CA2473096A1 - Dispositif et procede de mesure du diametre de l'angle irido-corneen - Google Patents

Abstract

Ce dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen comporte : une source de lumière (14) adaptée à faire apparaître des différences de contraste dans une image, un moyen (10) de saisie d'image, et un moyen (22) de traitement d'image, relié au moyen (10) de saisie d'image, le moyen (22) de traitement d'image recevant une image de l'oeil captée par le moyen (10) de saisie d'image et fournissant en sortie une valeur de l'angle irido~cornéen, cette valeur étant obtenue à partir de l'analyse des différences de contraste dans l'image.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE MESURE DU DIAMETRE
DE L'ANGLE IRIDO-CORNEEN
La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure du diamètre de l'angle irido-cornéen et à un procédé correspondant.
La réussite de la chirurgie réfractive par mise en place d'implants de chambre antérieure à fixation dans l'angle irido-cornéen implique un dimensionnement approprié de l'implant et en particulier une bonne adéquation entre le diamètre total de l'implant (également appelé diamètre "hors tout") et le diamètre de l'angle irido-cornéen, formé par la cornée et la périphérie de l'iris.
En effet, un surdimensionnement de l'implant peut entraîner une déformation de celui-ci, qui peut être communiquée à l'iris et à la pupille.
Cette déformation globale de l'oeil peut provoquer une indentation des pieds de l'implant dans la racine de l'iris et se traduire par une réaction inflammatoire sous forme de goniosynéchies, voire une encapsulation des pieds de l'implant.
De même, un sous-dimensionnement de l'implant peut permettre un déplacement de l'implant dans l'oeil et, par suite, une perte de cellules endothéliales, si l'implant vient à frotter contre l'endothélium.
La détermination précise du diamètre de l'angle irido-cornéen est donc importante notamment pour le bon choix de l'implant. Toutefois, cette détermination n'est pas immédiate du fait que, de l'extérieur de l'oeil, l'angle irido-cornéen est invisible et n'est pas directement accessible.
On connaît des méthodes et instruments de mesure de l'angle irido-cornéen de type invasif.
On peut par exemple pratiquer une incision dans l'oeil et y introduire une réglette graduée jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec l'angle irido-cornéen ; la mesure se fait alors par lecture sur la réglette.
Ce type de mesure manque généralement de fiabilité et de précision.
De plus, un inconvénient inhérent à ce type de méthodes et instruments invasifs est que le patient doit subir une intervention chirurgicale, pouvant présenter un danger.
On connait également des méthodes de mesure sans contact.

2 Toutefois, la détermination de l'angle est dans ce cas généralement de nature empirique et un inconvénient lié à ce caractère empirique est, de méme que dans le cas des méthodes et instruments invasifs, l'imprécision de la valeur qui en résulte et le manque de fiabilité associé.
Par exemple, la méthode dite de mesure du "blanc à blanc" (en anglais "white-to-white"), consiste, à partir du diamètre cornéen, à évaluer la valeur de l'angle en ajoutant arbitrairement de 0,5 à 1 mm à la valeur du diamètre de la cornée, pour obtenir le diamètre hors tout de l'implant qu'il y aura lieu de mettre en place.
Cependant, le choix d'ajouter une valeur comprise entre 0,5 et 1 mm est empirique et laissé à l'appréciation du praticien.
Ainsi, il résulte des méthodes et instruments connus un manque de fiabilité et un manque de précision pouvant engendrer un risque pour le patient.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
Dans ce but, la présente invention propose un dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen, remarquable en ce qu'il comporte - une source de lumière adaptée à faire apparaître des différences de contraste dans une image, - un moyen de saisie d'image, et - un moyen de traitement d'image, relié au moyen de saisie d'image, le moyen de traitement d'image recevant une image de l'oeil captée par le moyen de saisie d'image et fournissant en sortie une valeur de l'angle irido-cornéen, cette valeur étant obtenue à partir de l'analyse des différences de contraste dans l'image.
Ainsi, l'invention permet de procéder avec précision, lors de la visite préopératoire, à la mesure de l'angle irido-cornéen de l'oeil à opérer. Elle permet par conséquent de réduire l'incertitude et le manque de fiabilité
relatifs au choix de la taille de l'implant. Par ailleurs, aucune intervention chirurgicale n'est nécessaire, ce qui permet d'écarter tout danger représenté par une opération pour le patient.
Dans un mode particulier de réalisation, la source de lumière émet dans le visible. C'est par exemple une diode électroluminescente.

