Les facteurs verticaux et l’examen de la cinétique oculaire Maurice-Alain Quéré & Sylvie Toucas
Introduction

Depuis vingt ans, dans de nombreuses publications successives, nous avons montré que l’enregistrement des mouvements oculaires dans les dérèglements oculomoteurs est souvent nécessaire pour faire un diagnostic exact, suivre l’évolution, poser les indications thérapeutiques et en particulier pour déterminer le plan opératoire. Ce thème, rappelons-le, a fait l’objet du colloque qui s’est tenu à Nantes en 1989.
La statique et la cinétique oculaire sont certes en articulation permanente, mais elles correspondent à des potentialités tout à fait différentes du système oculogyre, et nous avons la preuve que leurs altérations sélectives sont fréquentes. Par ailleurs il est impossible de comprendre quoique ce soit à la physiopathologie des dérèglements oculomoteurs sans un examen au moins élémentaire de leur cinétique.

Comment étudier la cinétique oculaire?

L’inspection et de multiples tests cliniques permettent d’analyser de façon satisfaisante l’équilibre statique.
Le problème est tout à fait différent pour la cinétique, la simple observation ne donne en effet qu’une évaluation très sommaire. Il faut nécessairement avoir recours à une méthode d’enregistrement.
De très nombreuses techniques ont été proposées
: électrooculographiques, photo-oculographiques, photoélectriques, électromagnétiques; mais pour de multiples raisons la plupart sont inutilisables en pratique courante.
On trouvera dans le compte rendu du colloque de 1
989 le cahier des charges d’une méthode clinique et le protocole d’un examen complet de la cinétique. Au terme de cette réunion, les divers orateurs sont arrivés à la conclusion que, pour le moment, seule l’électrooculographie cinétique répond à nos exigences cliniques, mais qu’à court terme, les progrès technologiques nous permettront de mettre au point des méthodes beaucoup plus performantes.

Méthodes d’enregistrement des mouvements oculaires
L’électrooculographie cinétique: avantages et limites

L’EOG répond à quatre préalables essentiels:

• Elle est indolore, sans contrainte, atraumatique;
• Elle n’exige ni immobilisation, ni contention de la tête
;
• Elle est applicable à tout âge
;
• Le coût du matériel nécessaire est raisonnable.

L’EOG a par ailleurs cinq avantages majeurs; elle permet:

• L’enregistrement simultané des deux yeux;
• L’enregistrement yeux ouverts, yeux fermés et en occlusion monolatérale
;
• L’enregistrement avec le port de la correction optique
;
• La conservation de documents objectifs
;
• Enfin c’est une méthode d’application facile qui peut être rapidement maîtrisée même par un technicien peu entraîné.

Les enregistrements peuvent être effectués en courant alternatif avec une longue constante de temps (Quéré et Lavenant) ou en courant continu (Delplace). On peut également utiliser une méthode plus raffinée, informatisée et quantifiée (Bailly, Vettard et Bourron). Dans l’ensemble, leurs résultats sont superposables et l’accord est unanime entre les auteurs sur la séméiologie cinétique fondamentale observée dans divers dérèglements oculomoteurs.
Néanmoins dès 1
972 nous avons montré que l’EOG a de sérieuses limites qu’il faut bien connaître et qui précisément concernent au premier chef le problème de l’examen de la cinétique oculaire dans les facteurs verticaux.

EOG et facteurs verticaux

On sait que l’EOG est basé sur le recueil par des électrodes péri-orbitaires du potentiel cornéo-rétinien. Celui-ci est stable quand la luminance ne change pas: c’est le potentiel de repos.
Fenn et Hursch dès 1937 ont montré que sur un axe de déplacement donné l’amplitude du potentiel capté entre deux électrodes est proportionnelle au sinus de l’angle de rotation du globe, c’est-à-dire en corrélation directe avec les paramètres du mouvement.
Il est évident que lorsqu’il existe un déséquilibre oculomoteur le but de l’enregistrement est de comparer les performances cinétiques respectives de chaque œil
; il n’est possible de le faire que dans la mesure où les deux globes se déplacent suivant des lignes isopotentielles et équivalentes.
Or, après Miles (1
939) et Zao (1952), nous avons prouvé (Quéré et Devlamynck 1972, Quéré et Coat 1976) que le champ électrique péri-orbitaire est très différent suivant les secteurs. Il est maximum en temporal inférieur, diminue progressivement dans le sens des aiguilles d’une montre; il baisse fortement au milieu du rebord orbitaire supérieur et augmente à nouveau une fois passé le milieu du rebord orbitaire inférieur.
L’étude d’une population de sujets normaux nous a démontré que cette cartographie électrique est très variable d’un sujet à l’autre et dépend de la conformation orbito-faciale. Il n’y a aucun correctif possible à ces variations qui sont aléatoires. Finalement deux axes seulement sont anatomiquement à peu près identiques et donc sensiblement équivalents du point de vue électrique
: l’axe horizontal et l’axe vertical.
Ces constatations ont des conséquences essentielles
:

• Les corrélations électriques entre les deux yeux sont satisfaisantes pour les déplacements sur l’axe horizontal;
• Elles pourraient l’être également sur l’axe vertical, mais les tracés sont souvent perturbés par des décharges parasites dues aux mouvements palpébraux synergiques et aux clignements
;
• Les corrélations sont très mauvaises sur les axes obliques.

Nous aboutissons à des conclusions très importantes en ce qui concerne les facteurs verticaux:

• Il est impossible d’examiner la cinétique suivant les axes correspondant au champ d’action des muscles droits verticaux et obliques, par exemple 45°, 90° et 135°;
• Dans un mouvement sur l’axe horizontal, chaque fois qu’il existe un facteur vertical, il se produit une modification de l’axe de déplacement de l’œil non fixateur, donc une modification aléatoire du potentiel capté de ce côté, et aucune méthode EOG, aussi sophistiquée soit-elle, ne permet de pallier ce phénomène.
Photo-oculographie différentielle de Charlier et Buquet

Conscient de cette carence, depuis de nombreuses années nous voulions utiliser une autre méthode et la photo-oculographie nous semblait la solution la plus adaptée.

La photo-oculographie élémentaire

Elle est depuis longtemps connue; de nombreuses techniques ont été proposées; à cause de multiples contraintes sur lesquelles nous ne reviendrons pas, elles sont restées uniquement du domaine du laboratoire. Leur inconvénient majeur est que toutes exigent une contention rigoureuse de la tête, car tout millimètre de translation céphalique peut entraîner une erreur d’évaluation de 5 degrés de la rotation du globe.

La photo-oculographie différentielle

Elle a été imaginée par Merchant en 1969. Son principe est tout à fait différent: pour évaluer le mouvement, au lieu de se baser sur le changement de la position d’une seule image, on étudie les variations différentielles spatiales de deux images: d’une part l’image du reflet cornéen, d’autre part l’image du contour de la pupille à travers la cornée. Les mouvements de la tête n’ont aucune incidence sur les rapports respectifs de ces deux images; ils ne dépendent que des mouvements oculaires, et les études ont prouvé que ces variations se font suivant une relation remarquablement stable.
C’est le mérite de Charlier et Buquet d’avoir mis au point le photo-oculographe par traitement d’image dont nous étudions l’application clinique depuis plus de quatre ans. C’est une technique informatisée très sophistiquée avec des logiciels d’analyse des tracés permettant un pilotage automatique ou à la commande de l’examen, l’exploitation des signaux, la visualisation des réponses et leur édition, enfin bien entendu le stockage des résultats.
L’appareil dont nous disposons permet l’enregistrement simultané des deux yeux
: yeux ouverts, yeux fermés et à l’obscurité et en occlusion monolatérale grâce à des miroirs froids.
Les avantages de cette méthode sont considérables
:

• Elle est parfaitement atraumatique;
• Elle n’exige aucune contention de la tête
;
• L’enregistrement est rapide et sans difficulté dès l’âge de 3 ans
;
• Surtout, on peut enregistrer tous les types de mouvement, suivant tous les axes
;
• Un logiciel adapté permet d’obtenir une représentation spatiale vectographique de la fixation et de toute séquence cinétique
;
• Évidemment, il s’agit d’un enregistrement en temps réel.

Il reste encore à résoudre trois problèmes, mais leurs solutions semblent prochaines:

• L’enregistrement quantitatif de tous les paramètres du mouvement, en particulier de la vitesse;
• La possibilité de compenser les déviations strabiques supérieures à 20 degrés
;
• Enfin le problème peut-être le plus ardu
: éliminer les reflets parasites provoqués par la correction optique.

