L’aberrométrie est une méthode de mesure utilisée en ophtalmologie et en optométrie pour caractériser les aberrations optiques de l’œil. Elle permet d’évaluer avec précision la manière dont le système optique de l’œil dévie la lumière avant qu’elle atteigne la rétine.
Contrairement à la réfraction classique, qui mesure principalement la myopie, l’hypermétropie et l’astigmatisme, l’aberrométrie peut fournir une description plus détaillée des imperfections optiques de l’œil, notamment des aberrations de haut ordre.
Les résultats sont généralement représentés sous forme de cartes ou de données quantitatives décrivant les déformations du front d’onde lumineux.
1. Principe de l’aberrométrie
Dans un système optique idéal, les rayons lumineux provenant d’un objet devraient converger de manière précise sur la rétine afin de former une image nette.
Dans l’œil réel, différentes structures optiques, notamment la cornée et le cristallin, peuvent modifier la trajectoire de la lumière. Ces imperfections entraînent des aberrations qui peuvent réduire la qualité de l’image rétinienne.
L’aberromètre mesure ces écarts par rapport à un système optique de référence et permet de produire une représentation quantitative des aberrations présentes dans l’œil.
2. Aberrations de bas et de haut ordre
Les aberrations optiques peuvent être classées en plusieurs catégories.
Aberrations de bas ordre
Elles comprennent principalement :
- la myopie ;
- l’hypermétropie ;
- l’astigmatisme.
Ces défauts sont généralement bien corrigés par des lunettes, des lentilles de contact ou certaines procédures de chirurgie réfractive.
Aberrations de haut ordre
Elles correspondent à des imperfections optiques plus complexes qui ne peuvent pas être entièrement corrigées par une simple correction sphérique ou cylindrique.
Elles comprennent notamment :
- la coma ;
- le tréfoil ;
- l’aberration sphérique ;
- différentes aberrations décrites mathématiquement à l’aide des polynômes de Zernike.
Les aberrations de haut ordre peuvent contribuer à une diminution de la qualité de la vision, particulièrement dans certaines conditions d’éclairage.
3. Mesure du front d’onde
L’une des approches importantes de l’aberrométrie consiste à analyser le front d’onde qui traverse le système optique de l’œil.
Un front d’onde parfaitement régulier correspondrait à une propagation idéale de la lumière. Les déformations observées permettent de caractériser les aberrations optiques.
Les résultats peuvent être exprimés sous différentes formes, notamment :
- cartes du front d’onde ;
- cartes d’aberrations ;
- coefficients de Zernike ;
- valeurs quantitatives telles que l’écart quadratique moyen (root mean square, RMS).
L’analyse peut être effectuée pour différentes zones de la pupille.
4. Principales technologies
Différentes méthodes sont utilisées pour mesurer les aberrations oculaires.
Aberrométrie par front d’onde
Cette méthode analyse directement les déformations du front d’onde lumineux après son passage dans le système optique de l’œil.
Elle permet de mesurer un grand nombre d’aberrations et peut fournir une cartographie détaillée de la qualité optique de l’œil.
Aberrométrie par réfraction ou par trace de rayons
Certains instruments utilisent le ray tracing, qui consiste à analyser la trajectoire de rayons lumineux à travers l’œil afin d’estimer les aberrations optiques.
Technologies à balayage
Certains appareils utilisent des systèmes de balayage optique, notamment des sources laser, pour caractériser les propriétés optiques de l’œil.
Les technologies disponibles varient selon les appareils et les applications cliniques.
5. Aberrométrie et chirurgie réfractive
L’aberrométrie peut être utilisée dans l’évaluation des patients avant certaines chirurgies réfractives, notamment les interventions au laser visant à corriger les défauts de réfraction.
Les données aberrométriques peuvent contribuer à la planification de traitements personnalisés, particulièrement lorsqu’il est nécessaire de tenir compte de caractéristiques optiques propres à l’œil du patient.
Des techniques dites guidées par le front d’onde utilisent notamment les mesures aberrométriques pour personnaliser certains traitements.
Cependant, l’aberrométrie ne constitue qu’un élément de l’évaluation préopératoire. La topographie et la tomographie cornéennes, la réfraction, l’acuité visuelle et l’examen complet de l’œil sont également importants.
6. Aberrométrie et qualité de la vision
Deux personnes ayant une acuité visuelle similaire peuvent présenter des qualités de vision différentes en raison de leurs aberrations optiques.