3 Grâce à une telle diode, l'angle de lumière émise est large et la lumière émise est de haute intensité. De plus, la mise en oeuvre d'un tel composant est relativement simple et ce composant est peu coûteux et d'utilisation courante.
Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de saisie d'image comporte une caméra de type CCD.
Les images saisies par l'intermédiaire d'une telle caméra peuvent être exploitées directement par le moyen de traitement d'image, ce qui procure un gain en temps de traitement.
Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte en outre un moyen de déclenchement de saisie d'une image, qui peut être réalisé
avantageusement sous la forme d'une gâchette disposée sur le moyen de saisie d'image, ou sous la forme d'une pédale reliée au moyen de saisie d'image.
La gâchette permet au praticien d'être très réactif et de prendre un cliché quasiment instantanément lorsqu'il juge que l'image, qu'il visualise par exemple sur l'écran d'un ordinateur personnel (PC, en anglais "Personal Computer"), est correcte.
Toutefois, l'actionnement de la gâchette peut parfois faire bouger la caméra et donc nuire à la qualité de l'image prise. La pédale permet d'éviter cet inconvénient, tout en permettant également une grande réactivité pour le praticien.
Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de traitement d'image comporte un système informatique adapté à mettre en oeuvre un logiciel d'analyse d'image, qui permet une analyse automatique des différences de contraste.
Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de traitement d'image comporte des moyens de mémorisation, qui permettent d'archiver, par exemple, les valeurs du diamètre de l'angle irido-cornéen et les clichés correspondants sous la forme d'une base de données.
Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de mémorisation sont adaptés à mémoriser un fichier contenant l'image captée.

4 Ainsi, en cas de problème postopératoire supposé lié au dimensionnement de l'implant, cela permet de consulter le cliché pris en phase préopératoire, afin de pouvoir justifier le choix qui a été fait quant au diamètre hors tout de l'implant.
Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un procédé de fonctionnement d'un dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen tel que succinctement décrit ci-dessus, remarquable en ce qu'il comporte des étapes suivant lesquelles - on positionne la source de lumière par rapport à l'oeil de façon que l'axe optique de la source de lumière forme avec l'axe principal de l'oeil un angle d'incidence prédéterminée ;
- on capte avec le moyen de saisie d'image une image de l'oeil éclairé ; et - on traite l'image captée en utilisant des différences de contraste dans cette image, de façon à déterminer une valeur de l'angle irido-cornéen.
Dans un mode particulier de réalisation, le procédé comporte en outre une étape suivant laquelle on mémorise l'image captée.
Dans un mode particulier de réalisation, au cours de l'étape de traitement d'image, on mesure la distance entre le centre géométrique de l'oeil et la périphérie du reflet trabéculaire selon une pluralité de positions angulaires.
Selon une caractéristique particulière, l'angle d'incidence a une valeur de 18 ~ 2 degrés.
Les avantages du procédé de fonctionnement étant similaires à ceux du dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen indiqués précédemment, ils ne sont pas rappelés ici.
D'autres aspects et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à
titre d'exemple non limitatif.
La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un synoptique du dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen conforme à l'invention, dans un mode particulier de réalisation ;

- la figure 2 illustre plus en détail la structure schématique d'un système informatique compris dans un dispositif du type de celui de la figure 1, dans un mode particulier de réalisation ; et - la figure 3 est un organigramme illustrant les principales étapes du

5 procédé de fonctionnement du dispositif de la figure 1, dans un mode particulier de réalisation.
Avant d'effectuer la mesure de l'angle irido-cornéen, le praticien place le dispositif en appui sur le plancher orbitaire et, grâce à un équipement informatique approprié connu en soi, recherche le centre pupillaire, par exemple directement par visualisation sur l'écran de l'ordinateur. Le praticien effectue également la mise au point.
On considère que le diamètre de l'angle irido-cornéen est symétrique par rapport au centre pupillaire ainsi déterminé.
Les grandeurs considérées sont des moyennes étant donné que, d'une part, l'oeil n'est pas parfaitement sphérique et que, d'autre part, les grandeurs mesurées relèvent du domaine de la biométrie et non de la géométrie.
Pour mesurer l'angle irido-cornéen, la présente invention se fonde sur l'analyse des contrastes du reflet trabéculaire, le trabéculum étant la région située dans l'angle irido-cornéen.
Comme le montre la figure 1, un dispositif de mesure conforme à
l'invention comporte une caméra 10, par exemple une caméra numérique couleur du type CCD (en anglais "Charge-Coupled Device"), placée en face de l'oeil à examiner 12. En vue de la mesure, on peut isoler l'oeil à examiner en plaçant un oeilleton devant celui-ci.
Un éclairage annulaire de l'angle irido-cornéen est réalisé par une source de lumière 14 émettant dans le visible, c'est-à-dire dans une plage de longueurs d'onde comprises entre 380 nm et 780 nm, ayant la propriété de rendre la sclérotique translucide, est disposé suivant un angle d'incidence rasante vis-à-vis de l'axe principal de l'oeil examiné 12, de façon à éclairer toute la cornée ainsi que la région avoisinante de la sclérotique et permet d'illuminer l'angle irido-cornéen. L'angle d'incidence peut prendre la valeur 18° ~
2°.

