Les traitements médicaux innovants : LE LASER OPHTALMOLOGIQUE

Groupe n 210 1 S2 - Aurélie Gabas 1 S2 - Julie Prevost - Luc Leroy THEME : Avancées scientifiques et réalisations techniques Les traitements médicaux innovants : LE LASER OPHTALMOLOGIQUE 2011-2012 1

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SOMMAIRE Introduction....... 3 I. Le Globe oculaire, un appareil photo intelligent cependant fragile et réparable. 6 - L Œil humain, un organe au mécanisme aussi élaboré que les nouvelles technologies - Les déficiences ou affections de l œil traitées par le laser ophtalmologique - Les traitements dits "traditionnels" pour "réparer" notre appareil photo miniature: les lentilles et les lunettes. II. Le laser ophtalmologique, un traitement médical innovant... - Le laser : une technique tirant son fonctionnement de la physique quantique. - Les différents lasers ophtalmologiques qui corrigent ou atténuent les principales déficiences ou affections de l'œil. III. Un traitement médical innovant qui soulève un paradoxe entrainant une remise en question de son utilisation.... - Les avantages faisant de ce traitement, une révolution médicale efficace... - Un traitement possédant des limites qui justifient parfois le recul de certains patients.. - Interview d une personne ayant eu recours à cette opération.. Conclusion. Lexique.... Synthèse personnelle d Aurélie.... Synthèse personnelle de Julie.... Synthèse personnelle de Luc... Bibliographie... Auteurs Partie I : Aurélie Gabas Partie II : Julie Prévost Partie III : Luc Leroy 3

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INTRODUCTION La vue est un des cinq sens primordiaux pour l'homme. Depuis le Moyen-âge, l'homme tente de corriger les défauts et les troubles de la vision, en étudiant l'œil de manière de plus en plus approfondie: c'est la naissance de l'ophtalmologie. Dès cette époque, les premiers outils de correction apparaissent : ce sont les ancêtres de nos lunettes. L'homme comprend alors que l'œil est un organe complexe au fonctionnement élaboré mais qui reste fragile et sujet à de nombreuses affections. Jusqu'à nos jours, l'ophtalmologie n'a cessé d'évoluer, permettant la découverte de nouvelles déficiences telles que le glaucome ou la déchirure rétinienne ainsi qu'une amélioration des traitements. Au fil des années les lunettes nées au XIIIème siècle sont concurrencées par l'apparition des lentilles de contacts vers la fin du XIXème siècle. Ces dernières prèsentent des avantages esthétiques et pratiques mais il faut attendre l'invention du laser pour pouvoir bénéficier d'un traitement optimal. Le laser, utilisant le modèle corpusculaire de la lumière pour les traitements ophtalmologiques, permet de guérir certains défauts de vision comme la myopie mais aussi de traiter des déficiences, comme la déchirure rétinienne, qui ne pouvait pas l'être auparavant. Le Laser ophtalmologique est un traitement médical innovant qui semble être, selon les cas, nécessaire ou indispensable. La technique du laser appliqué dans l'œil est-elle sans conséquences nuisibles et sans limites? Pour répondre à ce problème nous étudierons d'abord le mécanisme de l'œil, puis nous tenterons de comprendre le principe du laser et comment il s'applique à l'œil, enfin nous révélerons les avantages et les inconvénients de ce traitement. 5

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I. Le Globe oculaire, un appareil photo intelligent cependant fragile et réparable 1. L Œil humain est un organe au mécanisme aussi élaboré que les nouvelles technologies SON ANATOMIE Sur ce schéma en coupe de l œil, nous pouvons distinguer les différents composants de celui-ci et leurs positions au sein du globe oculaire. Egalement la description des différents constituants nous permet de comprendre le rôle qu ils jouent dans la perception des images. D après le schéma la rétine est composée de deux types de photorécepteurs que nous pouvons définir par : Les bâtonnets : Etant allongés, ils doivent leur nom à leur forme. Ils sont environ 130 millions. Ils sont absents de la fovéa et se logent à la périphérie. Ils ont une très grande sensibilité à la lumière, d'où leur capacité à percevoir de très faibles lueurs la nuit afin de permettre la vision nocturne. Ainsi ils ont une très faible perception des détails et des couleurs car plusieurs dizaines de bâtonnets ne sont liés qu'à une seule fibre du nerf optique. Ils contiennent une substance chimique appelée rhodopsine ou pourpre rétinien. Quand la lumière frappe une molécule de rhodopsine, celle-ci 7

génère un faible courant électrique. Les signaux ainsi recueillis forment un message qui est transmis aux cellules nerveuses de la rétine. Les cônes : Ils sont environ 5 à 7 millions à se loger dans la fovéa. Leur sensibilité à la lumière est très faible mais leur perception des détails est très grande pour deux raisons : il y a une densité très élevé de cônes dans la fovéa et surtout chaque cône de la fovéa transmet son information à plusieurs fibres du nerf optique. La vision est donc de jour. Ainsi ils ont une très bonne sensibilité aux couleurs. Ils sont de trois types selon le pigment qu'ils contiennent et ont donc une sensibilité à des ondes lumineuses de longueurs différentes : cônes contenant de l'erythropsine (sensibles au rouge), de la chlorarsine (vert), de la cyanopsine (bleu). LA MECANIQUE DE L APPAREIL OPTIQUE L œil est un globe pratiquement sphérique d environ 25mm de diamètre. Deux conditions assurent le bon fonctionnement de cet organe. Il lui faut d abord de la lumière qui, diffusée par un objet, pénètrera dans notre œil. Il faut également que les indispensables rayons soient envoyés pile sur leur cible, la rétine. Le transport des rayons lumineux dans l œil est assuré par la partie avant de l œil. Et ce grâce à deux lentilles naturelles, la cornée située à l extérieur, et le cristallin situé à l intérieur de l œil. La cornée est la partie transparente de la sclérotique et assure 80 /100 de la réfraction. Privée de vaisseaux sanguins (sinon on verrait trouble) elle est nourrie par un liquide fluide : l humeur aqueuse. Pour la suite de notre étude, il est indispensable de savoir qu elle est composée de plusieurs couches que nous définirons plus tard : l Epithélium pigmentaire et le stroma cornéen Ainsi les rayons lumineux subissent un phénomène de réfraction à l entrée et à la sortie de la cornée et du cristallin. La déviation de leur trajet, amène les rayons à converger sur la rétine sur laquelle se forme l image de taille plus petite et à l envers! La lumière entrant dans l œil est régulée par l Iris qui adapte la taille de la pupille à la luminosité. La lumière arrive finalement sur la première couche de la rétine composée de capteurs comme nous l avons vu précédemment à cône ou bâtonnets. Ce schéma, que nous avons réalisé à la main, permet d illustrer la formation d une image par l œil. On considère O le centre optique, F le point de convergence des rayons lumineux, AB un objet et A B son image. Les traits rose fléchés reprèsentent les rayons lumineux. On voit bien que l image A B se forme à l envers et plus petite qu AB. Cependant, un point précis de la rétine placé dans sa seconde couche nous offre une vision fine des détails et un rendu des couleurs : la fovéa. Pourquoi? D abord parce que la lumière arrive droit sur 8

les photorécepteurs, sans ralentissement ni pertes. Ensuite parce que la fovéa ne comporte que des photorécepteurs à cônes. Or la lumière, transporte des particules contenant de l énergie, les photons. Leur énergie est alors transformée en message nerveux par les photorécepteurs. Ce message sera transmis au cerveau via la troisième couche de la rétine, dont les fibres nerveuses reliées entre elles forment le nerf optique. A la sortie de celui-ci, les neurones, en passant par les synapses, permettront la diffusion du message nerveux émis par l œil eu cerveau. Alors cet œil épatant non? On pourrait en fait le modéliser par un appareil photo comme nous le montre ce dessin réalisé à la main. L Iris joue le rôle de diaphragme en bleu, le cristallin celui de l objectif en vert et la rétine celui des capteurs CCD en rouge! L ACCOMODATION Et la magie ne s arrête pas la! En effet, si l on arrive à percevoir une image qu elle soit loin ou proche de nous, c est grâce au cristallin. Lorsque vous regardez un objet lointain, vous utilisez peu votre cristallin. Les rayons de lumière arrivent quasiment parallèles et la réfraction par la cornée suffit à les projeter sur le fond de l œil. Le cristallin est un organe déformable puisqu il est relié au muscle ciliaire grâce à un réseau de filaments. Alors, au "repos", ce muscle est tendu. En conséquence, il étire le cristallin qui prend une forme mince et allongée. En revanche, les objets situés à moins de 6 mètres ne vous renvoient plus de rayons parallèles, ce qui modifie la réfraction. Pour compenser, dans la vision de près, le cristallin se bombe et épaissit parce que le muscle ciliaire se relâche. Résultat: une lentille plus épaisse à la surface plus courbe, qui dévie davantage la lumière. Cet ajustement s appelle l accommodation. L œil est un appareil optique vraiment très élaboré! D ailleurs les deux schémas ci-dessous illustrent l accommodation. On considère AB un objet et A B son image, le cercle tracé symbolise le globe oculaire. On appellera d ailleurs punctum remotum le point le plus éloigné que l on puisse voir, situé à l infini. Le punctum proximum correspond lui au point le plus proche que l on puisse percevoir, situé en moyenne à 25 cm. 9

2. Les déficiences ou affections de l œil traitées par le laser ophtalmologique Nous venons de découvrir de quoi était composé et comment fonctionnait notre œil. Il s agissait en revanche d un œil "normal" dit emmétrope. Malheureusement cet organe qui révèle une mécanique aussi élaborée que les nouvelles technologies d aujourd hui, peut connaitre des disfonctionnements liés le plus souvent à une déformation, qui engendrent une vision trouble ou de mauvaise qualité. De nos jours, 24 millions de Français, soit près de la moitié de la population, portent des lunettes ou des verres de contact pour corriger ces déficiences de l œil. Cela fait beaucoup de personnes à mauvaise vue! Dans la plupart des cas, ces défauts sont liés : - Soit à une mauvaise courbure de la cornée -dans le cas de l astigmatisme- - Soit à une anomalie de la longueur de l'œil -pour l'hypermétropie et la myopie-. Il existe cependant d autres troubles de la vision aussi courants tels que la presbytie voire même des infections ou des dégénérescences comme le glaucome ou le décollement rétinien. Mais en quoi consistent ces troubles? Quelles sont leurs origines? Pour y répondre étudions, Un par un les différents cas. La myopie : Objets éloignés flous, yeux plissés pour observer des détails lointains ou difficultés pour lire au tableau sont des symptômes révélant une myopie. Comme tous les défauts visuels, elle est due à un mauvais réglage optique. Il s agit en fait d un problème de mise au point. L œil emmétrope est comparable à un appareil photo. Or lorsqu un appareil photo fonctionne bien, l'image de l'objet s'imprime sur la pellicule, quelle que soit la distance. 10

