MYOPIE

HYPERMETROPIE

ASTIGMATISME

PRESBYTIE

CHIRURGIE REFRACTIVE

FAQ

CATARACTE

UVEITES

DEFINITION(S)

L’astigmatisme est un défaut de courbure des milieux réfringents de l'œil (cornée ou cristallin), rendant impossible la convergence en un seul point des rayons lumineux homocentriques (partis d'un point), qui est la propriété d’un système optique appelée “stigmatisme”.

Plus simplement, l’astigmatisme doit être défini comme l’absence de stigmatisme, c’est à dire l’incapacité à former, à partir de l’image d’un point objet, une image ponctuelle sur la rétine.

Le stigmatisme correspond à la qualité d’un système optique capable de donner

une image ponctuelle nette d’un point objet.

L’astigmatisme doit en fait se définir simplement comme l’absence de stigmatisme.

L’astigmatisme correspond à la perte du stigmatisme.

L’image d’un point objet n’est plus ponctuelle, mais étalée entre plusieurs “foyers-image” situés à des distances focales différentes.

“a-”          : préfixe privatif “stigma”  : point

1. Pour se représenter de façon simple une cornée astigmate,
   

2. l’inégalité de courbure selon les méridiens peut être vue comme un ballon de rugby, qui possède un axe plat et un axe cambré, par opposition à un ballon de football européen (soccer), dont chaque méridien a le même rayon de courbure.

Il existe 6 moyens de traiter un astigmatisme :

1. 1. Ne pas le corriger ! La plupart des faibles astigmatismes (< 0,5 D) ne sont pas pourvoyeurs de gêne visuelle et sont à négliger s’ils sont bien tolérés et que leur correction n’apporte pas de bénéfice évident sur la qualité de vision.
   

2. Certains astigmatismes inverses (méridien le plus cambré horizontal) sont même à respecter s’ils sont modérés, car bénéfiques pour la profondeur de champ.
   

2. 2.Les verres de lunettes “cylindriques”, orientés selon l’axe de l’astigmatisme, et plus ou moins combinés à des verres concaves ou convexes en cas de myopie ou d’hypermétropie associée (voir les illustrations plus haut).
   

3. 3. Les lentilles de contact “toriques” comportant, elles-aussi, un axe à respecter. Ces lentilles permettent souvent une meilleure correction des forts astigmatismes que les verres de lunettes, notamment en cas d’astigmatismes irréguliers (kératocône) pour lesquels une adaptation en lentilles rigides constitue souvent une solution de choix.
   

4. 4. La chirurgie réfractive, dans les astigmatismes réguliers non suspects de pathologie cornéenne sous-jacente (kératocône), et dont le principe est de remodeler la forme de la cornée afin d’égaliser la puissance optique de ses différents méridiens (augmenter la courbure du méridien le plus plat en majorant la photo-ablation périphérique sur son axe, avec un gradient décroissant jusqu’au méridien le plus cambré dont le tissu périphérique n’est quasiment pas modifié) (voir le chapitre chirurgie réfractive). Le marquage préalable de l’axe horizontal sur un patient assis (pour compenser la cyclotorsion de l’oeil), et l’utilisation d’un système de reconnaissance irienne et d’un eye-tracker pendant le traitement laser sont indispensables pour la correction des forts astigmatismes. 
   

5. 5.Les incisions cornéennes relaxantes au laser femto-seconde, pratiquées de part et d’autre du méridien le plus cambré, peuvent permettre de faire régresser un astigmatisme régulier important post-greffe de cornée  (voir la video incisions relaxantes au laser femto-seconde)
   

6. 6. La chirurgie de la cataracte peut enfin, chez le sujet plus âgé présentant des signes d’opacification du cristallin, corriger également l’astigmatisme cornéen si celui-ci est régulier. Cette correction est obtenue par la mise en place d’un implant torique (voir le chapitre chirurgie de la cataracte), aligné selon un axe précis afin de compenser exactement l’inégalité de courbure des méridiens cornéens.

Ainsi, l’astigmatisme est une aberration optique résultant de la variation de la puissance d’un système optique dans ses différents méridiens.

Sa compréhension implique plusieurs distinctions :

1. ASTIGMATISME SIMPLE OU COMPOSÉ

1. L’astigmatisme peut être simple (sur un oeil de longueur normale), mais aussi combiné à une myopie (oeil trop long) ou à une hypermétropie (oeil trop court), majorant ainsi la déformation de l’image perçue sans lunettes.
   