6 Cette illumination provoque un changement de contraste de la région de la sclérotique traversée par la lumière produite par l'éclairage 14, par rapport à la partie de la sclérotique non traversée par la lumière.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la source de lumière 14 est constituée par une diode électroluminescente (DEL), telle que par exemple une DEL blanche à angle large et haute luminosité.
En variante, la DEL peut être remplacée, à titre d'exemples non limitatifs, par une diode laser, ou une lumière obtenue par fibres optiques, ou encore une lumière halogène, cette liste n'étant pas exhaustive.
Par ailleurs, afin de faciliter la saisie des images, on oriente le regard du patient vers un point de visée, réalisé par exemple au moyen d'une diode électroluminescente de couleur, montée par exemple à l'extrémité d'un flexible relié à la caméra.
La saisie des images de la région éclairée de l'oeil est effectuée par l'intermédiaire d'un système optique 18, sans aucun contact avec l'oeil 12. Le déclenchement de la saisie d'image peut se faire au moyen d'une gâchette 20 comprise dans la caméra 10 ou d'une pédale reliée à la caméra, ou par tout autre moyen jugé approprié.
Lorsque la caméra 10 est une caméra CCD, le système optique 18 est inclus dans la caméra.
Le système de saisie des images peut par exemple se présenter sous la forme d'un pistolet intégrant la caméra 10, la source de lumière 14, fixée suivant l'angle d'incidence spécifique mentionné plus haut, le système optique 18 et la gâchette 20.
La caméra 10 est reliée à un système informatique 22, par exemple un PC.
Comme le montre la figure 2, dans un mode particulier de réalisation, le système informatique 22 est relié à la caméra 10 ainsi qu'à un clavier 32 et un écran 34 conjointement reliés à un port d'entrées/sorties 36.
Le système informatique 22 comporte, reliés entre eux par un bus d'adresses et de données 38 - une unité centrale de traitement 40 ;

7 PCT/FR03/00068 une mémoire vive RAM 42 ;
- une mémoire morte ROM 44 ; et - le port d'entrées/sorties 36.
Les éléments 32, 34, 36, 38, 40, 42 et 44 sont bien connus de l'homme du métier des micro-ordinateurs et ne sont donc pas décrits ici.
La mémoire vive 42 est adaptée à conserver, dans un registre désigné par le signe de référence "v" sur le dessin, des données, des variables et des résultats intermédiaires de traitement, le mot "registre" désignant aussi bien une zone mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier).
La mémoire morte 44 est adaptée à conserver le programme de fonctionnement de l'unité centrale de traitement 40, ainsi que, dans un registre désigné par le signe de référence "L" sur le dessin, un logiciel d'analyse d'image et, dans un registre "f(I,P)", un ou plusieurs fichiers correspondant aulx) patients) examinés) et contenant par exemple l'identité et les coordonnées du patient, les images saisies, par exemple au format JPEG (en anglais "Joint Picture Experts Group"), et les paramètres biométriques de l'oeil ou des yeux examinés) de ce patient. En variante, ces informations peuvent être stockées, totalement ou en partie, sur une disquette ou un CD-ROM ou un autre support de mémorisation.
La mesure de l'angle irido-cornéen est obtenue par traitement de l'image saisie au moyen du logiciel d'analyse d'image mémorisé dans le registre Sur l'image saisie, on mesure, en une ou plusieurs positions angulaires, le rayon ou distance entre le centre géométrique de l'oeil, préalablement déterminé par le praticien, et la périphérie du reflet trabéculaire, grâce au contraste observé dans cette région, qui, comme indiqué
précédemment, est différent du contraste dans la région de la sclérotique non traversée par la lumière.
A titre d'exemple non limitatif, la mesure en six positions angulaires équiréparties sur 360 degrés permet de calculer une moyenne du rayon, et par