De la même façon, pour un œil qui ne présente pas de défaut de vision, l'image d'un objet observé se forme exactement sur la rétine. En revanche, dans le cas d'un œil myope, la mise au point a lieu en avant de la rétine. Dans la plupart des cas, ce phénomène s'explique par un œil "trop long" ou un cristallin trop convergent. On dit alors que l'image qui se forme sur la rétine est "diffuse" et imprécise. Le cerveau reçoit par conséquent l'image d'un objet flou. Un œil myope voit très bien de près, mais plus l'objet s'éloigne et plus la vision est trouble. La zone de netteté raccourcit proportionnellement à l'importance du défaut : plus la personne est myope, plus elle doit approcher un objet de ses yeux pour le distinguer clairement. Pour se rendre compte de la différence, étudions la vison d'un œil normal à l aide de ce schéma : L'image est projetée exactement sur la rétine qui tapisse le fond de l œil. L'objet est précisément perçu par le cerveau : ici symbolisé par le point rouge. Regardons à présent le cas d un œil myope avec le schéma ci-dessous. Un œil myope concentre la lumière en avant de la rétine, formant alors l image non pas sur mais devant celle-ci. Résultat les rayons se croisent, se brouillent et la rétine ne reçoit de l image qu'une réflexion étirée et diffuse. L'objet est donc perçu flou par le cerveau comme nous le montre le point rouge trouble. Pas de panique!!! On peut la diagnostiquer facilement et la soigner. En effet les symptômes sont faciles à identifier. Nous pouvons vous annoncer que vous êtes myope si : - Vous plissez les yeux pour voir les objets lointains - Vous croisez un ami sans le reconnaitre - Vous écrivez le nez collé à votre feuille. 11

De plus, il existe des méthodes permettant d'évaluer l'acuité visuelle des enfants dés le plus jeune âge. Pour diagnostiquer une myopie, le médecin dilate la pupille du nourrisson à l'aide d'un collyre et, à l aide d'un petit faisceau lumineux, observe le fond de l'œil. Nous verrons plus tardque le laser ophtalmologique permet de la soigner. L Hypermétropie L'hypermétropie se caractérise par une vision moins nette, surtout de près. Cette déficience de l œil s'accompagne en général d'une sensation de fatigue visuelle. Elle peut apparaître à tout âge, mais se corrige très bien. En effet, dans le cas de l hypermétropie, la gêne se manifeste d avantage de près que de loin, à l inverse du myope. A l origine de ce défaut, on trouve un œil dit "trop court" ou pas assez puissant pour sa longueur c'est-à-dire une cornée pas assez bombée. Ainsi, l image d un objet lointain, ne se forme pas sur la rétine comme dans le cas de l œil emmétrope, mais en arrière de celle-ci. La vision est donc floue et elle ne devient nette qu'au prix d'une accommodation forcée qui, de longue durée, se révèle éprouvante. Plus l'hypermétropie est importante, plus la tâche est proche (lecture, écriture, travaux minutieux) et plus la fatigue visuelle augmente. Vision d un œil hypermétrope. L image se forme en arrière de la rétine. De même que pour la myopie, il y a des signes symptomatiques permettant de la détecter. Vous êtes même peut être hypermétrope sans le savoir! Consultez un ophtalmologiste si votre fatigue visuelle se traduit par : - Des douleurs et des picotements - Des maux de têtes, notamment en fin de journée ou lorsque vous bricolez ou regardez la télévision. - Des difficultés pour lire. Presque naturelle chez les jeunes enfants, l'hypermétropie disparaît souvent d'elle-même au fur et à mesure que l'œil grandit, en général vers 6-7 ans. Environ jusqu'à 30 ans, ce défaut, lorsqu'il est faible, est compensé par un effort non pénalisant. En revanche, après cette limite, les capacités d accommodation deviennent insuffisantes : le défaut visuel doit obligatoirement être corrigé. L Astigmatisme Présente chez une grande partie de la population, l'astigmatisme semble être une anomalie visuelle fréquente. C est pourquoi les ophtalmologistes considèrent comme normal un faible degré d'astigmatisme. 12

Ce défaut visuel provient surtout d'une irrégularité de la cornée, du cristallin, et même, le plus souvent, des deux à la fois. Chez une personne ne rencontrant pas de problème d'astigmatisme, la cornée présente une forme lisse et sphérique, alors que dans le cas d'un œil astigmate, sa courbure est irrégulière. On pourrait la comparer à celle d'un ballon de rugby, dont l'ovale présente une courbure inégale. Dans l'œil astigmate, les rayons lumineux qui y pénètrent se focalisent en deux points différents appelés focales situés en arrière et en avant de la rétine, ce qui provoque une déformation de l'image. Cette déformation conduit à une moins bonne perception des lignes verticales, obliques ou horizontales, selon les cas et à toutes les distances. Elle entraîne une vision imprécise, avec la confusion possible de certains détails proches. Les premières manifestations de l astigmatisme sont les suivantes : - Certaines directions (lignes droites verticales, horizontales ou obliques) vous apparaissent plus noires, plus nettes que d'autres - Vous ne lisez pas clairement les panneaux indicateurs au loin - Vous confondez souvent les lettres H et M ou les chiffres 8 et 3 - Vous éprouvez fréquemment une fatigue visuelle, allant jusqu'à des maux de tête. Ce schéma représente la vision d un œil astigmate. L image se forme en deux points différents ici les ovales en rouge La Presbytie Après la quarantaine, vous éloignez votre journal ou la carte du menu au restaurant? Vous recherchez constamment la lumière pour lire ou effectuer des travaux manuels minutieux? Non, non vous ne devenez pas fou mais votre vision a changé : c est la presbytie. En effet, la presbytie n'est pas un défaut visuel, mais une évolution naturelle de la vision. Ainsi à partir de 40 ans, près de 7 personnes sur 10 rencontrent des difficultés de plus en plus importantes pour voir correctement de près. Le cristallin est à l origine de ce trouble puisqu il devient "moins accommodant". Avec le temps, celui-ci perd de son élasticité et donc de sa capacité à se bomber. C est pourquoi la mise au point s'effectue plus difficilement, empêchant de voir correctement les objets proches. Le dessin ci-dessous peut d ailleurs expliquer ce phénomène. 13

Selon la légende : 1- L'objet est trop près de l'œil et la capacité d'accommodation du cristallin est trop faible ce qui forme une image floue derrière la rétine 2- La personne voit flou et doit éloigner l'objet pour le voir nettement. Vision d un œil atteint de la presbytie Certains signes peuvent indiquer que vous devenez presbyte : si - vous éloignez de plus en plus votre journal pour le lire - vos bras " ne sont plus assez longs " pour consulter une carte routière - vous recherchez toujours plus de lumière par exemple pour vous maquiller le matin - vous avez du mal à enfiler une aiguille. Le Glaucome : (d après un entretien avec un ophtalmologiste, le Docteur Giularis - Chaville) Le glaucome est la deuxième cause de cécité dans le monde après la cataracte pouvant entrainer l aveuglement s il n est pas traité. Il s agit en fait d un dommage au nerf optique. En effet selon l ophtalmologiste consultée, le glaucome est engendré par une pression intra oculaire trop importante, soit au dessus de 20 millimètres de mercure. L augmentation de cette pression est le résultat d un bouchon du filtre d évacuation de l humeur aqueuse : le trabéculum, l humeur aqueuse étant plus rapidement créée qu elle n est évacuée. Or cet excès de pression va déformer la papille optique, zone par laquelle le nerf optique sort. C est cette dégradation du nerf optique qui entraine par la suite une atteinte de la vision. C est plus compréhensible maintenant! Il reste cependant assez méconnu car il est indolore et ne présente aucun symptôme. Il faut également savoir qu il existe deux types de glaucome. On parle de glaucome à "angle ouvert" lorsque l évacuation de l humeur aqueuse est ralentie progressivement. A contraire, quand celle-ci se bloque rapidement on parle de glaucome à "angle fermé". On peut cependant en limiter les conséquences sans le soigner totalement à l aide de médicaments comme les gouttes oculaires, la chirurgie ou le laser. En revanche le suivi d un traitement médical est quasiment toujours indispensable et souvent "à vie" et le laser n opère que pour le glaucome à angle ouvert. 14

La déchirure rétinienne (d après un entretien avec un ophtalmologiste, le Docteur Giularis - Chaville) Cette déficience affecte fréquemment les patients atteints d une forte myopie car leur rétine est plus mince et plus fragile. Le Tissu rétinien peut en effet être endommagé par des sortes de trous qui peuvent entrainer le décollement de la rétine. Une déchirure peut aussi être le résultat d un traumatisme de l œil. On n observe aucun symptômes spécifiques à cette pathologie mise à appart le fait de voir des éclairs bleutés, fixes et une pluie de points noirs. De plus, la perception d un voile noir annonce un décollement de la rétine. Dans le cas d une déchirure, on la traite à l aide du laser, et dans celui d un décollement on procède à la chirurgie. 3. Les traitements dits "traditionnels" pour "réparer" notre appareil photo miniature : les lentilles et les lunettes Avant de s intéresser aux traitements traditionnels dit "classiques" à savoir les verres correcteurs et les lentilles de contacts, qui permettent de combler le gène que procure une déficience visuelle, intéressons nous d abord sur le système de mesure et de notation de l acuité visuelle. Dans le domaine de l ophtalmologie, lorsqu on parle de la vue d un patient, on parle de dioptries. Ainsi, lorsque nous ne sommes pas confrontés nous-mêmes au fait de porter des lunettes ou des lentilles de contacts, on se demande souvent qu est ce que les expressions comme "son œil droit est à - 6 dioptries" ou "mon acuité visuelle est de 12/10"ou même "mon acuité visuelle est de -2!", peuvent bien signifier? Qu est ce qu une dioptrie? Pour parler de dioptrie, il faut d abord savoir ce qu est une distance focale car c est à partir de celle ci qu on la définie. La distance focale est "la distance en mètre entre le centre optique de notre œil et le point où les rayons émergents vont converger". On la note f. Or la dioptrie se définit par la formule de la vergence C suivante : C = 1/f avec f distance en mètre Exemple : Nous aussi nous pouvons jouer aux ophtalmologistes et calculer la vergence d une lentille de distance focale de 20cm : Soit C= 1 f. Or f = 2,0 10^-1 m d où C= 1 (2,0 10^-1) donc C= 5. La vergence de cette lentille est donc ici +5 dioptries. La dioptrie est l unité de mesure qui définit la possibilité que possède un objet ou un milieu à dévier les rayons lumineux. Cette unité est généralement utilisée par les opticiens pour caractériser la puissance d un verre correcteur à placer devant un œil afin qu il voit le mieux possible. Or on sait que pour un verre ou une lentille de 1 dioptrie la distance focale est de 1 m et pour 2 dioptries de 0,5 m,. Ainsi quand on dit qu un myope est de 1,0 dioptrie, cela signifie qu il voit net jusqu à un mètre devant lui et dans le cas de 2,0 dioptries la netteté s arrête à 0,5 mètres devant lui. Il s agit dans cet exemple de valeurs négatives car elles correspondent à des verres concaves (que nous étudierons plus tard).tous ces hiéroglyphes commencent enfin à avoir un sens! Comme vous l avez constaté, la dioptrie ne mesure pas l acuité visuelle. Vous avez surement connu le moyen pour la mesurer d ailleurs. Oui, vous savez, le grand écran blanc au fond de la salle sur lequel vous devez déchiffrez des caractères noirs? 15