Certaines aberrations de haut ordre peuvent notamment contribuer à :
- une diminution du contraste ;
- des halos autour des sources lumineuses ;
- des éblouissements ;
- une perception d’images fantômes ;
- une diminution de la qualité visuelle dans l’obscurité ;
- une baisse de la qualité de vision lorsque la pupille est dilatée.
L’importance de ces symptômes varie selon la nature et l’amplitude des aberrations ainsi que selon les caractéristiques individuelles de la vision.
7. Aberrométrie et lentilles personnalisées
Les mesures aberrométriques peuvent également être utilisées dans certaines recherches et applications spécialisées visant à concevoir des lentilles de contact ou des systèmes optiques personnalisés.
L’objectif est de prendre en compte les caractéristiques optiques particulières de l’œil plutôt que de corriger uniquement les erreurs réfractives classiques.
Cette approche est particulièrement étudiée lorsque les corrections conventionnelles ne permettent pas d’obtenir une qualité visuelle satisfaisante.
8. Aberrométrie de l’œil entier et de la cornée
Les aberrations optiques peuvent provenir de différentes structures de l’œil.
La cornée constitue une source importante d’aberrations, mais le cristallin et d’autres éléments du système optique contribuent également à la qualité optique globale.
Certains instruments permettent donc d’étudier séparément les aberrations cornéennes et les aberrations du système optique complet de l’œil.
Cette distinction peut être particulièrement utile pour comprendre l’origine d’une dégradation de la qualité visuelle.
9. Évolution avec l’âge et les conditions visuelles
Les aberrations optiques peuvent varier selon plusieurs facteurs, notamment :
- l’âge ;
- le diamètre pupillaire ;
- l’accommodation ;
- la transparence des milieux oculaires ;
- la forme de la cornée ;
- certaines maladies oculaires ;
- les interventions chirurgicales antérieures.
Par exemple, certaines modifications du cristallin liées au vieillissement peuvent modifier les propriétés optiques de l’œil.
10. Limites de l’aberrométrie
Une mesure aberrométrique ne permet pas, à elle seule, de déterminer la qualité globale de la vision d’une personne.
La perception visuelle dépend également de facteurs neurologiques et rétiniens ainsi que du traitement de l’information visuelle par le cerveau.
Les résultats peuvent aussi varier selon :
- le diamètre de la pupille ;
- les conditions d’éclairage ;
- l’accommodation ;
- la stabilité du film lacrymal ;
- les caractéristiques de l’appareil utilisé ;
- la qualité de la fixation pendant l’examen.
L’interprétation doit donc être réalisée dans le contexte d’un examen ophtalmologique ou optométrique complet.
11. Applications cliniques et scientifiques
L’aberrométrie est utilisée ou étudiée dans plusieurs domaines :
- chirurgie réfractive ;
- évaluation de la qualité optique de l’œil ;
- recherche sur la vision ;
- conception de corrections optiques personnalisées ;
- évaluation de certaines maladies ou anomalies cornéennes ;
- étude des effets des lentilles de contact ;
- recherche sur les changements optiques liés à l’âge.
Elle constitue également un outil de recherche important pour mieux comprendre la relation entre les propriétés optiques de l’œil et la performance visuelle.
À retenir
L’aberrométrie permet de mesurer et de quantifier les aberrations optiques de l’œil en analysant notamment les déformations du front d’onde lumineux.
Elle complète les méthodes traditionnelles de mesure de la réfraction en permettant d’étudier des aberrations complexes, notamment la coma, le tréfoil et l’aberration sphérique.
Ses applications comprennent notamment l’évaluation de la qualité optique de l’œil, la recherche en vision et la personnalisation de certaines corrections ou interventions réfractives. Elle ne remplace toutefois pas l’examen ophtalmologique complet et ses résultats doivent être interprétés en fonction du contexte clinique.
Sources
- Thibos, L. N., Applegate, R. A., Schwiegerling, J. T., & Webb, R. (2000). Standards for reporting the optical aberrations of eyes. Journal of Refractive Surgery, 16(5), S654–S655.
- Marcos, S. (2008). Aberrations and visual performance following standard laser vision correction. Journal of Refractive Surgery, 24(4), S447–S454.
- Charman, W. N. (2005). Optical aberrations and myopia. Ophthalmic and Physiological Optics, 25(4), 285–301.