SEPTIÈME LEÇON

Astigmatisme.

Messieurs,

Dans les différentes formes de réfraction de l'œil que nous venons d'étudier, nous avons toujours supposé sphériques les surfaces réfringentes de l'œil, condition par suite de laquelle tous les méridiens ayant la même courbure et réfractant également la lumière, les rayons se réunissent en un seul et même foyer.

Nous n'avons pas besoin de dire que l'œil n'étant pas un instrument de précision dans le sens absolu du mot, nous ne trouvons presque jamais un œil qui remplisse mathématiquement ces conditions. Les écarts de la forme spliérique sont cependant dans la majorité des cas assez faibles pour pouvoir être négligés.

Mais souvent ces inégalités de courbure des différents méridiens des surfaces réfringentes de l'œil sont capables d'influencer considérablement la vue au point de constituer une forme particulière d'anomalie de réfraction à laquelle on donne le nom astigmatisme.

L'astigmatisme consiste en une irrégularité de courl)u~ re des surfaces dioptriques de Vœil, qui s'écartent à des degrés divers delà forme sphérique normale. La réfraction d'un œil astigmate n'est par conséquent pas la même

suivant les différents méridiens. Elle est plus forte suivant les méridiens d'une courbure plus forte, plus faible suivant les méridiens de courbure plus faible.

Vous pouvez vous rendre compte de l'effet d'une telle anomalie à l'aide d'un verre cylindrique. Un verre cylin-

Fiij. Fiij. Ij. FUj. ■!/).

drique est formé par une section d'un cylindre en verre faite parallèlement à son axe, ou par deux de ces sections associées symétriquement.

Une coupe faite à travers un verre cylindrique convexe ou concave perpendiculairement à son axe, présente donc la forme fig. 12 ou fig. 13, tandis qu'une coupe parallèle à l'axe a simplement la forme de la flg. 14 plus ou moins large selon qu'elle est faite plus près du milieu ou plus près du bord du cylindre.

Les rayons lumineux qui traversent le cylindre suivant un plan perpendiculaire à l'axe, sont réunis comme partout verre convexe, tandis que ceux qui le traversent suivant un plan parallèle à l'axe ne subissent pas plus de déviation que s'ils avaient traversé un verre de vitre plan à faces parallèles.

Prenons, par exemple, le verre cylindrique no 5 D et combinons-le avec un verre sphérique convexen" 50 D dont l'action réfringente est à peu près égale à celle du système dioptrique de l'œil, puisqu'il réunit les rayons parallèles à 20 mm. derrière lui.

Les rayons émanés d'un point lumineux très-éloigné, qui traversent notre combinaison suivant un plan parallèle à l'axe du cylindre, subissent seulement l'action du verre spliérique^ lo cylindre n'agissant pas dans cette direction, et ils se réunissent en un point situé à 20 mm. derrière la combinaison. Les rayons qui, par contre, traversent notre système dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre auront à subir l'action combinée du cylindre et du verre spliérique 50, ce qui fait ensemble 55 D ; ils se réunissent donc àiMii = 18 mm. derrière la lentille, par conséquent 2 mm. avant la réunion des rayons du plan axile, à un endroit où ceux-là forment encore une image de diffusion; au contraire, au foyer des rayons axiles, les rayons du plan perpendiculaire à l'axe forment une image de diffusion en s'écartant après leur réunion .

Dans l'espace compris entre les foyers des deux méridiens PRINCIPAUX (c'est-à-dire offrant le maximum et le minimum de courbure) se trouvent les foyers et les images de diffusion des rayons lumineux qui traversent le système suivant les méridiens intermédiaires.

Il en résulte qu'un pareil système ne peut jamais fournir une image nette d'un point lumineux. A quelque endroit que l'on place l'écran pour recevoir l'image, il n'y aura toujours qu'une partie des rayons lumineux provenant du point considéré qui s'y réuniront ; les autres formeront une image de diffusion. Si nous plaçons le verre cylindrique de notre exemple de façon à ce que son axe soit horizontal et que nous mettions l'écran à 18 mm. derrière la combinaison, alors le méridien vertical seul est adapté à la distance du point lumineux dont l'image sera une ligne horizontale, parce que tous les rayons qui ont traversé le méridien vertical sont réunis sur l'écran, tandis que les autres, surtout ceux qui ont traversé le méridien horizontal, forment des images de diffusion.

