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Étude de la distribution et de l’énantiomorphisme des aberrations optiques oculaires de haut degré - 08/03/08

Doi : JFO-12-2005-28-10-0181-5512-101019-200506624 

D. Gatinel [1, 2 et 3],

E. Delair [1, 2 et 4],

H. Abi-Farah [1 et 2],

T. Hoang-Xuan [1 et 2]

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Résumé

Étude de la distribution et de l’énantiomorphisme des aberrations optiques oculaires de haut degré

Buts : Le but de cette étude est d’analyser la distribution des aberrations optiques de haut degré (AHD) chez des sujets emmétropes, myopes ou hypermétropes et de rechercher une symétrie entre les deux yeux (énantiomorphisme), en fonction du type d’amétropie sphérique associé.

Patients et méthodes : Le front d’onde oculaire total a été recueilli pour les yeux droits et gauches de patients emmétropes, myopes et hypermétropes à l’aide d’un aberromètre de type Hartmann-Shack. Le front d’onde a été décomposé en polynômes de Zernike. La distribution des aberrations a été étudiée en comparant les valeurs des coefficients Root Mean Square (RMS). La symétrie entre les deux yeux a été évaluée par un test de Student apparié selon deux critères : la valeur du coefficient RMS du terme de Zernike et la magnitude (M) de l’aberration correspondante à la combinaison des polynômes de même ordre radial, mais de fréquence azimutale opposée.

Résultats : Soixante patients ont été inclus. Les AHD présentant la magnitude la plus élevée dans cette population étaient les aberrations sphériques de 4e ordre (Z40 ; M = 0,3038 µm), le coma (Z31 ; M = 0,2285 µm) et l’astigmatisme triangulaire trefoil (Z33 ; M = 0,1870 µm). Lorsque l’énantiomorphisme des aberrations de haut degré était évalué selon la valeur des coefficients RMS des polynômes de Zernike, on trouvait une symétrie pour 12 polynômes sur 15. Lorsque la symétrie était évaluée en fonction de la magnitude des aberrations, elle était trouvée pour 7 aberrations sur 8. Seul le coma primaire ne présentait pas de symétrie « de magnitude ». Seulement trois aberrations orientées (coma primaire Z31, coma secondaire Z51 et l’astigmatisme secondaire Z42) sur 7 présentaient une symétrie en miroir au niveau de leur axe. Globalement, seulement deux aberrations orientées (Z42 et Z51) sur 7 présentaient une symétrie simultanément dans les trois paramètres étudiés (valeur du coefficient RMS, magnitude et axe). Les sujets hypermétropes présentaient un taux plus élevé d’aberration sphérique que les sujets myopes et hypermétropes.

Conclusion : L’existence d’une symétrie en miroir entre les yeux droit et gauche est plus fréquemment retrouvée pour les aberrations optiques de haut degré. La différence d’âge moyen entre les populations étudiées pourrait expliquer les différences de taux d’AHD d’aberration sphérique.

Abstract

Distribution and enantiomorphism of higher-order ocular optical aberrations

Purpose: To characterize and investigate the higher-order optical aberrations (HOAs) and their distribution and symmetry between both eyes (enantiomorphism).

Patients and methods: Wave-front measurements were taken using Hartmann-Shack aberrometry and Zernike polynomial terms reconstruction of the total ocular wave front. Optical aberrations were quantitatively analyzed using the RMS (root mean square) Zernike coefficient term value. Symmetry between both eyes was assessed for each aberration according to two criteria: the RMS coefficient value and aberration magnitude.

Results: Sixty patients were included in the study. The HOAs presenting the highest magnitude were fourth-order spherical aberration (Z40; M=0.3038 µm), primary coma (Z31; magnitude M =0.2285 µm) and trefoil (Z33; M=0.1870 µm). A significant mirror symmetry between both eyes was present for high-order aberration orientations. Considering the magnitude of each aberration, symmetry was present in seven of eight aberrations (all but primary coma). HOAs were higher for ametropes than emmetropes. The hyperoptic eyes had more spherical aberrations than myopic and emmetropic eyes.

Conclusion: Symmetry between the right and left eye is a less common characteristic of HOAs. The difference in the mean age of the studied population may account for the differences in the total high-order and spherical aberration levels found in our study.


Mots clés : Aberrations optiques de haut degré , énantiomorphisme , aberrometrie Shack-Hartmann , réfraction , pupille , polynômes de Zernike

Keywords: High-order optical aberrations , enantiomorphism , Shack-Hartmann aberrometry , refraction , pupil , Zernike polynomials


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