Il faut signaler que le coût de commercialisation de l’appareillage n’est pas encore connu.
Ce long préambule sur les méthodes d’enregistrement était indispensable afin de comprendre leurs limites et leurs avantages respectifs, et les performances originales de la photo-oculographie différentielle qui permet une exploration de la cinétique oculaire sur les axes verticaux, impossible avec les autres techniques.

Photo-oculographie différentielle et séméiologie cinétique horizontale et verticale

À l’heure actuelle nous avons pratiqué plusieurs centaines d’enregistrements POG. L’analyse des tracés nous a permis de confirmer toute une symptomatologie cinétique horizontale que nous avions mise en évidence par l’EOG il y a 20 ans; par ailleurs nous avons recueilli une moisson considérable de faits nouveaux, mais à cet égard nous sommes loin d’en avoir exploité tous les renseignements. Un travail considérable reste à faire.

POG et cinétique horizontale

Entre 1968 et 1972, l’EOG nous a permis de révéler toute une série de troubles cinétiques horizontaux jusqu’alors ignorés et que nous avons rapportés dans des publications successives: anarchie cinétique amblyopique, salves rythmiques, inexcitabilité optocinétique dans l’abduction (ultérieurement qualifiée d’asymétrie optocinétique), enfin les divers types de dyssynergies oculographiques.
La réalité de ces dernières a été pendant longtemps contestée, en particulier par Weiss et Bérard
; la dyssynergie constatée sur les tracés était selon ces auteurs de simples artefacts EOG en rapport avec le degré de la déviation strabique.
Évidemment, on ne peut opposer les mêmes objections à la POG Or, non seulement elle confirme la réalité de ces dyssynergies cinétiques, mais elle apporte d’utiles précisions sur leur fréquence et leurs modalités.
On retrouve les deux grands types de perversion cinétique que nous avons décrits
:

• La dyssynergie dite paralytique
Elle porte toujours sur le même œil et elle est indépendante des modalités de fixation
; elle traduit par conséquent l’altération des ductions cinétiques. Elle est l’apanage des syndromes périphériques neurogènes, myogènes ou capsulo-musculaires.
• La dyssynergie fonctionnelle
Alternante ou monolatérale, elle n’apparaît que sur l’œil non fixateur ou masqué, et disparaît quand celui-ci prend la fixation, ce qui prouve que les ductions cinétiques sont normales. Il s’agit par conséquent d’un trouble moteur typiquement dissocié en fonction des afférences optomotrices, et par définition supranucléaire.

Les tracés vectographiques POG sont à cet égard particulièrement démonstratifs. Grâce à cette représentation spatiale, l’intégrité ou l’altération des ductions cinétiques sur l’axe horizontal est parfaitement objectivée. Les déplacements sur l’axe vertical sont encore plus démonstratifs; les tracés révèlent en effet l’extrême fréquence des variations angulaires horizontales suivant l’œil fixateur, c’est-à-dire les incomitances de latéralisation.

POG et cinétique verticale

Répétons-le, nous ne sommes qu’au stade préliminaire de l’exploitation des tracés, car un long travail de confrontation clinique et d’analyse statistique reste à faire. Mais dès à présent il est possible d’individualiser divers phénomènes cinétiques, dont la séméiologie, à bien des égards, n’est pas en accord avec des opinions couramment accréditées.

Les dyssynergies cinйtiques verticales

Première constatation, la vectographie donne une localisation spatiale précise de l’œil non fixateur; ainsi nous avons été en mesure de constater que lors de la poursuite sur 90° les incomitances horizontales de latéralisation des strabismes fonctionnels sont très souvent exacerbées, de même que la déviation primaire et secondaire dans les syndromes paralytiques.
Les hypo et les hypertropies relatives sont très apparentes, ainsi que les hypo et les hyperactions.
La comparaison des tracés en fixation ODG, OD et OG indique si les ductions sont normales ou altérées. Dans plusieurs cas nous avons noté que des ductions verticales et obliques, apparemment normales à l’examen clinique, étaient nettement perturbées dans la cinétique.
La systématisation cinétique des hyperactions et des hypo-actions dans l’abduction et l’adduction des droits verticaux et des obliques est dans l’ensemble tout à fait conforme à la séméiologie clinique statique.
Dans les dérèglements verticaux périphériques, neurogènes ou capsulo-musculaires, en règle générale les tracés objectivent une altération évidente des ductions, avec une dyssynergie paralytique indépendante des modalités de fixation.
Au contraire, dans les dérèglements verticaux supranucléaires comme la DVD, les ductions sont parfaitement normales et il y a une dissociation optomotrice spectaculaire en fonction des modalités de fixation
; elle est souvent beaucoup plus importante que la dissociation optomotrice horizontale. Dans les cas douteux ce signe a une très grande importance.
Une fois de plus, ce sont les facteurs verticaux que nous avons qualifiés « d’intermédiaires  » qui sont ambigus et nous sommes loin d’avoir une opinion arrêtée à leur sujet. On se trouve confronté à diverses éventualités
:

• Tantôt on constate une dissociation caractérisée de syndromes alphabétiques et d’hyperactions des petits obliques; leur nature innervationnelle est indiscutable;
• Tantôt la dissociation optomotrice est discrète ou absente, mais on peut éliminer l’hypothèse d’une atteinte de type paralytique car les ductions cinétiques sont parfaitement normales. Leur origine anatomique est alors tout à fait plausible.

Quoi qu’il en soit, on comprend l’intérêt diagnostique et thérapeutique de l’enregistrement photo-oculographique qui permet d’identifier immédiatement le type de dérèglement vertical, son degré et sa polarisation respective sur chaque œil.

Les DVD

C’est certainement le dérèglement vertical cinétique le plus typé et le plus spectaculaire; la POG apporte toute une série de renseignements essentiels.
Nous avons tout d’abord la confirmation d’un certain nombre de caractères cliniques déjà bien connus
:

• La dissociation optotonique radicale caractérisée par une hypertropie de l’œil masqué à l’occlusion monolatérale. Cette hypertropie à l’occlusion est toujours beaucoup plus considérable que les deux yeux ouverts sur l’œil non fixateur;
• Dans la majorité des cas la DVD est bilatérale mais asymétrique, indication précieuse pour moduler le plan opératoire si l’on décide d’intervenir
;
• Il semble cependant exister des cas strictement unilatéraux et on se pose alors le problème du diagnostic d’avec les autres hyperactions verticales
: petit oblique, deux élévateurs et droit supérieur.

Deux caractères cinétiques très particuliers sont propres à la DVD et permettent de faire le diagnostic différentiel:

• L’instabilité cinétique verticale de l’œil masqué en hypertropie qui est particulièrement spectaculaire pour les déplacements sur l’axe horizontal, alors qu’elle est discrète ou absente dans les autres hyperactions verticales. C’est à notre avis l’expression évidente de la nature tonique de ce dérèglement. Fait significatif, le même phénomène, d’ailleurs encore plus marqué, est constaté dans les nystagmus patents ou manifestes latents.
• Dans les formes pures, on constate qu’il y a peu de modifications de l’axe de déplacement de l’œil masqué en hypertropie par rapport à celui de l’œil fixateur. Donc l’hypertropie est sensiblement équivalente en position primaire, en abduction et en adduction. Assez souvent cependant on constate qu’elle est un peu plus marquée en adduction (pseudo-hyperaction de l’oblique inférieur)
; mais la POG montre qu’elle est sans commune mesure avec ce que l’on constate dans les hyperactions de l’oblique inférieur dont la morphologie cinétique est tout à fait différente. Cependant, souvent hyperaction de l’oblique inférieur et DVD sont associées ce qui donne aux tracés vectographiques une morphologie très particulière.
Changements d’axe de dйplacement

Ils sont parfois considérables, en particulier dans les déplacements sur les axes obliques de 45° et 135°.
Nous avons fait plusieurs constatations qui semblent à bien des égards contradictoires et que nous ne sommes pas encore en mesure d’expliquer.

• Lors d’un mouvement oblique on peut constater une impotence évidente de la duction d’un œil et l’hyperaction synergique de l’autre sans qu’il y ait une différence sensible entre leurs axes respectifs de déplacement.
• À l’opposé, les troubles des ductions semblent minimes voire absents et l’on constate cependant des changements d’axe de déplacement considérables entre l’œil qui assure la direction du mouvement et l’œil masqué
; sur certains tracés ils peuvent atteindre et même dépasser 30°.

