératoire.

 

En savoir plus sur la chirurgie de l’astigmatisme

Voir : réalisation d’une procédure avancée de LASIK pour la correction de l’astigmatisme

Une réponse à “Astigmatisme”

  1. slama dit :

    cette explication m’a été d’une très grande utilité
    Merci Docteur

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