Le projet Oeil: l'astronomie entre à l'hôpital


Les patients atteints d'une maladie de la rétine pourront bientôt bénéficier d'un nouvel imageur tout droit inspiré d'une technique issue de l'astronomie: l'optique adaptative. Cet appareil est en cours de développement sous la direction de chercheurs de l'Observatoire de Paris (LESIA). Il permet déjà d'imager la rétine et de visualiser les cellules photoréceptrices avec une résolution inférieure à 3 microns. L'objectif est la détection précoce des pathologies rétiniennes comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge ou les glaucomes.

L'optique adaptative est la technique qui permet en temps réel de corriger les distorsions des images astronomiques par la turbulence atmosphérique. Plusieurs centaines de fois par seconde, les distorsions sont appliquées en sens inverse à un miroir déformable, par comparaison avec une étoile guide.
Les astronomes du LESIA ont eu l'idée, avec leurs collègues physiciens et médecins (1) d'appliquer cette technique en ophtalmologie, où la visualisation précise des cellules rétiniennes est aussi brouillée par les inhomogénéités du film lacrymal, de la cornée, du cristallin et de l'humeur vitrée, et des mouvements rapides correspondants.

Pour mesurer les fronts d'onde ré-émis par un oeil, les astronomes créent d'abord in situ une véritable étoile artificielle en faisant d'un point source une image sur la rétine dans le proche infrarouge. Les déformations des fronts d'onde ré-émis sont en permanence mesurées par l'analyseur de surface d'onde et corrigées par le miroir déformable. Un flash lumineux en lumière visible illumine brièvement la rétine. L'image formée, corrigée par le miroir déformable, dispose alors d'une résolution maximale.


Figure 1: La zone observée couvre un disque de 300 microns de diamètre sur la rétine, soit 1 degré de champ, à 0,5 mm du bord de fovéa, la partie centrale de la rétine. La caméra est focalisée sur une couche située à 240 microns sous la surface, et l'illumination, à 0,55 microns de longueur d'onde, a duré 7 ms. Chaque granule, ici de 2 à 4 microns de diamètre, est un photorécepteur de type "cône" ( les bâtonnets sont beaucoup plus minces et encore difficiles à détecter ). Dans cette région, l'espacement inter-cône est en moyenne de 5 microns, soit 3 fois la limite de résolution accessible pour un oeil parfaitement corrigé par optique adaptative. © LESIA. Observatoire de Paris. CNRS.
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Les chercheurs peuvent ainsi observer des détails dont la taille ne dépasse pas 3 microns, contre quelques dizaines pour les appareils classiques. Sur leurs clichés, ils distinguent parfaitement les cônes, cellules photoréceptrices qui tapissent le centre de la rétine. Ce sont elles qui sont touchées dans le cas d'une dégénérescence maculaire liée à l'âge ou d'une rétinopathie diabétique, maladies pouvant conduire à la cécité. Ainsi, le nouvel instrument sera l'outil idéal pour détecter plus vite ces pathologies, suivre leur évolution et les effets d'un traitement, voire guider une intervention chirurgicale.
Un protocole d'essais cliniques a déjà débuté au Centre d'investigation clinique de l'Hôpital des Quinze-Vingts à Paris sur quelque 240 patients volontaires, qui succèdent ainsi aux chercheurs qui ont servi de cobayes pour réaliser les premières images.

Référence
Pour en savoir plus sur le projet oeil:
http://www.lesia.obspm.fr/astro/optada/OEIL/pages/accueil.htm
Press Release INSU-CNRS

(1) Sont parties prenantes du projet Oeil:

Ce projet est financé par: le CNRS; le ministère de l'Industrie; la Région Ile-de-France; l'Observatoire de Paris; l'Union européenne.

Contact
François Lacombe (Observatoire de Paris, LESIA)
Marie Glanc (Observatoire de Paris, LESIA)