En éloignant l'écran la ligne s'élargit en même temps qu'elle se raccourcit et l'image devient une ellipse à grand axe horizontal. Si l'on continue à éloigner l'écran, le grand

axe de l'ellipse se raccourcit de plus en plus tandis que le petit axe s'allonge, l'image diffase devient circulaire, puis de nouveau elliptique mais à grand diamètre vertical ; enfin cette ellipse s'amincit de plus en plus jusqu'à ce que l'image du point soit devenue une ligne verticale à 20 mm. de la combinaison dioptrique de notre exemple. Dans cette position, le foyer du méridien horizontal se trouve sur l'écran.

L'image d'un point lumineux produite par un système dioptrique dont différents méridiens ont une force réfringente différente n'est donc jamais un point mais une ligne 011 une image de diffusion elliptique oa ronde.

La même chose peut se produire dans l'œil. Supposez un œil dont le méridien cornéen vertical ait une courbure plus forte que le méridien horizontal ; cet œil observant un point, verra toujours une ligne horizontale ou verticale ou une tache lumineuse difl'use, mais jamais un point. De là provient le nom d'astigmatisme (de (rrtço), (rcîyixa) qu'on a donné à cette anomalie de réfraction.

Lorsque, comme dans l'exemple que nous avons choisi, la courbure reste invariablement la même dans toute l'étendue du même méridien, on appelle l'astigmatisme régulier. Si, par contre, non-seulement les différents méridiens sont décrits avec des rayons différents, mais si la courbure du même méridien varie dans différentes parties, on a alors affaire à l'astigmatisme irrégulier.

Nous pouvons donc donner de l'astigmatisme régulier la définition suivante : L'astigmatisme régulier est produit •par une différence de réfraction dans deux méridiens du même œil. Il a presque toujours son siège dans la cornée qui, au lieu d'être spliérique présente la forme d'une sphère comprimée de deux côtés opposés.

Les méridiens principaux sont dans la grande majorité des cas perpendiculaires, très-souvent verticaux et horizontaux, et alors le méridien vertical a presque toujours la plus forte courbure. Les exceptions ne sont cependant pas rares. Les méridiens principaux sont souvent inclinés

et quelquefois on voit la plus faible courbure correspondre au méridien vertical.

Revenons à notre exemple des deux verres combinés ; appliquons-le à l'œil pour en déduire les symptômes qui se produisent dans l'œil astigmate, et la façon de reconnaître et de corriger cette anomalie de la réfraction.

Supposez que l'œil ait une longueur de 20 mm., et que son sj'stème dioptrique soit représenté par la combinaison de la lentille spliérique+50 et d'un cylindre convexe 4-5 D à axe horizontal. Alors le méridien horizontal de l'œil sera emmétrope puisque le cylindre n'agissant pas suivant le plan de son axe, la lentille sphérique seule réfracte la lumière et réunit les rayons parallèles à 20 mm. derrière elle, c'est-à-dire sur la rétine.

Dans le méridien vertical, par contre, la réfraction de l'œil e^t de 5 D plus forte que l'emmétropie. L'œil offre donc une myopie de 5 D. Les rayons venus de l'infini sont réunis devant la rétine, et pour voir nettement, il faut approcher un objet jusqu'à = 20 cm. Un œil atteint d'une telle irrégularité ne verra pas nettement des lignes horizontales placées à une grande distance, le méridien vertical n'étant pas adapté à cette distance. En effet, supposons la ligne composée d'une infinité de points juxtaposés ; chacun de ces points formera une image de diffusion à axe vertical et tous les points ensemble formeront une ligne élargie et diffuse.

Pour voir nettement la ligne horizontale, il faut la rapprocher jusqu'à 20 centimètres. Alors les images de diffusion des points qui la composent sont horizontales, c'est-àdire dans la direction de la ligne, les points se superposent par conséquent, tandis que dans le sens vertical les rayons qui en émanent sont parfaitement réunis sur la rétine. La ligne ne paraît donc plus élargie, mais seulement légèrement allongée par la diffusion horizontale de ses deux extrémités.