Cette dernière éventualité semble être l’apanage des dérèglements fonctionnels ou paralytiques des muscles obliques, alors que les changements d’axes dans les DVD, les hyperactions et les impotences des muscles droits verticaux restent en général minimes. Mais ce n’est pas une règle absolue.
La tentation est grande de penser que ces changements axiaux sont l’expression de phénomènes d’intorsion ou d’extorsion. Il faut rappeler que la POG (pas plus d’ailleurs que le Lancaster ou le synoptomètre de Cüppers avec lesquels, dans la statique, les mêmes phénomènes ont été décrits) ne permet en aucune façon un enregistrement des phénomènes de torsion.
Il reste encore à démontrer qu’il y aurait une corrélation significative entre ces anomalies cinétiques axiales qui sont verticales et les troubles torsionnels. Nous avons vu au chapitre de la physiopathologie de la torsion que Cüppers, Hugonnier, nous-mêmes et bien d’autres ont prouvé qu’on n’avait pas le droit de faire une telle extrapolation.

Les nystagmus congénitaux

L’examen des tracés POG dans la statique révèle d’une façon remarquable toute une série de caractères:

• Les variations spatiales du tremblement tonique;
• La morphologie des secousses et plus particulièrement de la phase lente
;
• L’intensité et les variations de la composante latente
;
• Dans les NML l’extrême fréquence des incomitances horizontales de latéralisation et des incomitances verticales associées.

L’examen de la cinétique est encore plus spectaculaire, car les perversions motrices constatées dans la statique sont souvent exacerbées. Chose étonnante, souvent il n’y a pas de corrélation entre l’intensité du nystagmus et les performances cinétiques.
Déjà de nombreuses conclusions avancées dans la thèse de Malauzat (1
990) consacrée aux tropies nystagmiques se trouvent confirmées, en particulier:

• La fréquence des formes intermédiaires entre le nystagmus patent et le nystagmus manifeste latent;
• La morphologie souvent atypique de la phase lente des NML
;
• La réalité des torticolis de fixation en abduction.

Cette étude POG des nystagmus, encore à son début, s’annonce cependant particulièrement riche de promesses.

La composante verticale dans les mouvements de vergence

Entre 1978 et 1980 nous avons entrepris une étude EOG des mouvements de vergence; mais du fait de l’irrégularité de transmission des potentiels sur les axes obliques, nous avons dû effectuer la stimulation dans un plan strictement horizontal. Ce travail nous a permis de révéler l’originalité remarquable de l’équilibre réciproque et de la cinétique des vergences dont les modalités de fonctionnement sont totalement différentes de celles de l’équilibre conjugué et de la cinétique des versions.
Néanmoins une vergence naturelle de refixation est normalement associée à une syncinésie d’élévation-abaissement du regard de 15 à 20 degrés. C’est ce qui explique pourquoi en restant dans un plan horizontal nous n’arrivions à obtenir qu’une fois sur cinq environ un enregistrement satisfaisant.
La POG a confirmé nos diverses constatations EOG, en particulier l’existence d’une vergence rapide et d’une vergence lente, ainsi que la dissociation physiologique radicale des mouvements de vergence. Elle nous a également permis d’analyser la syncinésie verticale.
Sans aucune exception sur toutes les séquences d’une centaine d’enregistrements, nous avons constaté que le mouvement syncinétique élévation-abaissement est toujours parfaitement congruent sur les deux yeux, et qu’il s’agit d’une pure version de type saccadique. La conclusion est évidente
: il n’y a pas de cinétique verticale des vergences et les phénomènes que l’on constate en clinique, en particulier dans les DVD, correspondent à un alignement tonique statique et non à une véritable cinétique.

Conclusions

La statique et la cinétique oculaires correspondent à des potentialités très différentes du système oculogyre.
L’examen de la cinétique est souvent nécessaire pour faire un diagnostic correct, surveiller l’évolution et poser les indications thérapeutiques.
L’examen de la cinétique exige une méthode d’enregistrement. Jusqu’à présent l’EOG a été la seule technique utilisable en pratique courante, mais à cause de l’irrégularité de transmission des potentiels EOG vers le pourtour orbitaire elle ne permet pas d’étudier les mouvements sur l’axe vertical et les axes obliques, encore moins d’analyser les dérèglements oculomoteurs verticaux.
La technique de photo-oculographie différentielle par traitement d’image mise au point par Charlier et Buquet est en mesure de le faire. Les premiers résultats ont déjà révélé toute une séméiologie nouvelle qui a une grande importance diagnostique et thérapeutique.

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