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Système de guidage des poursuites oculaires – eye tracker

Comment garantir l’alignement de l’oeil et du laser pendant l’opération?

 

Le centrage de la correction au laser excimer est un paramètre fondamental pour garantir une correction précise et efficace. C’est un point important quel que soit le type de défaut visuel corrigé. D’après l’expérience de la plupart des praticiens qui effectuent de la chirurgie réfractive, un bon centrage du traitement est particulièrement crucial pour la correction de l’hypermétropie et certains astigmatismes.

Système de poursuite oculaire (eye tracking)

Les lasers modernes sont équipés de systèmes sophistiqués regroupés sont le terme « Eye tracking system » ou « Eye tracker », qui permettent au système de délivrance (le système chargé de délivrer les impacts laser) de suivre l’œil, même si celui-ci effectue des petits déplacements, des saccades, pendant la chirurgie. Cette technologie est comparable dans ses principes à celle qui équipe certains équipements militaires (guidage de tirs laser pour destruction de missiles en vol), où se pose également le problème d’un tir sur une cible en mouvement.

Lors de la correction chirurgicale au laser, le chirurgien indique systèmatiquement au patient un point de fixation, qui est une mire de couleur verte ou rouge (le plus souvent). Le patient oriente alors son oeil de manière à ce qu’il forme une image rétinienne fovéale de ce point repère. Il est important d’effectuer cette étape convenablement, car la fixation n’est pas automatique et nécessite la participation du patient.

L’œil effectue naturellement des petites micro-saccades, même quand il fixe un repère immobile.  Les systèmes de poursuite oculaire qui équipent les lasers excimers sont munis d’une caméra vidéo à haute fréquence, capable d’acquérir de très nombreuses images de l’œil par seconde : plus que l’œil lui-même, ces caméras infra rouges sont capables de repérer la pupille irienne (éclairée par des lampes infrarouges qui illuminent la surface oculaire sans éblouir le patient).

eye tracker camera

Camera du système de poursuites oculaires (laser Wavelight EX500)

 

 

Pour ces caméras, la pupille apparait comme un disque sombre, entourée de l’iris dont les détails peuvent être utilisées pour les procédures avec reconnaissance irienne. Dans ce type de procédure, la chirurgie est précédée de l’acquisition d’une image noir et blanc de l’iris (ex : instrument Topolyzer Vario) (voir la page consacrée à la procédure de centrage d’un traitement laser par reconnaissance avec avec le laser EX500)

Si le traitement laser est destiné à être centré sur ce disque (centre de la pupille) ou sur un axe visuel supposé (généralement légèrement en nasal du centre de la pupille), mais que l’œil se déplace pendant le traitement, ou bien qu’il « tourne » sur son axe (cyclo rotation) le laser rectifie en temps réel la position des miroirs qui sont chargés de guidés les impacts vers la cornée. Ceci s’effectue alors que les lasers les plus récents ont une fréquence égale ou supérieure à 500 Hertz (soit 500 tirs par seconde).

Ces systèmes de guidage et de poursuite oculaire sophistiqués peuvent être complétés par des mécanismes passifs permettant de stabiliser l’œil. Un system appelé “Neurotrack” prévient la survenue d’une cyclorotation, c’est-à-dire une discordance entre la direction supposée horizontale, et l’orientation de l’œil du patient opéré. Avec le laser Wavelight EX500, 4 diodes orangées forment un rectangle à grand axe horizontal, au centre duquel se situe la mire à fixer. L’œil du patient tend à s’aligner « instinctivement » selon le grand axe du rectangle formé par les diodes.

Ces technologies complexent nécessite un système d’illumination  particulier du champ opératoire. Un patient qui s’allonge pour la première fois sous un laser excimer découvre un assemblage complexe de lampes, de points lumineux, de LEDs clignotantes…

L’illustration suivante représente le système permettant au laser EX500 d’acquérir les images de l’œil au cours du traitement, d’éclairer le champ opératoire, de fournir à l’œil un repère à fixer au cours du traitement.

eye tracking laser excimer EX500

Représentation du système permettant l’illumination et la capture vidéo du champ opératoire, utile au système d’asservissement au poursuites oculaires (eye tracking system) – laser excimer Wavelight EX500

 

A l’issue de chaque traitement délivré, le laser excimer EX500 fournit un relevé spécifique qui comporte un graphique en coordonnées cartésiennes destiné à représenter le déplacement éventuel du centre de la pupille vis à vis de sa position initiale;

eye tracker EX500

Rapport fourni à l’issue d’une correction de l’hypermétropie par le laser EX500 (Wavelight). Le déplacement éventuel de l’œil pendant la fixation du repère d’alignement(un point vert clignotant) est compensé par le système de poursuite oculaire, qui repère le déplacement du centre pupillaire et décale les tirs du laser en conséquence. A droite, le graphique représente, par rapport au centre de la caméra de suivi, le déplacement apparent (en coordonnées cartésiennes) de la pupille de l’œil traité. 

La vidéo suivante démontre l’efficacité d’un eye tracker moderne. Malgré des mouvements aléatoires imprimés à une cible, le laser est à même de délivrer des impacts à haute fréquence (500 Hz soit 500 tirs par seconde) grâce à la boucle vidéo et l’information transmise aux miroirs du laser qui permettent de rectifier le trajet de spots laser.

 

 

Une vidéo « façon caméra subjective » permet de visualiser l’aspect du système de délivrance, vu du côté patient au cours de la chirurgie.

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