On mesure en effet la vision de loin en faisant lire des caractères sur un tableau blanc situé à 4 mètres. L unité utilisée est alors le dixième. La meilleure acuité visuelle des cas normaux est de dix dixième soit 10/10. En revanche certains peuvent arriver à 20/10 alors que d autres ne voient pas mieux que 3 ou 2/10 par exemple. Le dixième correspond en fait à la taille du caractère sur l écran. Donc plus le nombre sur 10 est petit, plus les lettres ou les dessins sont grands. Tout deviens plus simple avec des dessins. Il s agit ici de gros caractère donc acuité de 1/10. Pour le second tableau les lettres sont très petites donc acuité de 8/10 Puisqu on est dans les chiffres, autant y rester en déchiffrant les "hiéroglyphes" d'une prescription de lunettes ou de lentilles de contact. Cette prescription respecte trois critères qui sont : la puissance sphérique, la courbure du verre, dans le cas d une myopie ou d une hypermétropie. Donnée en dioptrie. la puissance cylindrique (si nécessaire) dans le cas d un astigmatisme puisqu il s agit de la puissance du verre centrée selon un axe. "l Addition" qui correspond au verre qu il faut ajouter aux presbytes pour voir de près. Exemple de formule de verre de lunettes : - 5.00-2.0 à 90 Add. +3.00-5.00 signifie qu'il faut un verre concave (indiqué par le signe négatif) de 5 dioptries pour corriger la myopie. -2.00 correspond à la puissance du cylindre pour corriger l'astigmatisme liée à une myopie. 90 est l'axe du cylindre +3.00 est l'addition pour la presbytie Rappelons qu on peut être à la fois myope ou hypermétrope et astigmate. 16

LES LUNETTES : L utilisation des lunettes est encore aujourd hui très répandue et devient même un accessoire de mode. Cet ustensile remonte pourtant à la période du moyen âge. En effet après l application de pommade ou du collyre pour éviter les troubles de la vision, le concept de la lunette est introduit dés le treizième siècle par le moine anglais Roger Bacon. Il s agissait d assembler deux verres convexes dans deux cercles de bois reliés par un petit clou appelés bésicles clouantes. Depuis elles ont évoluées, passant par le monocle ou le face à main pour enfin arriver aux lunettes d aujourd hui. Un peu d histoire c est bien, mais passons à l aspect scientifique. Il faut d abord savoir qu il existe deux grands types de verres : Les verres divergents dits "concaves" dont la surface est en creux et qui permettent d écarter les rayons lumineux de leurs trajectoire et de ramener l image sur la fovéa. On les utilise pour corriger la myopie puisqu ils assurent la compensation de la trop grande convergence du cristallin. Les verres dits "convexes" dont la surface est bombée pour corriger l hypermétropie ou la presbytie. Parmi eux, on distingue plusieurs verres à différentes fonctions selon lors formes. a) Les verres unifocaux : Ces verres sont utilisés pour corriger une déficience unique car ils n apportent qu une seule correction pour une distance donnée. On les appelle "unifocaux" ou simple foyer puisque la puissance optique est la même pour l ensemble du verre, la surface des verres étant recouverte par une couche uniforme. Ainsi cette forme de verre peut corriger myopie, hypermétropie astigmatisme ou vision de près du presbyte, mais de manière individuelle. b) Les verres de lecture ou dits "mi-distance" : Ce genre de verres n est utilisé que pour voir de près et à environ un mètre maximum et sont recommandés surtout aux presbytes qui désirent une vision de près qui soit stable. Ils ne permettent donc pas de percevoir les objets lointains, obligeant le patient à les retirer ou porter ses autres lunettes pour regarder de loin. En revanche, ces verres facilitent la vision lors d un travail sur écran et pour la lecture d où son appellation "verre de lecture". Les myopes ou hypermétropes sont par contre obligés de garder une autre paire de lunettes à coté d eux. c) Les verres multifocaux : Cette catégorie de verre, regroupe les verres disposants de plusieurs foyers c'est-à-dire ceux à double foyer permettant de corriger la vision de loin et de près, et ceux à triple foyer permettant une vision de loin, de près et intermédiaire. Pour ce genre de verre, la puissance optique n est pas la même sur toute la surface du verre puisque sa partie supérieure possède un foyer qui permet de voir les objets lointains et sa partie inférieure un foyer différent permettant une vision de près. Les foyers traitent ici chacun un trouble de la vision 17

particulier. Ainsi, ces verres sont destinés aux personnes nécessitant plusieurs corrections à la fois, par exemple ceux atteint d une myopie et d un astigmatisme. Cependant, leur inconvénient est de troubler la vision intermédiaire et de provoquer des sauts d images. Aujourd hui la majorité à été remplacée par des verres progressifs. d) Les verres progressifs : Les verres progressifs font aujourd hui le bonheur de 40% des presbytes. En effet grâce à eux, ils n ont plus besoin de constamment changer de lunettes pour voir de loin ou de près puisque la vision devient nette quelle que soit la distance, de manière progressive et sans à coups. Ils permettent donc aussi bien de regarder la télévision (vision de loin), de travailler sur un écran (vision intermédiaire) que de lire ou de coudre (vision de près). Cet aspect est rendu possible par un phénomène physique, la variation continue de la courbure du verre. En effet, les lois de la physique font que toute variation de courbure d'une surface entraîne une différence de réfraction des rayons convergents et donc un foyer image différent. Les zones de correction varient selon l angle de vision. e) Les verres à teintes variables : Comme l indique leurs noms, ces verres varient de teint selon la luminosité ambiante et s adapte parfaitement à notre environnement. Ils sont conçus pour une utilisation quotidienne pour toutes les corrections visuelle. Les verres de ce type, deviennent clairs à l intérieur et plus foncés à l extérieur évitant alors de changer de lunettes selon le lieu ou on se trouve. Bien qu ils protègent des rayons du soleil, les ultraviolets, ils ne dispensent pas de porter des lunettes de soleil en cas de fort ensoleillement. Ça en fait des lunettes différentes, n'est ce pas! Cependant, bien qu'il existe une multitude de verres différents et adaptés à chacun, les lunettes présentent aussi des inconvénients. D abord, elles n'assurent pas une vision globale car le champ de vision corrigé se restreint aux montures des lunettes. De plus pour avoir toujours une image nette, il faut nettoyer régulièrement ses verres et les faire réviser. Réviser? Et oui! Cet appareil optique, corrige notre vue et la modifie progressivement à tel point que les patients doivent changer de lunettes régulièrement. Les verres peuvent aussi être gênants dans le cas où ils ne s adaptent pas toujours à notre environnement et à nos activités notamment lorsque les rayons du soleil se reflètent dessus, ou quand il y a de la condensation ou lorsque l on fait du sport. Ainsi, les lunettes n'assurent pas un confort de vision optimal ni de longue durée. On mettra donc ensuite au point, un autre appareil optique qui révolutionnera le concept puisqu on ne portera plus les verres sur le nez mais dans l œil : voici les lentilles de contacts! LES LENTILLES DE CONTACTS : Les lentilles ont permis un nouvel apport de confort pour les personnes atteintes d une (ou plusieurs) déficience de l œil. Il s agit en effet, d un système optique visuel posé directement sur la cornée de l œil et est composé d eau et de polymères hydrophiles. Elles permettent donc aux malvoyants de pouvoir faire du sport tout en ayant une vue corrigée et apportent un confort esthétique (ne plus 18

avoir deux vitrines devant les yeux) ainsi que pratique. D ailleurs aujourd hui plus de 2,5 millions de français les ont adoptées. Etudions de plus près cet objet optique afin de mieux en comprendre le succès. Rappelons d abord que le principe est identique à celui d'un verre de lunettes: les lentilles réfractent la lumière et la redirige vers la rétine pour permettre une vision parfaite. Comme les verres correcteurs, elles savent corriger les défauts majeurs de la vision soient la myopie, l hypermétropie, l astigmatisme et même la presbytie. Il existe deux grands types de lentilles selon leur matière de composition : les lentilles souples et les lentilles rigides: Les lentilles souples s adaptent à la forme de la cornée et sont en matériaux de type gel. Elles sont les plus courantes car elles sont faciles à utiliser et pratique car on trouve des lentilles journalière, hebdomadaires, bimensuelles, mensuelles ou annuelles. Le cycle de remplacement change selon les besoins pratiques du patient. Parmi elles, on distingue les lentilles sphériques pour les myopes et hypermétropes, les souples toriques pour les astigmates et les nouvelles lentilles progressives pour les presbytes. Les lentilles rigides apparaissent sous deux formes différentes : celles en PMMA (polyméthylmétacrylate)qui sont les plus anciennes, et les modernes qui sont perméables à l oxygène. Les lentilles rigides modernes sont donc adaptées aux personnes souffrant de sècheresse oculaire. Pour les lentilles rigides, la fréquence de remplacement est moins régulière que celle des lentilles souples car certaines peuvent être utilisées entre un et deux ans. Il faut noter également que les lentilles de contacts occupent différentes fonctions et buts d utilisation: Il y a bien sur la fonction correctrice, ayant pour but de corriger la vision et de remplacer les lunettes. Elles permettent de traiter les déficiences de la vision énumérées en début de chapitre mais aussi les personnes qui ont du mal à percevoir les couleurs. Dans le cas d un daltonisme les lentilles de contacts peuvent être utilisées mais ne restaurent pas une vision parfaite des couleurs. Les lentilles peuvent aussi avoir une fonction cosmétique, esthétique. Elles sont conçues pour changer l apparence de l œil, en modifiant par exemple la forme ou la couleur de l Iris. Dans d autres cas, certaines lentilles à but médicales peuvent permettre ces effets, par exemple, certaines lentilles donnent une apparence élargie ou masquent les défauts de l Iris. De plus ces lentilles peuvent parfois aussi corriger la vision. Il existe aussi la fonction thérapeutique puisque quelques lentilles souples peuvent être utilisées pour le traitement de certaines infections de la cornée. On parle alors de "lentilles pansements" car elles peuvent protéger la cornée blessée du frottement de la paupière et favoriser ainsi la guérison. Ce genre de lentille est utilisé dans divers traitement comme pour celui de la sècheresse oculaire, ou pour les œdèmes par exemple. De plus on peut les utiliser après une opération au laser afin d assurer une bonne cicatrisation de l œil. Des lentilles de contact contenant des médicaments pour les yeux ont également été développées. 19

Enfin, grâce à la dernière innovation dans les lentilles de contact, on n a plus besoin de les retirer pour pouvoir oxygéner lœil afin d éviter qu il ne se dessèche. Avant cela, on ne pouvait dormir avec ses lentilles et en cas d oubli il fallait mettre un sérum physiologique stérile, une lotion qui réhydratait l œil. Aujourd hui le port nocturne des lentilles est rendu possible avec l apparition d un nouveau type de matériau pour les lentilles : il s agit des lentilles en silicone hydrogel. Ces lentilles laissent plus facilement passer une plus grande quantité d oxygène vers l œil permettant à la cornée de continuer à respirer, de renouveler ses cellules et de laisser couler ses larmes. Ainsi ces nouvelles lentilles offrent un confort optique de plus longue durée, mais de nombreux ophtalmologistes en déconseillent le port continu car il augment le risque d infection de l œil. Avec les évolutions techniques des lentilles -plus fines, agents hydratants incorporés, etc.- le confort des lentilles a fortement augmenté et le temps d'adaptation considérablement diminué. Ce confort permet, si on le souhaite, d alterner avec une paire de lunettes. On peut également les garder pour se baigner en mer, ou pour dormir mais sur avis médical. Bien que les lentilles possèdent de nombreux avantages elles présentent comme les lunettes, des inconvénients. En effet, d abord par leur petite taille et leur transparence, les lentilles sont des objets très facile à perdre. En plus, elles nécessitent une manipulation et un entretien particulier puisqu il faut les nettoyer avec un produit adapté surtout pas de l eau et se laver les mains avant toute manipulation. Dans le cas d une mauvaise hygiène ou d une durée de port trop longue, des infections ou des effets secondaires peuvent survenir. Les paupières et la surface externe de l œil peuvent être affectées par ulcère ou abcès et il semblerait qu un port de longue durée causerait la diminution de l épaisseur de la cornée et augmenterait les irrégularités à sa surface. On peut même aller jusqu à la perte de l œil en cas de kératite amibienne causée par le rinçage des lentilles à l eau. Pour conclure, nous avons vu que l œil est un appareil optique qui révèle une science et un mécanisme aussi ingénieux, voire meilleur que celui d un appareil photo de dernière technologie. Les déficiences qui peuvent endommager notre vision peuvent être corrigées par les verres correcteurs et les lentilles de contacts. Mais il s agit ici de deux traitements anciens mais efficaces qui possèdent aussi des inconvénients. Ces inconvénients ont amenés les chercheurs à élaborer de nouvelles méthodes de traitement permettant de retrouver une vue parfaite sans porter aucun appareil optique: Il s agit de la chirurgie par rayons laser. 20