2. ASTIGMATISME RÉGULIER OU IRREGULIER

1. Un astigmatisme qu’il est possible de corriger par des verres de lunettes (verres dits cylindriques) ou des lentilles (lentilles dites toriques) est dit régulier : c’est une aberration optique de bas degré.
   

2. Dans le cas contraire, si sa correction en lunettes ou en lentilles est impossible, on parle d’astigmatisme irrégulier ou encore d’aberration optique de haut degré.
   

3. ASTIGMATISME CORNÉEN OU INTERNE

1. L’astigmatisme peut résulter d’une inégalité de courbure des méridiens de la face antérieure de la cornée (“astigmatisme cornéen”), ou d’une irrégularité dans l’indice de réfraction, la forme ou la position du cristallin, ou même d’anomalies de la rétine (“astigmatisme interne”).
   

“ Greco, loin d'être un exalté ou un fou, était un astigmate atteint de strabisme. S'il avait vécu de nos jours, il serait passé chez l'oculiste et, son infirmité corrigée, aurait ensuite peint ses tableaux normalement. La preuve : prenez chez un opticien les verres de lunette que prescrivent les oculistes pour corriger l'astigmatisme et regardez une toile du Greco, elle vous apparaîtra immédiatement normale, naturelle, totalement dépourvue de ces fautes de proportions déformantes. Allez voir au Louvre, la Crucifixion du Greco. Non seulement les bras du Christ sont anormalement allongés, mais les bras de la croix elle-même ne sont pas normaux. Prenez des verres correcteurs de l'astigmatisme, et le tableau vous apparaîtra parfaitement régulier!

BARRÈS, Greco, 1923

Contrairement à l’apparente assurance de ses affirmations, l’astigmatisme prétendu du Greco n’était pas la première hypothèse hautement litigieuse de Maurice Barrès.

Certains historiens de l’art du début du XXe siècle prétendaient en effet que la “déformation verticale” des personnages du peintre, leur donnant cet aspect allongé si caractéristique et immédiatement reconnaissable, était le résultat soit d’un astigmatisme marqué, soit d’une maladie mentale !

Ces deux hypothèses apparaissent en fait très hasardeuses : d’une part, il n’est pas fait mention de folie dans les documents historiques retraçant sa vie. 

D’autre part, l’astigmatisme engendre une image floue, mais sans déformation monstrueuse des proportions. Si cette anomalie optique était encore inconnue au siècle du Greco (XVIe) - les premières descriptions sérieuses de l’astigmatisme et des verres cylindriques datent seulement de Newton en 1727 et Thomas Young en 1801 - l’hypothèse de l’astigmatisme du Greco n’a pu être établie que rétrospectivement, ce qui la rend moins forte. Par ailleurs, l’esthétisme des formes et des corps très allongés était déjà prisé par des peintres espagnols du début du XVIe siècle antérieurs au Greco (mais souffrant eux-aussi d’un fort astigmatisme - non, c’est une plaisanterie, bien sûr). Enfin, et surtout, le Greco lui-même était conscient des déformations de ses silhouettes dont il revendiquait pleinement le choix esthétique:

“Il ne me plairait pas de voir (peinte) une belle femme, bien proportionnée, et ce quel que soit le point de vue, aussi extravagant soit-il, non seulement parce que sa beauté serait perdue du fait de l’augmentation de la taille conformément aux lois de la vision, mais cela ne serait pas beau, mais en fait monstrueux.”

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ECRITURE(S) D’UN ASTIGMATISME

Il est donc possible de distinguer la grandeur et l’axe d’un astigmatisme cornéen :

1. -la grandeur (ou magnitude) de l’astigmatisme (en dioptries) est la différence de puissance entre ses méridiens principaux (de puissance maximale et minimale)
   

1. -l’axe de l’astigmatisme (en degrés) est l’angle entre le méridien le plus courbe et l’horizontale (= axe 0-180° dans un cercle trigonométrique)
   

Par exemple, un astigmatisme écrit ( -2  x 10° )  a une magnitude de -2 dioptries entre son méridien le plus cambré et son méridien le plus plat.

Son méridien le plus plat est à 10° et son méridien le plus cambré à 10 + 90° = 100°

L’ASTIGMATISME ET LE GRECO

REPRESENTATION(S) D’UN ASTIGMATISME

Une cornée non astigmate peut être schématisée (de façon simplifiée - en négligeant son asphéricité -)

comme un ballon de football :

chaque méridien a le même rayon de courbure

(donc la même puissance optique)

Verre “cylindrique” positif

(en réalité demi-cylindrique)

avec un axe plat et un axe perpendiculaire convexe.