L'inverse a lieu pour une ligne verticale. Elle sera vue nettement de loin parce que le méridien horizontal, perpen-

diculaire à sa direction, est adapté à sa distance, tandis qu'elle sera confuse à une distance rapprochée, parce qu'elle fournit des images de diffusion dans l'axe horizontal. Un œil de ce genre ne voit donc jamais nettement des lignes horizontales et verticales situées dans le môme plan. Donnez-lui une croix noire sur papier blanc il verra tantôt l'une, tantôt l'autre ligne, selon qu'il rapproche ou éloigna le papier ou suivant que son accommodation adapte l'un ou l'autre de ses méridiens principaux à la distance du papier, mais jamais il ne verra la croix d'une manière nette. C'est cette observation, entre autres, qui a conduit à la découverte de l'astigmatisme et qui sert encore à sa détermination.

L'œil astigmate n'a jamais une acuité visuelle parfaite et présente même très-souvent un haut degré d'amblyopie. Lorsqu'on a trouvé le verre sphérique qui donne relativement la meilleure acuité visuelle et qu'il y a lieu de supposer l'astigmatisme— nous verrons plus tard quels en sont les indices, — on montre au sujet une figure composée de rayons noirs sur fond blanc (Snellen) placée à distance. Et pendant qu'il couvre un œil, l'autre étant muni de sa lentille correctrice, on lui demande si toutes les lignes lui paraissent également nettes, noires et larges. Si la réponse est négative, on se fait indiquer le rayon qui paraît le plus net et celui qui paraît le plus confus. Ces deux rayons correspondent évidemment aux deux méridiens principaux et sont le plus souvent perpendiculaires l'un à l'autre.

Puisque l'une des deux lignes paraît nette, le méridien qui lui est perpendiculaire est adapté à la distance de la ligne, soit que l'individu voie sans lunettes (E), soit qu'il voie avec un verre sphérique. On n'a donc plus qu'à corriger l'amétropie de l'autre méridien. Cela s'effectue à l'aide d'un verre cylindrique dont l'axe est perpendiculaire au méridien à corriger, verre qu'on ajoute à la lentille correctrice sphérique.

Le cylindre sera convexe ou concave selon que le méridien à corriger est hypermétrope ou myope ; et les mômes

régies que nous avons suivies dans la détermination de la réfraction nous guideront dans le choix du verre cylindrique, c'est-à-dire que nous choisirons le cylindre convexe le plus fort ou le cylindre concave le plus faible qui donne la meilleure acuité visuelle.

Pour contrôler si notre détermination est exacte, nous faisons regarder encore aux malades la figure des rayons et si son astigmatisme est corrigé, toutes les lignes doivent lui apparaître de la môme netteté.

DoNDERS a nommé astigmatisme simple la forme de l'astigmatisme dans laquelle l'un des deux méridiens principaux est emmétropô et il subdivise cette variété en astigmatisme simple hypermétrope et myope suivant que Tautre méridien est hypermétrope ou myope.

L'astigmatisme est composé lorsque les deux méridiens principaux sont amétropes mais dans le même sens. Ainsi on voit souvent un œil myope dans tous ses méridiens présenter une myopie plus forte dans son méridien vertical que dans le méridien horizontal et de même pour l'hypermétropie. Dans ce cas on dit par exemple : il y a M 5 + As. M 1, axe vertical, ce qui veut dire que le méridien horizontal présente une M de 5, le vertical un surplus de M d'une D, donc 6 D en somme. Enfin on a V astigmatisme mixfelors qu'un méridien principal est hypermétrope, l'autre myope.

Toutes ces différentes formes d'astigmatisme s'observent très-fréquemment, l'astigmatisme mixte cependant moins que les autres,

On corrige V astigmatisme simple par un simple verre cylindrique à axe perpendiculaire au méridien amétrope, l'astigmatisme com^posé par des verres qui sont sphériques d'un côté et cylindriques de l'autre, et \' astigmatisme mixte par des verres bicylindriques à axes perpendiculaires l'un à l'autre.