II. Le laser ophtalmologique, un traitement médical innovant 1. Le laser : une technique tirant son fonctionnement de la physique quantique Le laser signifie Light Amplification by Stimulated Emission of Radiations. Il fonctionne grâce l action de la lumière sur la matière. Celle-ci est composée d atomes qui sont eux-mêmes composées d électrons, protons et neutrons. Allons voir d un peu plus près cette interaction lumière/matière. Un atome peut être dans différents états : - le plus commun c est-à-dire son état non excité ou fondamental n=1. - Il a ensuite une multitude d état excité. Un atome devient excité si on l éclaire avec une lumière ayant la longueur d onde correspondante à l énergie du photon ou quantum d énergie exact dont l atome a besoin. Il passe alors du niveau d énergie fondamentale a un niveau supérieur. Pour calculer la quantité d énergie qu il faut pour exciter l atome il faut utiliser la formule suivante : E 1 2 =E 2 -E 1. - E 1 2 correspond à la quantité d énergie qu il faut pour passer du niveau d énergie n 1 a celui n 2. - E2 correspond à l énergie d un atome excité au niveau d énergie n 2 (=Em) - E1 correspond à l énergie d un atome excité au niveau d énergie n 1. (=En) A partir de cette formule on peut déterminer la longueur d onde (λ) qu il faut à la lumière pour exciter l atome : λ= (hc)/ Ε. -h correspond à la constance de Planck (6,63.10-34 J.s) -c correspond à la célérité de la lumière dans le vide (3,00.10-8 m/s). L atome peut aussi se désexciter en passant d un niveau d énergie au niveau fondamentale. Dans ce cas, il émet l énergie absorbée précédemment pour retourner au niveau inferieur. Les niveaux d énergie ainsi que l émission et l absorption sont illustré par ce graphique: Ce permet de voir l absorption et l émission de manière concrète au sein d un schéma atome. 21

Ce schéma montre l absorption et l émission d un atome. Les cercles concentriques représentent les différentes couches d électron d un atome et donc les différents niveaux d énergie. Quand un électron absorbe un photon, il passe de sa couche d électron de départ (niveau fondamental) vers une couche plus à l extérieur (niveau excité). Au contraire, quand un électron émet un photon il retourne à sa couche de départ. Plus l énergie absorbé par un électron est importante plus l électron "saute" de couche d électron, et plus l électron émet d énergie pour retourner a sa couche initiale. Le fonctionnement du laser est basé sur 2 phénomènes physiques différents appliqués sur les électrons il y a l émission spontanée : nous avons vu précédemment qu un atome, quand il est excité, peut retourner à l état inferieur. Il émet alors un photon ayant une direction aléatoire mais ayant la même énergie et la même fréquence que le photon qui l a mis dans cet état excité. Enfin il y le principe de l émission stimulé découvert par Einstein en 1917 : d abord on excite un atome et on émet un photon vers un électron de l atome excité. Le contact du photon avec l électron entraine l émission d un photon par l électron; Ce photon a exactement les mêmes caractéristiques que le photon incident. Les deux photons émis ont donc la même direction, la même énergie, la même fréquence et peuvent former une onde électromagnétique monochromatique très pure formant une lumière cohérente. La longueur d onde du rayon dépend de l atome utilisé. 22

Dans ce schéma les ronds rouges représentent des électrons d atomes excités, les flèches des photons. On remarque que grâce à l émission stimulée, il y a augmentation du nombre d électron et donc amplification de la lumière. Pour obtenir un rayon laser, il faut donc exciter des atomes en leur envoyant des photons pour qu ils émettent à leur tour d autres photons de même caractéristiques que les photons incidents et ainsi de suite La lumière créée est donc amplifiée, monochromatique et unidirectionnelle, caractéristique des lasers. Le laser est composé de plusieurs éléments: d abord il est composé d une source d énergie qui permet d exciter les électrons des atomes prèsent dans l oscillateur ou milieu actif. Ce dernier est un élément cylindrique avec à ses extrémités des miroirs concaves. D un coté, le miroir concave est totalement réfléchissant et de l autre coté il ne laisse passer qu entre 1 et 10% des photons, et donc semi réfléchissant. Ces miroirs réfléchissent plusieurs fois les photons avant qu ils ne traversent le miroir semi réfléchissant et cela amplifie le rayonnement. Pour obtenir un rayon important, il faut d abord exciter un maximum de particules excitables, sinon il se pourrait que les électrons non excités absorbent les photons émis c est pour cela qu il faut faire une inversion de la population. Dans une population d atome, le plus grand nombre d atome n est pas dans son état "excité", ce qui est indispensable pour réaliser l émission stimulé. La lumière ne peut pas être amplifié si les atomes excité ne sont pas majoritaires, c est a se moment qu il faut provoquer "l inversion de population": il faut donc sortir de l état d équilibre thermodynamique et réaliser un pompage optique. 23

Le schéma ci-dessous montre tous les éléments du laser cité précédemment : Le laser ophtalmologique est un laser particulier car il doit être extrêmement précis et fin car on l applique sur une des parties les plus fragiles du corps humain. De plus il doit découper des couches extrêmement fine de l ordre du micromètre. Il doit aussi être très puissant pour détruire les tissus pour les couper ou les bruler. 2. Les différents lasers ophtalmologiques qui corrigent ou atténuent les principales déficiences ou affections de l'œil Tous les lasers cités ci-dessous sont utilisés après une anesthésie locale de l œil avec des gouttes. D abord, nous allons parler des lasers utilisés pour la chirurgie réfractive: Ils utilisent tous le laser Excimer (EXCIted dimer) pour modifier la courbure de la cornée. En effet, ce laser ultraviolet puissant permet d enlever des couches des cellules dans la cornée (c est une ablation) pour changer la manière dont les rayons entrent dans l œil et sont reçus sur la rétine. Le traitement par laser dure entre 10 seconde et 1minute. Avant d opérer il faut faire toute une série de mesures appelé kératométrie pour savoir comment opérer ou même s il est possible d opérer. On mesure précisément le défaut de vision, l épaisseur de la cornée et la taille de l œil; on fait aussi une topographie précise de la cornée à l aide d un topographe cornéen qui permet de relever les différents reliefs de la cornée et de la mesurer. 24

Les schémas ci-dessous montrent des exemples d ablation sur la cornée. En jaune Zone optique En rouge ablation En bleu clair Zone de transition entre la zone optique et le reste de l œil Ce schéma montre l ablation nécessaire sur une cornée pour corriger l hypermétropie. En dessous nous pouvons observer une coupe transversale de la cornée selon les angles de 0 et 90. On remarque que l ablation se fait principalement au bord de la zone optique pour rendre la cornée plus convergente. En jaune : Zone optique En rouge : l'ablation En bleu clair : la Zone de transition entre la zone optique et le reste de l œil En dessous nous pouvons observer une coupe transversale de la cornée selon les angles de 0 et 90. Ce schéma montre l ablation qu un laser Excimer exécute pour corriger une myopie. On remarque que l ablation se fait au centre de la cornée et en réduit l épaisseur pour la rendre moins convergente. On trouve alors différentes sortes de lasers classés en deux parties LES LASERS D ABLASTION DE SURFACE AVANCEE Les lasers suivant la procédure ASA (ablation de surface avancée) sont ceux qui traitent les déficiences en retirant l épithélium. Le changement de réfraction se fait au niveau de la couche de Bowman. On trouve dans cette catégorie trois lasers différents 25

a) Le laser PKR (Kératectomie photo réactive) C est le laser le plus ancien. Pour l utiliser il faut retirer complètement l épithélium sur la zone optique mécaniquement, par pelage de la cornée. On peut alors utiliser le laser Excimer directement sur la couche de Bowman pour corriger la réfraction. L épithélium doit ensuite repousser et grandir pour recouvrir la zone optique, ce qui se fait en quelques jours. b) Le LASEK Le Lasek est un laser PKR légèrement modifié: au lieu d enlever complètement l épithélium ou de la découper, il est décollé de la couche de Bowman grâce à de l alcool (dilué a 15 à 20%), repoussé en un capot épithélial et puis remis en place après l utilisation du laser Excimer. Le capot est enfin recouvert par une lentille souple. c) L épithélial-lasik ou épi-lasik Contrairement à ce qu indique son nom, il ne fait pas partie des LASIKS. Comme dans chaque laser de la procédure ASA, il faut d abord couper l épithélium pour former un capot épithélial à l aide d un microkératome comme sur le shéma: Ce schéma reprèsente une coupe de la cornée avec ces différentes couches: En rose : l'épithélium En violet : Stroma En bleu : Couche de Bowman On peut remarquer que seul l épithélium de la cornée est décollé du reste On corrige alors la vision directement sur la couche de Bowman grâce au laser Excimer et on replace ensuite le volet en ajoutant une lentille souple. Ces techniques utilisant le laser Excimer de surface sont utilisées pour corriger la myopie, l hypermétropie et l astigmatisme. LES LASIKS Ensuite, les LASIK (laser in situ kératomileusis ) sont les lasers les plus utilisés et les plus récents. Dans cette catégorie on distingue aussi des lasers différents: a) Le LASIK dit "classique" Ce laser a besoin comme l épi-lasik de la découpe d un capot dans la cornée pour atteindre le stroma par un microkératome. Ce volet est plus épais qu avec l épi-lasik, ce qui permet d atteindre la 26

cornée et donc d utiliser le laser Excimer directement sur le stroma. Ce laser est utilisé pour l ablation d une partie de la cornée en fonction de la déficience. On remet ensuite le volet (ou flap) qui adhèrera rapidement de nouveau au stroma. Cette technique est robotisée: c est la première à être dirigé par ordinateur. b) Le LASIK 100% Le lasik 100% appelé aussi femtolasik, est un laser qui utilise exactement la même procédure que le LASIK classique sauf que la découpe du capot cornéen se fait à l aide d un laser appelé laser femtoseconde: c est un laser qui émet un rayonnement de quelques femtosecondes. c) Le presbylasik Il fonctionne selon le même système que les lasers 100% LASIK et le LASIK classique sauf qu il restaure la multifocalitée de l œil. Pour cela, il faut opérer de deux façon différentes en même temps: d abord on crée une zone large dans la zone optique qui correspond à la zone permettant la vision de loin, et dans cette même zone on crée un zone dédiée à la vision de près comme le montre les schémas ci-dessous. Le schéma de gauche montre en rouge la courbure de la cornée qu il faut pour voir de loin. En bleu il y a la partie de la zone optique pour laquelle la courbure correspond à la vision de près. Tout à droite de ce schéma, nous pouvons voir en jaune l aspect final de la cornée avec l addition des deux courbures, la multifocalitée est donc restaurée. En dessous les mêmes zones sont représentées en coupe transversale pour montrer de manière plus claire la courbure des différentes zones. Le schéma de droite montre la courbure de la cornée traitée pour une presbytie. Plus on va vers le centre de la zone optique plus la couleur tire vers le rouge,et plus la courbure est importante. 27