Verre cylindrique de -2 dioptries orienté à 10° :

le grand axe du verre (axe le plus plat) est orienté à 10°, ne modifiant pas la puissance optique sur ce méridien.

L’axe le plus concave (divergent) est donc orienté à 100°,  enlevant 2 dioptries de puissance au méridien cornéen le plus cambré (en rouge).

Entre ces deux extrêmes, il existe en fait une gradation de la concavité de chaque méridien

(de plus en plus plat de 100° vers 10°)

Une cornée astigmate peut être représentée

comme un ballon de rugby : la courbure est différente selon le méridien du ballon considéré.

Chaque méridien cornéen a donc une puissance optique différente selon qu’il est plus ou moins cambré.

Pour corriger une telle différence de cambrure, un verre sphérique (utilisé pour la myopie ou l’hypermétropie) n’est pas adapté. C’est un verre “cylindrique” (bombé différemment selon ses méridiens) qui est utilisé pour compenser la différence de courbure cornéenne.

En réalité, ces verres devraient être appelés “demi-cylindriques” car ils correspondent à la géométrie d’un cylindre coupé en 2 dans le sens sagittal (verre cylindrique positif) ou à un parallélépipède rectangle soustrait d’un hémi-cylindre (verre cylindrique négatif)

Verre “cylindrique” négatif

(en réalité parallélépipède rectangle retranché d’un hémi-cylindre)

avec un axe plat et un axe perpendiculaire concave.

La convention utilisée pour l’écriture d’un astigmatisme correspond aux formules de notation des fabricants de verres, et peuvent sembler contraires aux codes de puissances positives et négatives utilisées pour les verres sphériques (cf. pages myopie et hypermétropie).

Pour reprendre l’exemple ci-dessus, l’astigmatisme noté ( -2 x 10° ) signifie que le méridien à 10° est plus plat de 2 dioptries que le méridien à 100°, ou encore que le méridien à 100° est plus cambré de 2 dioptries que le méridien à 10° .

Pourquoi ? Parce que cette notation signifie en pratique qu’il faut orienter un verre cylindrique négatif à 10° pour corriger cet astigmatisme, comme représenté sur ce schéma:

Un astigmatisme cornéen noté (-2 x 10°) doit donc être représenté comme un excès de cambrure de 2 dioptries sur l’axe 100°.

A l’inverse, un astigmatisme noté (+1 x 40°) doit être imaginé comme défaut de cambrure de 1 dioptrie sur le méridien 130°.

En effet, il faudrait orienter le verre cylindrique positif de + 1 D à 40°, c’est à dire son axe plat (puissance nulle) placé à 40°, et son axe positif convexe à 40 + 90 = 130° pour ajouter de la puissance au méridien cornéen le plus plat.

Verre cylindrique de +1 dioptrie orienté à 40° :

le grand axe du verre (axe le plus plat) est orienté à 40°, ne modifiant pas la puissance optique sur ce méridien.

L’axe le plus puissant (convergent) est donc orienté à 130°,  ajoutant +1 dioptrie de puissance au méridien cornéen le plus plat (en vert).

Entre ces deux extrêmes, il existe en fait une gradation de la concavité de chaque méridien

(de plus en plus convexe de 40° vers 130°)

Il est possible de passer d’une expression en cylindre positif à une expression en cylindre négatif par la formule suivante :

Par exemple, la formule :   -3 (+1 x 40°)  peut s’écrire   -3+1 (-1 x 40 + 90°)  soit  -2 (-1 x 130°).

Ce trouble de la réfraction peut donc être corrigé de la même manière :

1. •par l’association d’un verre sphérique concave de -3D et d’un verre cylindrique convexe de 1D selon l’axe 40° (neutre sur 40° et ajoute une dioptrie de puissance sur 130°),
   

2. •ou par la combinaison d’un verre sphérique concave de -2D et d’un verre cylindrique concave de -1D orienté à 130° (neutre sur 130° et retire une dioptrie de puissance sur 40°) .

1. On distingue ainsi l’astigmatisme myopique composé (2 focales principales en avant du plan de la rétine), myopique simple (une focale dans le plan rétinien et une focale en avant), mixte (focales de part et d’autre du plan rétinien), hypermétropique simple (une focale dans le plan rétinien et une focale en arrière), et hypermétropique composé (2 focales principales en arrière du plan de la rétine).