Les premières études sur l'astigmatisme sont dues à Th. Youno, 1793 (1), qui, atteint lui-môme d'un astigma-

(l) Philos. Transactions for 1793. Vol. 83, p. 169, et Miscellaneous Worits of the late Th. Young ed. by Peacock. London 18b5, t. I, p. 20.

tisme très-considérable, l'analysa et le corrigea d'une façon aussi ingénieuse qu'exacte. Mais ce qui est très-curieux c'est que ce premier cas d'astigmatisme avait, contrairement à la règle, son siège non dans la cornée mais dans le cristallin. Airy (1) détermina et décrivit l'astigmatisme myopique composé dont il était atteint. Il porta un verre sphérique concave combiné avec un cylindrique concave.

Plus tard (1845), Stukm (2) établit la théorie mathématique de l'astigmatisme et Stokes (3) inventa un instrument bien connu, composé de deux verres cylindriques mobiles l'un sur l'autre, pour déterminer l'astigmatisme.

Un des cas les plus curieux au point de vue historique est celui du curé Schnyder de Menzberg en Suisse, qui avait observé qu'il ne pouvait pas distinguer nettement des fils de fer verticaux et horizontaux à la même distance et qui corrigea lui-môme cette infirmité par la combinaison d'un cylindre convexe (4). En 1852, Goutier, professeur à l'école d'application de Metz, envoya à l'Académie des Sciences un pli cacheté qui fut ouvert le 7 août 1865 et contenait l'expUcation et le mode de correction de l'astigmatisme à l'aide de verres cylindriques.

Depuis l'invention de l'ophthalmomètre par Helmholtz et les travaux remarquables de Donders, Snellen, Knapp et autres, l'astigmatisme est devenu aussi connu que l'hypermétropie et la myopie.

Ce sont les mensurations ophthalmométriques qui ont prouvé que la cornée est principalement le siège de l'astigmatisme et l'Ecole d'Utrecht a surtout introduit dans la pratique les méthodes dont on se sert pour le déterminer et le corriger.

(l) Transactions ofthe Camhridge Philosophical Society, vol. II, p. 267, 1827. (ii) Comptes-rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t. 20, p- 554, 701, 1238 et Poggendorff's Annalen, t. 65, p. 116.

(3) The Report ofthe British Association for the advancement of Science, for 1849, p. 10.

(4) Compte-rendu de la Société suisse pour l'avancement des sciences naturelles et Ânn, d'oculistique, t. XXI, p. 222, 1849.

Quoique le but essentiellement pratique de nos leçons ne nous ait pas permis d'exposer plus longuement l'historique de l'astigmatisme et que nous ayons dû passer sous silence bien des noms distingués qui se rattachent à son étude, je dois vous citer au moins un instrument très-ingénieux que nous devons à M. Javal et qui sert à la détermination de l'astigmatisme. Vous trouverez la description de l'optomètre binoculaire de M. Javal dans les Annales d'oculisîique, t. XXXIII, p. 58, 1865.

Astigmatisme irrégulier.

Tandis que l'astigmatisme régulier, malgré la différence de courbure de plusieurs méridiens des surfaces réfringentes, présente au moins une courbure régulière dans chaque méridien pris isolément, VasHgmaiisme irrégulier consiste en une différence de courbure de différentes parties du même méridien. Cette anomalie de la réfraction peut avoir son siège dans la cornée et dans le cristallin.

Dans le premier cas, l'astigmatisme est le plus souvent produit par des processus inflammatoires et ulcéreux qui ont fini par imprimer à la cornée une forme tout à fait irrégulière. Des parties aplaties ou même excavées se trouvent à côté d'ectasies partielles, et souvent chaque petite partie de la cornée a une courbure différente de celle de sa voisine.

L'individu est quelquefois plus gêné par une telle irrégularité de la cornée que par des leucomes, parce que la lumière subissant une réfraction très-irrégulière à la première surface réfringente de l'œil, l'image rétinienne devient tout à fait défigurée. Aucun objet n'est vu nettement, les lignes droites paraissentquelquefois élargies etconfuses à certains endroits, ou elles montrent des inflexions et des irrégularités de toute sorte. Il est évident qu'une pareille anomalie de la réfraction ne peut être corrigée ni par des verres cylindriques, ni par aucun autre verre, parce qu'il

Laxdolt. 7

serait tout à fait impossible de donner à ces verres une forme semblable à celle de la cornée déformée.