Cette illustration montre un œil en cour d opération : On peut voir que le "capot" a été découpé et est relevé, l œil est prêt pour être traitée au laser correcteur. Ces lasers peuvent traiter de nombreuses déficiences : la myopie, l astigmatisme, l hypermétropies ainsi que la presbytie (uniquement grâce au presbylasik) LES LASERS SOIGNANT L ŒIL SANS IMPACT SUR LA REFRACTION DE L ŒIL a) La PTK La Photo Thérapeutique Kératectomie nécessite une ablation uniforme de cornée sans correction de réfraction, pour cela on utilise le laser Excimer. Ce type de procédure permet de soigner des cicatrices de la cornée ou des maladies de la cornée telle que le voile cornéen. b) Le laser argon ou ALT Ce laser, appelé Argon Laser Trabéculoplastie, est une technique particulière de laser. On utilise ce laser à travers une lampe à fente en direction des canaux du réseau trabéculaires qui les brulent pour ouvrir l angle de drainage de l œil et permettre à l humeur aqueuse en trop grande quantité dans l œil soit évacuée. Dans ce cas la technique s appelle ALT (Trabéculoplastie au laser argon). Le laser argon peut aussi être utilisé d une autre manière: il peut être utilisé directement sur la rétine pour soigner les déchirures rétiniennes car il a aussi un pouvoir de coagulation : c est la photocoagulation. La chaleur que dégage ce laser permet de coller la membrane postérieure et inferieure à la rétine ensemble en empêchant ainsi le décollement rétinien qui risque de survenir après une déchirure rétinienne. c) Le laser Trabéculoplastie sélective au laser ou SLT Il fonctionne de la même manière que le laser argon sauf que se laser est beaucoup moins puissant et donc plus faible en énergie pour un même résultat. Cette opération peut être effectuée plusieurs fois pour une même personne sur le réseau trabéculaire contrairement au laser argon. 28

Ce croquis reprèsente une coupe de l œil au niveau de l iris coloré ici en marron et du cristallin en bleu ciel. Le laser argon ou SLT brule une cinquantaine de point dans le tissus trabéculum. Ces brulures en cicatrisant provoquent un étirement du tissus donc l humeur aqueuse s écoule plus facilement. Ces deux lasers peuvent être utilisés pour soigner différentes déficiences: le glaucome à angle ouvert, les déchirures rétiniennes et autres défaillances rétiniennes dues a des problèmes sur les vaisseaux sanguins. d) Le laser YAG Il s agit d opérer une iridotomie au laser. On émet plusieurs salves de rayonnement du laser au même endroit pour former un trou dans l iris comme le montre la photographie suivante: Le cercle rouge entoure le trou dans l iris après une irodotomie Ce trou permet a l humeur aqueuse de passer directement de l endroit où elle est produite (derrière l iris ) à l endroit où elle est évacuée. Ce laser permet de soigner le glaucome aigüe ou à angle fermé, il peut aussi diminuer la pression intraoculaire mais ce n est pas son but premier. 29

e) Le laser diode CYC (cycloaffaiblissement au laser diode) Il nécessite une anesthésie profonde de l œil et est utilisé en dernier recours pour un glaucome réfractaire à toutes les chirurgies. Il envoie un rayonnement qui passe à travers la sclérotique en la laissant relativement indemne (le laser est sélectif dans les tissus qu il détruit: il ne détruit que les tissus colorés et sombres du corps ciliaire) et détruit les corps ciliaires que l on peut situer dans l œil grâce au schéma ci-dessous : La partie entourée sur l œil en haut à gauche est la partie agrandie pour pouvoir montrer où se situent les corps ciliaires. Le corps ciliaire est l organe de production de l humeur aqueuse. En les détruisant, on diminue la production d humeur ce qui réduit la pression intra oculaire. 30

III. Un traitement médical innovant qui soulève un paradoxe entrainant une remise en question de son utilisation 1. Les avantages faisant de ce traitement une révolution médicale efficace Le traitement par laser ophtalmologique est utilisé principalement pour permettre aux patients de ne plus utiliser de lunettes ou de lentilles qui corrigeaient la vue, mais également pour permettre de traiter le "glaucome" et les "déchirures rétiniennes". Les patients concernés sont ceux possédant tout type de déficiences oculaires, c'est à dire la myopie, l'astigmatisme, l'hypermétropie et la presbytie. Généralement après une opération, le patient retrouve une vue parfaite. Les Principaux avantages de ce traitement sont donc une amélioration immédiate de la vue, mais selon les types de traitement au laser certains effets sont différents lors de l'opération: LASER DE SURFACES, DIT ASA (ADVANCED SURFACE ABLATION) a) Laser PKR (PhotoKératectomie Réfractive) ou le laser Excimer de surface: Tout d abord dans un traitement ASA: Le traitement est effectué sur la surface de l œil, précisément sur la couche de Bowman et la structure de la cornée est conservée. Lors de l'intervention, la technique chirurgicale utilisée est simple, basique et n en nécessite aucune autre très sophistiquée. Elle ne fait aucune découpe du volet cornéen, qui est la partie transparente de l'œil. Au cours de l intervention l épithélium est pelé délicatement après administration de gouttes anesthésiques pour insensibiliser la cornée. De plus, cette intervention est indolore durant l opération (l œil étant sous anesthésie locale). Image de l œil pendant une opération PKR La procédure reste simple et rapide. Ce traitement est conseillé pour les patients atteints d'une faible à moyenne myopie (jusqu à 6 dioptrie) et les astigmatismes jusqu'à 3 dioptrie. En effet la technique utilisée ne permet pas de corriger les complications de l'œil trop importantes. La facilité de cette opération, pouvant donc être pratiquée par de nombreux chirurgiens, permet de limiter les risques au cours de l'opération. Ce traitement est aussi moins couteux que les autres traitements laser. 31

b) Le LASEK (Laser-Assisted-Epithelial Kératomileusis) Le LASEK est une pratique similaire au PKR mais se rapprochant plus du LASIK traité ci-après. La différence se fait au niveau de l épithélium cornéen qui est soulevé grâce à l application d alcool dilué (à 15 ou 20 %). Après l application du laser LASEK, l épithélium est repositionné. L intérêt principal de cette opération est de limiter certaines douleurs post opératoires dus au laser Excimer. c) Le Laser EPI-LASIK (Epithélial-Lasik) Le laser EPI-LASIK est une variante du LASEK. En effet, le mode opératoire reste le même. Seule différence, l épithélium est découpé à l aide d un épi kératome, qui s apparente à un microkératome classique mais avec un séparateur en plastique qui remplace la lame métallique. Ce laser a donc pour but d améliorer les résultats visuels et principalement une meilleure cicatrisation de seulement quelques jours. Un Epi kératome utilisé pour un EPI-LASIK LE LASER LASIK CLASSIQUE (LASER IN-SITU KERATOMILEUSIS) Le "kératomileusis in situ" au laser, appelé plus couramment LASIK, est une des opérations des plus connues du grand public. Pour rappel cette intervention chirurgicale consiste à découper un volet cornéen afin de modifier la courbure de la cornée en profondeur. Le volet cornéen découpé mesure entre 80 et 90 micromètres (10^-6), soit le diamètre d'un cheveu. Celui-ci est découpé à partir d'un microkératome, sorte de robot possédant une fine lame métallique. Surface de l œil Découpe de la cornée 32

La découpe du volet cornéen permet de traiter directement la partie de la cornée à modifier sans toucher les autres couches de la cornée susceptibles de provoquer des douleurs après l'opération. Après l'application du laser Excimer, le volet cornéen est refermé immédiatement ce qui favorise la rapidité de la cicatrisation. Application du laser Volet cornéen refermé La récupération visuelle se faisant de façon relativement rapide, ce traitement permet d'opérer les deux yeux en même temps. Les suites opératoires de ce traitement sont relativement calmes et n'entrainent aucune douleur majeure. Cette intervention reste rapide pour une intervention de 7 minutes par œil. Aussi, si une seconde opération au LASIK a besoin d'être pratiquée sur l'œil en raison d une correction mal adaptée lors de la première opération ou à une infection, ce traitement peut être répété une seconde fois. Ce traitement est apprécié pour son rendement efficace, la rapidité de la récupération visuelle et principalement l'absence de douleurs post opératoires. LE LASER LASIK FEMTOSECONDE OU LASIK "TOUT LASER" Le LASIK "Tout laser" ou laser femtoseconde reprend le modèle du LASIK en utilisant le laser Excimer. En effet celui-ci découpe également un volet cornéen mais de façon nettement plus précise que le LASIK qui était fait par un microkératome. Avec cette nouvelle technique, la lame du microkératome est remplacé par un laser ultra fin nommé Laser femtoseconde, son nom provenant de la vitesse des ondes lumineuses qu'ils projettent qui est de 10^-15 seconde. Découpe par microkératome (traitement LASIK) Découpe par laser femtoseconde 33

Cette nouvelle technologie est particulièrement efficace car elle combine le laser femtoseconde lors de la découpe du volet cornéen et le laser Excimer pour corriger la déficience oculaire. Cela permet à cette technique d'être plus sûre et fait bénéficier au patient d une opération plus rapide lors de la découpe du volet cornéen. Ce qui rend l opération plus agréable. Lors de l opération, qui reste comme le LASIK très rapide de l'ordre de 15 minutes, seule une anesthésie locale est appliquée, aucune douleur n'est ressentie par le patient. La précision de ce laser permet également de couper des cornées beaucoup plus fines (90 microns au lieu de 160 par microkératome) et permet donc l'accès a la chirurgie réfractive pour certains patients possédant des cornées trop fines. En découpant la partie de cornée de façon très fine, la zone de la cornée traité par le laser Excimer est plus importante. Cela permet de diminuer les effets secondaires. La phase de cicatrisation après l'intervention est elle aussi très courte et le patient retrouve une vue parfaitement stable entre quatre et huit semaines après l'opération, selon l'importance de la correction. Cette technique est très intéressante pour les personnes possédant des fortes carences oculaires. LASER TRAITANT LE GLAUCOME A ANGLE OUVERT a) Le Laser YAG Le laser YAG permet de pratiquer des sections de membranes intraoculaires sans pénétrer l'œil. Possédant une haute énergie, le faisceau laser provoque une rétractation des tissus traités par photocoagulation ce qui cicatrise les tissus. Le traitement du glaucome par le laser YAG ne nécessite pas d'hospitalisation. Les suites de l'opération au laser ne sont pas douloureuses. De plus, la tension baisse en moyenne de 30% permettant d'alléger le traitement médical. Le laser YAG peut être aussi utilisé dans le traitement de la cataracte pour détruire le cristallin opacifié. b) Le Laser Diode CYC( Cyclophotocoagulation ) Le laser Diode CYC est également utilisé pour traiter le glaucome. Il est généralement recommandé lorsque la vision du patient est gravement touchée. CYC diode est une procédure dans laquelle un laser est utilisé pour détruire une partie du corps ciliaire. C'est ce corps ciliaire, qui produit constamment de l'humeur aqueuse, liquide clair qui remplit le devant de l'œil et est à l origine du glaucome. La destruction d'une partie du corps ciliaire diminue la production de fluide dans l'œil et la pression intraoculaire. Le but de ce traitement est de laisser assez de corps ciliaire vivant pour produire un peu de liquide aqueux, tout en n'en détruisant suffisamment pour réduire efficacement la pression oculaire. LA TRABECULOPLASTIE ET DECHIREMENT RETINIENS AU LASER ARGON La Trabéculoplastie est une méthode traitant le glaucome au laser Argon qui utilise un faisceau de lumière très concentré pour traiter l'angle de drainage de l'œil. 34