1. •Le trajet optique d’un astigmatisme est souvent représenté sous la forme de 2 focales principales, “issues” du  méridien le plus cambré et du méridien le moins cambré.

Sur les représentations classiques d’un astigmatisme cornéen conforme (ici, méridien le plus cambré à 90°), l’image d’un point objet est représentée sous la forme d’une focale horizontale rouge “issue” du méridien cambré vertical, et d’une focale verticale verte “issue” du méridien le plus plat (horizontal).

Cette schématisation est fausse, mais par souci de clarté !  En réalité, les couleurs de ces focales principales devraient être inversées (focale horizontale verte et focale verticale rouge)

Le faisceau de rayons représenté en rouge est réfracté par le méridien le plus cambré (vertical), et focalisé en un point situé en avant du plan de la rétine.

Le faisceau de rayons représenté en vert est réfracté par le méridien le plus plat (horizontal), et focalisé en un point situé en arrière du plan de la rétine.

Si l’on représente les deux faisceaux réfractés par les méridiens cornéens principaux sur un même schéma, la première focale issue du méridien le plus cambré (rouge) est dessinée comme une  “droite focale” car la lumière  est, à ce niveau, étalée suivant le plan horizontal du faisceau vert.

La seconde focale est issue du méridien le plus plat (vert), et représentée comme une droite verticale qui correspond à l’étalement lumineux du faisceau rouge (vertical) à cette intersection.

Ainsi, la représentation ci-dessous est plus juste en termes d’optique géométrique pure :

La première droite est colorée en vert (car appartenant au faisceau lumineux “vert” horizontal), mais marque le point de focalisation du méridien le plus cambré (rouge) !

De même, la seconde droite verticale est en réalité rouge même si elle marque l’intersection avec le point de focalisation plus lointain du méridien le plus plat (vert).

1. Mais seuls les méridiens extrêmes sont représentés sur cette vue. Il existe en fait une gamme de méridiens de courbure intermédiaire entre ces deux profils extrêmes.  Ce sont ceux représentés en orangé et en jaune sur le schéma suivant, formant dans leur ensemble une configuration spatiale des rayons lumineux appelée “conoïde de Sturm”.

Il existe en fait une multitude de méridiens, responsables d’autant de focales situées entre les focales extrêmes des méridiens principaux. Cette figure géométrique complexe est une conoïde de Sturm, dont seuls les rayons dans les plans des focales principales sont dessinés sur ce schéma. Elles sont le site d’une distorsion globale de l’image, de forme ovalaire horizontale puis verticale.

1. Il existe une zone où la distorsion optique est la moins marquée, située entre les deux focales principales :  c’est la zone du “cercle de moindre diffusion”.

1. La mise en place d’un verre “cylindrique” devant l’oeil permet de corriger la différence de puissance entre les méridiens cornées, et de ramener la focalisation à une seule focale, rétablissant ainsi le stigmatisme : l’image d’un point objet est ponctuelle !

L’axe neutre (plat) du verre cylindrique positif est positionné selon l’axe du méridien le plus cambré (90°).

Le verre ajoute donc une puissance dioptrique positive maximale en regard du méridien le plus plat (0°), ce qui ramène toutes les focales en un seul et même point, et fait disparaître totalement le conoïde de Sturm !

Le stigmatisme est rétabli.

Dans l’exemple représenté ici, le verre cylindrique permet de ramener la focalisation de tous les méridiens en un seul plan, mais celui-ci est situé en avant du plan de la rétine (myopie).

Il reste donc à associer un verre sphérique divergent pour ramener la focale unique obtenue dans le plan de la rétine.

L’adjonction d’un verre divergent biconcave (de myope) au verre cylindrique permet de refocaliser le point image sur la rétine.  Le stigmatisme est rétabli, l’image est nette !

L’ASTIGMATISME ET SES MOYENS DE CORRECTION

4. ASTIGMATISME CONFORME OU INVERSE

1. Il est possible de distinguer différents types d’astigmatisme cornéen selon l’orientation de l’axe le plus cambré de la cornée :

1. -Astigmatisme conforme (= direct = “with the rule”)
   

2. si le méridien cornéen le plus cambré est vertical
   

3. (autour de l’axe 90°).  Il représente la variété la plus fréquente.
   

1. -Astigmatisme inverse (= indirect = “against the rule”)
   

2. si le méridien cornéen le plus cambré est horizontal
   

3. (autour de l’axe 0°-180°). 
   

1. -Astigmatisme oblique si le méridien cornéen le plus cambré est autour de l’axe 45° ou 135°.