Dans ce cas, on peut rendre la vision plus nette par un moyen que Donders a proposé. Puisque l'amblyopie i)rovient dans ce cas de ce que les différentes parties de la cornée ont une courbure différente et que les rayons lumineux qui la traversent ne sont pas réunis au même endroit, on n'utilise pour la vision qu'une seule partie de la cornée dont la courbure est sensiblement splicrique, en éliminant les autres. Cela s'obtient simplement à l'aide d'un diaphragme percé d'un trou de 1/2 à 1 mm. de diamètre qu'on fait tenir très-près de l'œil. Le malade arrive très-vite à trouver la position dans laquelle le troïc siénopéique lui donne les plus grands avantages, et l'on voit souvent l'acuité visuelle augmenter considérablement par ce moyen. Il est vrai que l'éclairage doit diminuer à cause de l'exclusion d'une grande partie de la lumière qui, sans le diaphragme, aurait pénétré dans l'œil ; mais par contre la netteté des objets observés augmente beaucoup , parce que tous les rayons lumineux qui ont traversé le trou et la partie correspondante de la cornée se réunissent alors en une seule image nette sur le rétine.

Une forme d'astigmatisme irrégulier plus importante et plus répandue que celui de la cornée a son siège dans le cristallin et on ne connaît jusqu'à ce jour qu'un seul homme qui en ait été exempt. Nous en parlerons plus tard . Cet astigmatisme irrégulier est produit par la structure même • du cristallin. Vous vous rappelez que le cristallin se compose de plusieurs secteurs dont les lignes de séparation forment une espèce d'étoile souvent visible à l'éclairage oblique et surtout prononcée dans la cataracte sénile.

Or les secteurs du cristallin n'ont pas tous exactement la même courbure, cela fait que la lumière qui les traverse n'est pas réunie par tous au même endroit; chaque secteur fournit une image à part.

Dans les conditions ordinaires et dans les cas où cette irrégularité n'est pas excessivement développée, les images

rétiniennes correspondant aux différents secteurs se couvrent en grande partie et l'on voit l'objet simple, bien qu'un peu moins nettement que si le cristallin avait des surfaces régulières.

Dans d'autres conditions, par contre, la multitude dés images fournies par le cristallin donne lieu à la polijopie mmoculaire, c'est-à-dire que l'œil, au lieu d'un seul objet fiïé, en voit plusieurs. Ce phénomène a été parfaitement observé et décrit par M. le professeur Vulpian. La description classique qu'il en a donnée se trouve dans les Mémoires de la Société de Biologie de l'année 1861, t. III, p. 335. et reste la meilleure que l'on possède aujourd'hui.

Cette polyopie devient surtout manifeste lorsque Vœ'û n'est pas adapté à la distance de l'objet fixé, parce que dans ce cas les images correspondant aux différents secteurs sont plus écartées l'une de l'autre que si l'œil y était adapté.

M. VuLPiAN a observé sa polyopie principalement en regardant le croissant de la lune. D'autres observateurs comme Lahire, Th. Young, Dondebs, ont vu ce phénomène surtout à l'aide d'un point lumineux très-rapproché de l'œil. Ainsi, d'après Donders en peut facilement produire la polyopie monoculaire à l'aide d'un petit globule de mercure placé sur un morceau de velours noir, le petit globule agit comme un miroir cojivexe excessivement fort et donne d'un foyer lumineux, comme le soleil , une lampe, etc., une petite image de réflexion excessivement intense. C'est notre point lumineux. En rapprochant ce globule à quelques millimètres de l'œil, au lieu d'une seule image de diffusion ronde, nous en voyons plusieurs qui se recouvrent plus ou moins. Ce sont les images enioptiques fournies par différente secteurs de notre cristallin.