Cette chirurgie permet au liquide de s'écouler plus facilement et en quantité suffisante dans l'œil, diminuant ainsi la pression dans l'œil. Laser Argon L'opération ALT (Argon laser trabeculoplasty) utilise le laser ARGON, pour ouvrir l'angle de drainage dans l'œil. Avec le glaucome, le site de drainage de l'œil, appelé le réseau trabéculaire, qui encercle l'iris, ne fonctionne pas normalement. Pendant l'alt (Argon Trabéculoplastie au laser), le laser Argon, est dirigé vers le réseau trabéculaire. Ce traitement est généralement efficace pour traiter le glaucome et donc baisser de façon conséquente la pression intraoculaire. Ce laser est également utilisé pour les déchirures rétiniennes. Il va être appliqué sur les deux parties de la rétine déchirée et va permettre de les souder, pour éviter que ces deux parties ne se décollent. Comme dans une opération ASA l'avantage du laser est de permettre une véritable microchirurgie oculaire sans les risques d'une intervention chirurgicale et sans nécessiter d'anesthésie. Suite à l'opération aucune hospitalisation est nécessaire, l'utilisation de ce laser n'entrainant quasiment aucune douleur. Le fait de ne plus porter de lunettes et de lentilles pour le patient est une véritable liberté. Toutes les activités physiques inaccessibles pour les porteurs de lunettes sont désormais possibles. 2. Un traitement possédant cependant des limites qui justifient parfois le recul de certains patients Lors d une intervention traitant de la chirurgie réfractive, des risques sont possibles. En effet, comme toute opération chirurgicale, le risque "zéro" n existe pas et toute intervention au laser quelle qu elle soit comporte des risques. Cependant, selon les techniques et les lasers utilisés les risques varient. Nous nous concentrerons ci-après sur les inconvénients spécifiques à chaque laser et ceux qui suivent une opération au laser. 35

DES INCONVENIENTS SPECIFIQUES A CHAQUE LASER a) Le laser PKR Malgré le caractère indolore de l intervention, une légère sensation de "gratte" est ressentie entre 3 et 7 jours, le temps que l épithélium repousse à la surface de la cornée.en effet, les suites post opératoires de ce traitement se caractérisent par une guérison plus longue et douloureuse que le LASIK. Des sensations de brûlure peuvent être également ressenties suite à l opération. La couche de Bowman sera détruite et la récupération visuelle totale de ce traitement est estimée à environ 3 mois. Certains risques plus importants peuvent survenir comme un risqued opacité de la cornée.la vision de l œil est alors troubée par une sorte de "brume". b) Le Laser LASEK Opacité de l'œil suite à une opération au PKR Les risques du laser LASEK sont sensiblement les mêmes que le laser PKR. Seul différence, l épithélium étant replacé sur la cornée, l opération devient plus délicate à réaliser ce qui accentue les risques pour le patient. C est pour cette raison que ce traitement est moins employé par les chirurgiens. c) Le Laser EPI-LASIK Encore une fois le laser EPI-LASIK est comparable aux autres lasers similaires, le PKR ou le LASEK. Les risques de complications sont identiques même si des cas sévères sont possibles. Ces cas sont très rares, comme un disfonctionnement de l épikératome qui peut couper la cornée jusqu'à la couche de stroma. Ainsi, dans les Lasers de surfaces, le PKR est à privilégier. d) Le Laser LASIK "classique" Après une opération au LASIK, la structure de la cornée est affaiblie. Avec le temps, selon les cas de quelques mois à quelques années, la cornée se déforme progressivement. C est l ectasie de la cornée. Ectasie cornéenne survenu après une opération au LASIK Durant l opération, il est possible que le volet cornéen soit coupé. Ce traitement ne convient pas aux patients possédant des cornées trop fines. 36

e) Le Laser LASIK femtoseconde L utilisation de ce laser reprend les bases du LASIK. Ce dernier étant beaucoup plus précis, les risques de complications post opératoires sont nettement amoindris. Le désavantage principal de ce laser est la pratique de ce traitement qui ne se fait que dans quelques centres équipés de la technologie requise. Ainsi les opérations pré opératoires sont plus perfectionnées et nécessitent plus de temps. C est la raison pour laquelle ce traitement est nettement plus cher que les autres. Son coût varie de 2000 à 3000 euros selon les centres médicaux, alors que pours les Lasers ASA il est compris entre 1000 et 1500 euros. f) Le Laser YAG L'inconvénient principal du laser YAG est que son intervention n'est pas très durable. Les effets de ce traitement qui permet de baisser la tension intraoculaire ne durent que 5 ans environ pour un patient sur deux. g) Le Laser DIODE CYC Ce laser comporte de nombreux effets secondaires comme des douleurs suite à l'opération, des troubles de la vision et parfois le développement de la pression intraoculaire dû à l'application du laser de façon trop excessive.c'est pourquoi ce laser est recommandé en dernier "recours", en raison des effets néfastes qu'il peut produire. h) Le Laser ARGON Les complications post opératoires de la trabéculoplastie au laser ARGON sont rares. La complication la plus courante est une augmentation de la pression intraoculaire, comme pour le laser DIODE CYC. En effet la pression peut être parfaitement normale après l'opération puis augmenter soudainement entre une et quatre heures après l'opération chirurgicale. DES INCONVENIENTS RECURRENTS SUITE A UNE OPERATION AU LASER a) Sous-correction et résultat insuffisant Suite à une opération, une sous correction peut se manifester de façon immédiate. Dans certains cas les résultats de l'opération ne sont pas satisfaisants pour certains patients, c'est pourquoi une seconde ou même troisième opération est nécessaire ou recommandée. Pour des raisons de cicatrisation, l'œil n'est ré-opérable qu'entre trois et six mois après l'opération. Cette sous-correction est due à l'importance de certains traitements qui traitent de fortes déficiences. En effet, plus le traitement est important, plus la cornée nécessite d'être restructurée profondément et plus celle ci doit se reformer ce qui nécessite une nouvelle opération. Dans les cas de fortes myopies l'épithélium superficiel peut repousser de façon plus épaisse qu'à l'origine ce qui entraine une diminution partielle de la vue. Epithélium en croissance 37

b) Surcorrection Ce phénomène se traduit principalement par l'hypermétropie qui accentue les troubles de la vue rapprochée. Elle est souvent prèsente chez les personnes âgées dont le cristallin est déficient à force du temps.on constate que suite à une opération, un œdème peut se former. Il s agit d un gonflement qui peut introduire une légère hypermétropie. Cet œdème est une réaction de défense contre une quelconque agression dans l'œil. c) L'astigmatisme Vu dans la première partie de notre étude avec l anatomie de l œil, l'astigmatisme est dû à la courbure de la cornée légèrement trop ovale. Il est possible que suite à une opération au laser la cornée ne se stabilise pas suffisamment et maintienne la forme ovale de la cornée, c'est à dire l'astigmatisme. d) Halos de lumière Suite à l'opération l'œil est sensible et plus vulnérable à la lumière. Il est vrai que certains patients signalent une baisse de la résistance à l'éblouissement. C'est pourquoi des halos lumineux ou des distorsions autour de sources lumineuses peuvent apparaitre et être des problèmes fréquents. Ces halos se manifestent principalement chez des patients tout justes opérés ou chez des patients possédant une forte myopie ou hypermétropie. Malgré tout, ces problèmes disparaissent en quelques semaines dans la majorité des cas. Halos lumineux pouvant apparaitre suite à un traitement laser e) La sécheresse oculaire La sécheresse oculaire se traduit par une incapacité de l'œil à produire des larmes en quantité suffisante pour assurer le confort de l'œil. Cela est souvent du à la découpe d'un nerf dans l'œil lors de l'opération, amenant une sécheresse oculaire dans l'œil. Les lasers utilisant des microkératomes sont généralement la source de ce problème. Un micro kératome étant nettement moins précis qu'un laser femtoseconde. f) L'inflammation Les inflammations dans l'oeil sont des problèmes réguliers. Elles sont généralement dues au dépôt d'un corps étranger interposés dans l'interface. C'est à dire la surface séparant le volet cornéen et la 38

partie de la cornée opérée par le laser. Les risques post opératoires peuvent être le développement du syndrome du Sahara. Le syndrome du Sahara dit SOS (Sand of Sahara) est une réaction inflammatoire qui entraine la concentration de cellules inflammatoire provoquant des "stries" sur la surface de l'œil. Les "stries" apparaissent généralement après une opération au LASIK. Œil ayant le SOS Stries dans l'œil après une opération au LASIK g) Les infections Les risques d'infections sont particulièrement rares puisqu'ils sont prèsents dans environ 0,033% des opérations. Ils se localisent majoritairement sur la cornée. Néanmoins, des infections de ce type sont facilement repérables notamment lorsque l œil devient très rouge, ce qui explique le suivi attentif du patient après l'opération et les importantes mesures d hygiène. Ces infections peuvent créer un abcès de cornée ou encore former une cicatrice gênante pour la vision. 3. Interview d une personne ayant eu recours à cette opération : Pour pouvoir affiner notre étude sur les limites et les avantages de la chirurgie par le laser ophtalmologique, nous avons interrogé Christine Ternier, chargée de mission au ministère des finances, qui nous raconte son expérience après avoir eu recours au laser ophtalmologique afin de combler une forte myopie. TPE : - Pourquoi avez-vous eu recours au laser ophtalmologique? Dans quel but? Christine Ternier : - Déjà très jeune je souffrais d une très forte myopie. J ai du porter des lunettes dés l âge de 6-7 ans et à 25 ans, mon œil droit était de 6 dioptries et le gauche était à plus de 10! En plus, ma myopie s accentuait très légèrement tous les 2-3ans. J ai également voulu me faire opérer à cause de mon intolérance au port de lentilles de contact, due à une cornée trop sèche et extrêmement sensible. C était aussi pour la gêne que m infligeaient les lunettes non seulement pour le sport mais aussi pour une douleur sur le nez, et bien sûr pour le côté esthétique. 39