8 suite, du diamètre de l'angle irido-cornéen avec une incertitude de 2 seulement. La précision de la mesure ainsi obtenue est de l'ordre de ~ 0,1 mm.
La figure 3 illustre le déroulement des principales étapes du fonctionnement d'un dispositif du type de celui de la figure 1, une fois que ce dispositif est mis sous tension.
Lors d'une première étape 24 de positionnement, on dispose la source de lumière 14 de façon que son axe optique forme un angle d'incidence rasante avec l'axe principal de l'oeil à examiner. Cela permet d'éclairer une zone annulaire de l'oeil 12 avec la source de lumière 14.
A l'étape suivante 26 de saisie d'image, après que le praticien a déclenché la saisie d'un cliché de l'oeil éclairé, en actionnant un moyen de déclenchement tel que la gâchette ou la pédale 20 mentionnée plus haut, la caméra 10 convertit l'image captée, qui se présente par exemple sous la forme d'un signal vidéo, en un fichier image, constitué d'octets. De façon classique, chaque élément d'image (pixel) de l'image captée est codé par un ou plusieurs de ces octets.
On peut remplacer la caméra CCD par une caméra vidéo classique, accompagnée d'une carte d'acquisition pour convertir les images vidéo fournies par la caméra classique en images numériques, i.e. sous forme d'octets.
L'image saisie est ensuite éventuellement comprimée, de façon connue en soi, en vue de sa mémorisation sous forme d'un fichier, par exemple au format bitmap, dans le système informatique 22, lors d'une étape 28 de mémorisation. Cette étape 28 est optionnelle et peut avoir lieu à l'issue de l'étape suivante 30 d'analyse d'image.
Au cours de l'étape 30 d'analyse d'image, on extrait tout d'abord la composante rouge de l'image parmi ses composantes rouge, verte et bleue. La composante rouge est en effet particulièrement avantageuse~pour l'analyse des variations de contraste. Puis, en fonction de la couleur plus ou moins foncée de l'iris de l'oeil examiné, on choisit un seuil minimum de détection de variations de contraste. On obtient ensuite une version en noir et blanc de l'image constituée par la composante rouge précédemment extraite.

9 A partir du seuil préalablement choisi, on extrait de l'image en noir et blanc une courbe illustrant la variation du contraste lumineux. Des pics de la courbe correspondent à des zones de transition entre les différentes régions de l'oeil. On obtient généralement trois pics centraux correspondant au centre et au contour de la pupille, ainsi que deux pics latéraux correspondant aux contours du trabéculum. La valeur de la distance entre le pic correspondant au centre de la pupille et à un pic correspondant au contour du trabéculum donne une valeur du rayon, et donc du diamètre, de l'angle irido-cornéen.
On réitère la mesure suivant différentes positions angulaires, de façon à pouvoir ensuite calculer une valeur moyenne du diamètre de l'angle irido-cornéen.
On obtient ainsi une valeur moyenne du diamètre de l'angle irido-cornéen. Dans le cas où un implant de chambre antérieure est à mettre en place dans l'oeil considéré, le praticien peut déduire de cette valeur, aisément et de façon fiable, la taille adéquate de l'implant à utiliser lors de l'intervention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une source de lumière (14) adaptée à faire apparaître des différences de contraste dans une image, - un moyen (10) de saisie d'image, et - un moyen (22) de traitement d'image, relié audit moyen (10) de saisie d'image, ledit moyen (22) de traitement d'image recevant une image de l'oeil captée par ledit moyen (10) de saisie d'image et fournissant en sortie une valeur de l'angle irido-cornéen, ladite valeur étant obtenue à partir de l'analyse des différences de contraste dans ladite image.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière (14) émet dans le visible.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la source de lumière (14) est une diode électroluminescente.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen (10) de saisie d'image comporte une caméra de type CCD.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen (20) de déclenchement de saisie d'une image.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen (20) de déclenchement est une gâchette disposée sur le moyen (10) de saisie d'image.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen (20) de déclenchement est une pédale reliée au moyen (10) de saisie d'image.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (22) de traitement d'image comporte un système informatique adapté à mettre en oeuvre un logiciel (L) d'analyse d'image.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen (22) de traitement d'image comporte des moyens (42, 44) de mémorisation.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de mémorisation sont adaptés à mémoriser un fichier (f(I,P)) contenant l'image captée.

11. Procédé de fonctionnement d'un dispositif de mesure de l'angle irido-cornéen conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes suivant lesquelles:
- on positionne (24) la source de lumière (14) par rapport à l'oeil (12) de façon que l'axe optique de la source de lumière (14) forme avec l'axe principal de l'oeil un angle d'incidence prédéterminée;
- on capte (26) avec le moyen (10) de saisie d'image une image de l'oeil éclairé; et - on traite (30) l'image captée en utilisant des différences de contraste dans cette image, de façon à déterminer une valeur de l'angle irido-cornéen.

12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape suivant laquelle on mémorise (28) l'image captée.

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que, au cours de l'étape (30) de traitement d'image, on mesure la distance entre le centre géométrique de l'oeil et la périphérie du reflet trabéculaire selon une pluralité de positions angulaires.

14. Procédé selon la revendication 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que l'angle d'incidence a une valeur de 18 ~ 2 degrés.