C'est la même irrégularité de structure du cristallin qui nous fait apparaître un point lumineux comme rayonnant. Ea effet, n'est-il pas surprenant que les corps célestes lumineux, malgré leur sphéricité, fassent sur l'œil humain non l'impression de points lumineux ronds, mais l'impres-

sionde corps essentiellement rayonnants ? De là, l'extension du mot étoilé aux corps présentant une forme semblable.

Ce fait est la preuve que les yeux humains ont de tout temps présenté le môme astigmatisme irrégulier. Il n'y a qu'un seul exemple connu d'un homme qui, ayant un cristallin, ait fait exception à cette règle. C'est le tailleur Schoen, dont Alexandre de Humboldt rapporte que les étoiles lui apparaissaient comme des points nettement arrondis. Le cristallin de ce Schoen a dû être construit avec une exactitude rigoureuse, ou bien l'effet des irrégularités de la surface antérieure du cristallin a dû être neutralisé par des irrégularités en sens contraire de la surface postérieure.

Nous pouvons cependant nous mettre dans des circonstances analogues à celles de cet homme fortuné en regardant les étoiles à travers un diaphragme percé d'un petit trou. De cette façon nous privons les étoiles de leurs rayons, nous les réduisons à de petits points lumineux, parce que leur image est formée sur notre rétine uniquement par un secteur du cristallin ou une partie du cristallin qui a sensiblement la même courbure dans toute son étendue. Seulement les points lumineux nous paraîtront moins éclairés qu'ils n'ont dû paraître à ce tailleur qui les voyait à travers toute l'étendue de sa pupille, tandis que nous ne pouvons les voir qu'à travers une pupille excessivement étroite, le trou sténopéique de notre diaphragme.

L'astigmatisme irrégulier du cristallin n'influe pas beaucoup sur la vue dans les conditions ordinaires, mais il peut devenir un obstacle très-sérieux dans les observations astronomiques. C'est l'astigmatisme irrégulier qui rend impossible la constatation exacte par la vue du contact de deux corps.

Ainsi, fermez un œil et fixez avec l'autre les bouts du pouce et de l'index que vous rapprochez lentement, vous remarquerez qu'avant le contact, il se forme une espèce de goutte entre les deux doigts, qui paraissent confluer l'un

vers l'autre. Ce phénomène est la conséquence de l'irrégularité du cristallin que nous venons d'étudier et qui empêche la formation d'images absolument nettes sur notre rétine, et, par conséquent, la détermination exacte du moment où les deux doigts se touchent.

Il a été surtout question de ce phénomène lors de l'observation du passage de Vénus devant le soleil. On se demandait comment il serait possible d'observer sous ces conditions le moment exact où le disque de Vénus viendrait en contact apparent avec celui du soleil, et le moment où les deux corps se sépareraient.

C'est alors M. Giraud-Teulon (1) qui, donnant l'explication du phénomène, indiqua en même temps le moyen de le prévenir. On n'a qu'à se munir d'un trou sténopéique pour que les contours deviennent nets et que l'observation ne présente plus les difficultés mentionnées. Ainsi placez devant votre œil une carte percée d'un trou à bords nets d'environ 0,5 millimètres de diamètre, et vous verrez que la goutte ne se formera plus entre vos deux doigts.

L'astigmatisme irrégulier change et augmente avec les changements de structure du cristallin ; c'est ce qui arrive surtout pendant la formation de la cataracte. Vous entendrez souvent des vieillards raconter que depuis un certain temps les étoiles montrent plus de rayons et des rayons plus longs, que tel et tel astre semble avoir des satellites ou que la lune leur paraît multiple. Dans ces cas vous pouvez presque toujours constater des opacités du cristallin à l'aide de l'éclairage oblique.

Après une opération de cataracte bien réussie, l'astigmatisme irrégulier disparaît, mais pour faire place dans beaucoup de cas à un astigmatisme régulier provenant du changement de forme que la cornée subit sous l'influence de la cicatrisation de la plaie opératoire. Cet astigmatisme peut cependant être corrigé dans la majorité des cas par

(1) Anii. d'oculisliqve, t. LXVUI, p. 39,

des verres cylindriques, tandis que pour l'astigmatisme irrégulier, il n'y a, en dehors de Textraction du cristallin dans certain cas, aucun autre remède que le trou sténo -