TPE : - Avec quels types de lasers votre myopie a-t-elle été traitée? et quand cela a-t-il eu lieu? C.T : - Je ne me souviens pas exactement mais c était entre 1995 et 2000. En tous cas c était les débuts de l opération par laser, je fus d ailleurs l une des premières à essayer cette nouvelle technologie même si ma myopie supérieure à 10 dioptries incitait les médecins à retarder l intervention. Le docteur Stéphane Ganem m a reçu il y a maintenant 12-15 ans. Il m a parlé de deux techniques de lasers différentes : le laser Excimer, pour mon œil droit, moins myope, et le laser Lasik, pour mon œil gauche. Il m a expliqué que je pourrai recouvrir 10 sur 10 aux deux yeux, que mon astigmatisme "associé" serait également corrigé, à condition que ma cornée soit suffisamment épaisse pour permettre l opération. En revanche il m avertit aussi que si mon œil gauche n avait pas totalement retrouvé une vision normale, une seconde intervention devrait être envisageable. TPE : - Comment s est déroulée l opération? et quels en sont les résultats? C.T : - Suite aux examens qui ont confirmés que ma cornée était assez épaisse, Le docteur Gamen a décidé de ne pas opérer les deux yeux le même jour afin de minimiser les risques. Je devais donc me rendre dans deux centres distincts utilisant une technique différente. Opération par laser Excimer tout d abord. Dans mon souvenir, j ai été étonnée par la facilité et le caractère non invasif de l intervention. Trente minutes plus tard, je pouvais rentrer chez moi en gardant l œil bien fermé sous mon pansement. Pas d anesthésie générale, ni de douleur, juste une odeur de poulet grillé qui ne m a pas impressionnée plus que cela. Le lendemain ou le sur lendemain, je ne me souviens plus très bien, c était le miracle absolu, une vision parfaite, 10 sur 10 à cet œil!! Deux mois plus tard, opération lasik pour mon œil gauche. Cela a duré un peu plus longtemps je crois. Contrairement à ce que je pensais, ma vision est restée trouble plusieurs jours, ce qui m inquiétait un peu. Mais une semaine plus tard, j avais totalement récupéré, un deuxième 10 sur 10! Je dois dire MERCI au Docteur Stéphane Gamen!! TPE : - Est-ce douloureux? C.T : - L opération au laser Excimer n a pas été pas douloureuse, mais celle au lasik l a été d avantage et plus désagréable. J ai ressenti des picotements, une faible migraine, mes yeux pleuraient et j avais une sensation de brulure lorsque je fermais les yeux. Juste après ma vision était trouble, puis j avais l impression d avoir les yeux secs. C était une expérience assez perturbante. TPE : - Est-ce efficace sur le long terme ou avez-vous été obligée d y retourner? C.T : - Le docteur m a dit que les accidents ou le fait de garder une vision trouble après l opération est extrêmement rare et que la plupart du temps c est définitif, on peut rester une trentaine d années sans opération. En revanche, ca n a pas été mon cas car il se trouve que je perds la vue lors des anesthésies générales pour des raisons jamais expliquées. Suite à une intervention chirurgicale ma myopie est donc revenue à 4 dioptries il y à quelques années et le docteur m a à nouveau opérée en 2008. TPE : - Finalement est-ce une technique d opération que vous conseillez ou déconseillez? C.T : - J ai été si marquée par son efficacité, le fait de pouvoir distinguer parfaitement des détails que je ne soupçonnais même pas en regardant avec des lunettes, que je l ai directement conseillé à mon 40

mari. Cependant il faut savoir que toute opération comporte des risques et c est d ailleurs ma sœur atteinte qui possède un œil de 12 dioptries, qui a refusé l intervention à cause de ces risques, préférant rester aux lentilles de contacts. Cela reste un choix très personnel mais c est une expérience que je conseille fortement à tous ceux atteints d une déficience de l œil. Ainsi cet entretien nous permet d affirmer que bien que cette opération soit très efficace elle comporte des risques qui sont déterminants du choix de chaque patient. Elle reste malgré tout un fort avantage pour les traitements ophtalmologique par la rapide et efficace correction qu elle apporte aux personnes dont la vision est trouble. 41

CONCLUSION Ainsi, notre étude le long de ce projet, nous a révélé l incroyable performance de notre œil et celle de la science dans les traitements médicaux innovants. Le globe oculaire est bien un organe complexe, constitué d une multitude d enveloppes et constituants différents, qui fonctionne selon un mécanisme encore plus élaboré qu un appareil photo numérique de dernière technologie. Nous avons vu cependant que l œil est fragile et peut être affecté par diverses déficiences troublant notre vision. Les lunettes et les lentilles, les traitements dits "classiques", permettent heureusement de les corriger ou de les atténuer. Il a fallut cependant attendre l élaboration du laser ophtalmologique pour pouvoir faire disparaitre certains de ces troubles de la vision comme la myopie ou l hypermétropie par exemple. Il s agit alors d une véritable révolution, d autant plus qu il permet de traiter le glaucome et d empêcher qu une déchirure rétinienne ne devienne un décollement rétinien et donc l aveuglement. Or tout cela n était pas possible avant son apparition! On réalise alors que l utilisation du modèle corpusculaire de la lumière dans les traitements médicaux reflète les progrès de la science. Ainsi différents types de laser ophtalmologiques aux procédures d opérations diverses ont été mis au point par l homme. D un laser ophtalmologique à un autre, les avantages et inconvénients sont variés. Ce sont d ailleurs parfois les désavantages de ces derniers qui expliquent parfois le choix des patients pour les traitements classiques. En revanche, les lasers les plus récents voient leurs risques diminuer et leur efficacité et qualité augmenter largement. Nous devons par contre reconnaitre qu il s agit d un choix personnel qui concerne en premier le patient, l évaluation des inconvénients et des avantages variant d un individu à un autre. Aujourd hui, bien que ce traitement médical innovant soit disponible, 79 % des français utilisent encore les lunettes ou les lentilles pour corriger leur vision. Cependant, avec l avancée de la science et l amélioration constante des lasers ophtalmologiques, peut être qu un jour elles deviendront minoritaires et on peut se demander si la question de risque se posera encore ou est ce que d autres limites apparaitront face à cette avancée? 42

LEXIQUE Abcès : Un abcès est une accumulation de pus qui se forme à la suite d'une infection. Au départ, il existe une infection locale, puis on constate une destruction progressive des tissus périphériques qui sont refoulés. Corps ciliaire : Le corps ciliaire est un muscle qui permet de modifier la courbure du cristallin lors de l'accommodation. Couche de Bowman : C est la deuxième couche de la cornée, elle est transparente et est incapable de se régénérer. Elle reprèsente aussi une barrière protectrice contre les traumatismes et les invasions bactériennes. Couche de Stroma cornéen : Couche moyenne, la plus épaisse, de la cornée située sous l épithélium et composée de cellules appelées les kératocytes. C'est elle qui est sculptée dans les interventions de chirurgie réfractive. Cycloaffaiblissement : Destruction partielle du corps ciliaire de l œil. Ectasie cornéenne : (ou kératocône iatrogène) est une complication rare du LASIK qui met en jeu le pronostic visuel. Epithélium : Tissu de contact entre la rétine et la choroïde qui assure l irrigation des cellules photo réceptrices qui composent la rétine. Équilibre thermodynamique : Prenons un four totalement hermétique et donc isolé du monde extérieur dans lequel nous perçons un petit trou. Cet orifice permet de mesurer tout le spectre de rayonnements émit par un corps soumis à la chaleur. On appelle ce système un corps noir. Sa température se détermine en mesurant sa distribution spectrale. Lorsqu'on atteint un état d'équilibre entre l'énergie du corps noir et le gaz de photons, le corps émet autant d'énergie qu'il en reçoit : corps noir et rayonnement sont à la même température, ce que confirme la loi de Stefan-Boltzmann. On dit que le système est parvenu à l'équilibre thermodynamique; le système n'évolue pas et ne peut pas évoluer de manière spontanée (les variables d'état sont constantes) et n'échange aucune énergie avec son milieu (entropie nulle). Autrement dit, à un instant donné, la distribution des paramètres d'état de la matière (l'énergie des particules, les collisions, etc) est égale au libre parcours moyen des photons (l'énergie du rayonnement). http://www.astrosurf.com/luxorion/chaos-thermodynamique.htm Foyer : Point d intersection des rayons lumineux incidents dans le cas du foyer objet et des rayons convergents, réfractés pour le foyer image. Hydrophile : Un composé est dit hydrophile lorsqu il absorbe l eau ou qui est solubles dans l eau. Interface : Espace entre la surface de la cornée opéré et le volet cornéen. 43

Iridotomie : "L'iridotomie consiste à réaliser une communication entre les chambres antérieure et postérieure de l'œil, en créant un petit orifice en périphérie de l'iris pour faciliter la circulation de l'humeur aqueuse du corps ciliaire, où elle est secrétée, vers le trabeculum, où elle est réabsorbée." Définition issu du site http://www.servicevie.com/index-des-definitions/iridotomie/i/5171 Kératite amibienne : Les kératites amibiennes reprèsentent des pathologies assez rares mais souvent graves et difficiles à traiter. Il s agit d une infection ou d une sorte d abcès de la cornée causée par des parasites ; les amibes de type protozoaire du genre acanthamoeba. Ces derniers sont prèsents dans les milieux aqueux et tellurique (=de la terre) Lumière cohérente d un laser :"Il y a deux sorte de cohérence : spatiale et temporelle ; la cohérence spatiale donne la possibilité au laser de propager sa puissance très loin ou d être concentré très petit ; cela lui donne une grande efficacité ; la cohérence temporelle lui donne une couleur très pure, c'est-à-dire une longueur d onde très précise." (citation issus du site http://www.sflm.org/s3/dl/applisusr/gene/generalites.pdf ) microkératome :C est un instrument de chirurgie qui nécessite d abord un placement d un anneau de succion qui permet de maintenir l œil ainsi que guider l action du microkératome. Ensuite on met en place le microkératome, celui-ci a une lame extrêmement fine et coupante qui permet de couper un volet cornéen. Photocoagulation : C est une méthode utilisée en ophtalmologie dans le traitement de la déchirure de la rétine. Elle consiste à faire adhérer la membrane postérieure de l'œil à la rétine en provoquant une réaction inflammatoire. Cette réaction est provoquée par un laser en ophtalmologie. Photon : particule élémentaire de lumière qui transporte un quantum d énergie. Polymère : molécule constituée d'une chaîne de molécules semblables, appelées monomères; un polymère est une macromolécule résultant de l'assemblage de nombreux motifs identiques (monomères). Pompage optique : Le pompage optique est un procédé qui permet de changer d'une manière appréciable les valeurs des populations des états quantifiés des atomes, des molécules et des ions (on désigne par le mot "population" le nombre d'atomes dans un état quantique donné). On peut ainsi créer une distribution de population très différente de la distribution d'équilibre thermique et maintenir un état permanent de cette nouvelle distribution. En irradiant une assemblée d'atomes avec une lumière monochromatique dont la fréquence correspond à une raie d'absorption de l'atome à partir de l'état fondamental (raie de résonance), on peut peupler un niveau excité donné et changer la répartition de population http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/ Réfraction : Changement de direction de la lumière après avoir traversé un dioptre (surface séparant deux milieux différents) Réseau trabéculaire : Réseau par lequel s écoule l humeur aqueuse dans l œil. Sècheresse oculaire : La sécheresse oculaire est une sécheresse de la cornée et de la conjonctive (membrane muqueuse transparente qui tapisse l intérieur des paupières) due à une production 44

insuffisante de larmes. Elle peut entrainer une dégradation du film lacrymal et une sensation d inconfort au niveau de l œil. Synapse : Désigne la zone de contact, de jonction entre deux neurones ou entre un neurone et une autre cellule (musculaire, récepteur sensoriels ) Elle permet la transmission d un message nerveux. Trabéculoplastie :"Méthode de traitement du glaucome chronique consistant à élargir les mailles du trabéculum à l'aide du laser argon." http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/trab%c3%a9culoplastie/16639 Trabéculum : Tissu translucide formé de fibres entrelacées qui filtrent l'humeur aqueuse quand elle s'écoule hors de l'œil. Ulcère : Lésion de la peau s accompagnant d une perte de substance au niveau d'une muqueuse, dont la tendance à la cicatrisation est généralement faible et l'évolution chronique. 45

Synthese personnelle d Aurélie Gabas Cette année, en classe de première j ai d abord découvert un nouveau programme et de nouvelles notions dans les différentes matières mais aussi une des matières du bac : les Travaux Personnels Encadrés. Dés le début, certaines difficultés se sont installées pour nous trois, notamment pour le choix du thème et l élaboration du sujet. Nous n avions pas forcément les mêmes idées mais nous avons fini par choisir un sujet qui nous intéressait tous les trois : les traitements médicaux innovants. Nous avons ensuite choisi de traiter le laser ophtalmologique. J ai grandement approuvé cette idée trouvée par mes camarades car je n ai jamais bien compris le fonctionnement du laser et comment il applique sa science dans l œil humain. De plus, le fait que le père de Luc travail dans le domaine de l ophtalmologie et que l on ait étudié en classe le thème de l optique nous ont aidé à confirmer notre choix. Les TPE ont été pour moi une expérience très enrichissante tant au niveau personnel que culturel et intellectuel. En effet, sur le plan personnel, cette activité m a appris à m affirmer et à avoir plus confiance en moi grâce au travail de groupe. Il est vrai que dans un travail en groupe, chacun doit émettre son point de vue et ses goûts à propos de chaque décision afin de faire avancer le projet. Cela m a permis d exprimer plus librement mes opinions. Qui dit groupe dit aussi coopération, entente et répartition du travail entre les différents membres. Or je dois avouer que ce n a pas toujours été facile, car nous n étions pas toujours d accord sur les points obligatoires à traiter, ou sur la formulation de la problématique par exemple. Mais c est en persévérant et en s écoutant mutuellement que nous avons réussi à mener à terme notre projet. J ai donc appris à faire plus confiance au travail fourni par mes camarades et à leurs compétences ainsi qu être encore plus à l écoute de leurs avis. Au niveau du plan culturel et intellectuel, j ai découvert et compris de nombreuses notions. Bien qu on ait étudié auparavant l optique et l œil humain en physique, l étude que j ai menée sur l œil m a montré à quel point c est un organe complexe au mécanisme incroyable. J en ai découvert aussi les principales déficiences tel que la myopie mais aussi d autre qui m était inconnues comme la déchirure rétinienne. De même L étude de Julie sur le laser m a enfin éclairé sur son fonctionnement, que j ai pu rattacher au model corpusculaire de la lumière vu en classe. D ailleurs le travail fait en classe m a beaucoup servi pour pouvoir expliquer la formation des images ainsi que la mesure de l acuité visuelle avec le système de dioptrie. Ce travail fut alors un réel enrichissement culturel et intellectuel. Même si les TPE sont un travail collectif, le travail rédactionnel individuel est nécessaire. Ce dernier a amélioré mon style d écriture et m a appris à me servir d autres logiciels que Word comme Paint, Power Point ou des banques d'images comme Fotolia. En restant sur le plan de l informatique, la nécessité de rechercher des d informations fiables ainsi que de faire une bibliographie m ont obligé à mieux utiliser les moteurs de recherche et les sites Internet. Ce travail comporte de nombreux avantages mais nous avons connu plusieurs difficultés pour l élaboration du sujet, du plan et de la problématique ainsi que pour la coordination des efforts. De manière personnelle, j ai eu beaucoup de mal pour la rédaction de la bibliographie notamment pour trouver la date de dernière mise à jour ou l éditeur de certains sites Internet. Cependant l ensemble de ces difficultés restent largement minoritaires comparées aux avantages des TPE. Ainsi pour moi, les TPE sont une forme de travail qui permet aux élèves de travailler d'une manière différente, plus riche en relationnel et en acquisition de connaissances. C est une expérience très positive que je recommande aux autres élèves. 46

Synthèse personnelle de Julie Prévost Le choix a été difficile a faire entre tous les sujets car ils étaient nombreux a nous intéresser, mais il fallait un consensus entre tous les membres du groupe : Le choix des techniques médicales innovantes sont le fruit. De plus Aurélie et moi voulons entrer dans une faculté de médecine après le lycée. L idée du laser ophtalmologique nous est venue assez rapidement quand nous avons listée les techniques innovantes que nous connaissions, elle correspond aussi à un prolongement de notre programme de science de la vie et de la terre ainsi que physique. Nous avons alors commencé les recherches sur ce sujet avant de nous décider définitivement pour pouvoir mieux cerner le sujet ainsi que les notions qu il faudra aborder. Ce sujet a été très intéressant car nous avons étudié une application directe de l enseignement scientifique de cette année tant sur l œil et la vue pour les affections des globes oculaires, que sur Le modèle corpusculaire de la lumière qui est la base du fonctionnement de tous lasers. Nous avons vu le fonctionnement de l œil plus en détail et j ai pu connaitre des affections de l œil dont je n avais jamais entendu parler comme le glaucome ou la déchirure rétinienne. En outre le fonctionnement du laser m était totalement inconnu. Cet exercice a été très enrichissant et sera certainement utile pour mes études future : c est le premier dossier important qui nous est demandé de construire, de rédiger et de prèsenter du début à la fin (en choisissant le sujet) sur une longue période. Cela nous a permis d apprendre a utiliser un ordinateur dans le but de faire des recherches efficaces grâce a internet et d utiliser et de découvrir des options du traitement de texte pour une rédaction claire et une bonne mise en page. Le travail en groupe nous a enrichis car nous avons été obligés de faire des compromis pour respecter l avis de chacun. Cependant nous avons dû faire face à de multiple difficultés. D abord la recherche a été difficile car il fallait trouver des éléments intéressant pour notre travail mais aussi que ces éléments soit justes, corrects. Il fallait donc multiplier les source afin de nous assurer de la véracité des informations trouvées. Il fallait aussi être très documenté, savoir exactement de quoi nous parlions et pourquoi nous en parlions ce qui est parfois être difficile car les notions peuvent être complexes. Ce projet a été très intéressant a réaliser car il a permis d approfondir des notions mise en place en cours. Mais cet exercice a aussi très instructif tant sur le plan de la connaissance que sur le plan de l apprentissage de techniques de recherche et de documentation. 47

Synthèse personnelle de Luc Le Roy En ce début d'année, Julie Prévost, Aurélie Gabas et moi-même avons formé un groupe afin de réaliser notre TPE (travail personnel encadré) pour le Baccalauréat. Lors des premières séances, nos professeurs de Physique-Chimie et de Sciences et Vie de la Terre respectivement Mme Le Loup et Mme Daviot, ainsi que la responsable du CDI Mme Ferrier nous ont prèsenté cette épreuve du Baccalauréat : le TPE. Ces trois professeurs allaient être nos accompagnateurs durant toute l'année afin de nous aider dans notre réalisation de ce travail. Après une prèsentation générale, différents thèmes nous ont été proposés. N'ayant aucune idée réellement précise, notre groupe a procédé par élimination en fonction des goûts de chacun. Etant dans la section scientifique, les matières de Physique-Chimie et Sciences et vie de la Terre devaient être les matières prèsentes dans notre TPE. Cela a permis d'affiner notre choix pour nous tourner sur le sujet "Le traitement du laser dans l'ophtalmologie". Aimant découvrir de nouvelles techniques innovantes, ce choix m'attirait particulièrement et, portant des lunettes depuis l'âge de 10 ans, ce choix me correspondait. De plus mon père a travaillé pendant plus de 20 ans dans un laboratoire pharmaceutique américain spécialisé dans l ophtalmologie, ce qui pouvait nous aider dans la réalisation et la compréhension de notre TPE. Ce sont l ensemble de ces éléments qui ont contribué à notre choix et à notre volonté de travailler sur : " Le traitement du laser dans l'ophtalmologie". Ajouté à cela l approbation de nos professeurs, notre sujet était trouvé. Le sujet trouvé, notre groupe s est ensuite attaché à construire un plan. La construction de notre plan se fît de manière certaine et pour nous assez intéressante. Cependant, après rappel par nos professeurs, c est la problématique qui devait permettre d aboutir sur un plan, et non pas l'inverse. C'est à ce moment que notre groupe rencontra notre première difficulté et sans doute la plus difficile : l'élaboration de la problématique. En effet, suite à la construction de notre plan qui pour nos professeurs et nous même semblait judicieuse, nous nous lançâmes dans la construction d'un problème en cohérence avec le plan. Après quelques essais, notre groupe avait cerné le problème et nous pensions avoir trouvé la problématique idéale. Cependant, bien que l'idée était comprise et identifiée, la forme n'y était pas. Nous décidâmes alors de commencer directement à rechercher des informations pour réaliser notre TPE et de régler les questions entourant la problématique un peu plus tard. C'est ainsi que notre travail de recherche commença. Ayant élaboré un plan en trois parties nous nous sommes logiquement réparti le travail entre nous trois avec chacun une partie à traiter. J'ai choisi de prendre en charge celle traitant des avantages et des inconvénients du laser, ces deux aspects me paraissant primordiaux dans la compréhension de la technique du laser et dans la logique du sujet. Au fils des semaines, la problématique idéale fût trouvée : " Le Laser ophtalmologique est un traitement médical innovant qui semble être selon les cas nécessaire ou indispensable. La science du laser appliquée dans l'œil est-t-elle sans conséquences, nuisible et sans limites?" Cela nous a permis de nous concentrer exclusivement sur les parties du plan à traiter. 48

Tout d abord, grâce aux nombreuses informations que j ai recherché avec l aide de mon père sur l ophtalmologie, j'ai pu comprendre de façon précise les nombreuses difficultés que pouvait rencontrer un patient pendant et principalement après l'opération. Je me suis alors rendu compte du déséquilibre qui pouvait exister entre la partie traitant des avantages et celle traitant des inconvénients. En effet, l'avantage de ce traitement étant directement identifiable, supprimer les lunettes ou lentilles, il m'a fallu détailler les réelles différences entre les lasers et mettre en avant leurs atouts et leurs limites. J ai du également condenser les informations pour créer une harmonie entre ces deux aspects. Ne pouvant pas dire que ce traitement est "bien" ou "mal" d'un point de vue personnel, je suis resté neutre dans mon explication. Je devais laisser la possibilité à chacun de se faire sa propre idée sur l'utilisation du laser sans pour autant me désengager du sujet. Aurélie connaissant quelqu'un qui a eu recours à ce traitement a pu l'interroger. Cela m a permis d'enrichir mon analyse d un cas réel. Dès décembre, je pris conscience que le temps passait très vite et que la date où nous devions avoir terminé notre TPE approchait aussi très vite. C'est pourquoi j ai accentué mes recherches et commencé plus tôt que prévu la rédaction. Durant les dernières semaines, avec l'accord de Mme Le Loup, nous avons essayé des expériences qu il serait possible de reprèsenter durant l'oral. Nos idées étaient riches mais nous nous sommes rendions compte que certaines étaient trop dures à réaliser ou simplement trop longues à inclure dans une prèsentation orale. Après s'être réunis plusieurs fois, notre travail sur le laser optique s est enfin achevé fin janvier. J'ai particulièrement apprécié ce travail pour son esprit de groupe et d'initiative. En effet, comme très peu de fois au Lycée, nous nous donnions la possibilité de travailler sur le sujet qui nous correspondait le mieux. Cela a été très enrichissant pour moi de pouvoir mener un projet sur plusieurs mois qui, d'autant plus, m'intéresse particulièrement. Je voulais déjà auparavant me renseigner sur le laser puisque je porte des lunettes. Cela m'a donc permis de comprendre les véritables enjeux du laser et de m apercevoir que la science du laser comme toutes les sciences, n'est pas une science exacte et sans risques. A cela s'est ajoutée une bonne ambiance de travail, agréable mais aussi sérieuse connaissant l enjeu du baccalauréat. Ce travail est donc pour moi une vraie réussite et restera le souvenir d'un projet enrichissant et sympathique. 49

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Matériel nécessaire pour l'oral 53