Physiopathologie de la Torsion Oculaire Charles Rémy
Vraie et fausse torsion

Introduction

La motricité de chaque œil est assurée par trois couples musculaires:

• Le couple horizontal avec droit médial et droit latéral assurant une rotation autour d’un axe vertical;
• Le couple vertical avec droit supérieur et droit inférieur assurant une rotation verticale autour d’un axe transversal avec une composante torsive compensée par le couple torseur
;
• Le couple torseur des muscles obliques, grand oblique ou oblique supérieur, et petit oblique ou oblique inférieur, dont l’axe de rotation est temporal externe (« frondes des obliques  » de Fick).

L’action de chaque couple musculaire se décompose en trois fractions, horizontale, verticale et torsive, dont les parts respectives dépendront de la position du globe. Leur action ne s’annule jamais quelle que soit la position du regard.
Si l’action des deux horizontaux et des deux verticaux paraît évidente, la présence des obliques l’est moins
; en effet l’action combinée des quatre muscles droits devrait suffire à assurer les mouvements diagonaux.
Le rôle des obliques n’est pas d’assurer les mouvements « obliques  » de l’œil mais d’effectuer une torsocompensation lors des mouvements du regard et de la tête, afin de maintenir la cyclofusion et les deux yeux parallèles dans un même plan vertical.
Tel est l’objet de cette étude.
Avant de parler de la torsion proprement dite, décrivons la fausse torsion.

« La fausse torsion  »

Il faut distinguer, dans les mouvements de torsion, ce qui revient à une véritable torsion de qui n’est dû qu’à des mouvements apparents de torsion.
Ces mouvements de « fausse torsion  » sont liés aux effets de perspective et à la projection de cercles sur des plans qui ne leur sont plus perpendiculaires.
La fausse torsion consiste à croire qu’un segment d’un cercle vertical d’une sphère s’incline lorsque la sphère tourne horizontalement ou verticalement autour de son centre. Il s’agit d’un effet de perspective lié à la projection de cercles sur des plans qui ne leur sont plus perpendiculaires.
Cette fausse torsion est bien mise en évidence par la projection sur un plan vertical d’une post-image en croix qui apparaît inclinée dans les regards obliques.
La figure d’un cercle projeté sur un plan dépend de l’emplacement du point de projection par rapport au plan du cercle.
Lorsque le point de projection n’est pas le plan du cercle, la figure projetée est une hyperbole comme en atteste la lumière sur un mur vertical à la sortie d’un abat-jour (figure n° 1).
Par contre si le point de projection est dans le plan du cercle, la figure projetée est une courbe en cloche comme le montrent les figures n° 2 et 3.
Ainsi la projection d’un cercle oculaire équatorial incluant la macula et le sommet de la cornée, projeté à partir du centre de rotation de l’œil, donnera une courbe dont l’ordonnée du point de projection y est
:
y = ±sin(ß)*(tg2(a) +1)1/2/(tg2(a) +1 -sin(ß))1/2
Où a est l’angle de rotation horizontale et b l’angle d’élévation; l’abscisse est représentée par x = tg(a).
Il s’agit non plus d’une hyperbole, mais d’une courbe en cloche passant par un maximum tg(ß) et tendant vers sin(ß) lorsque x tend vers l’infini (ou a vers 90°).
Le calcul de la pente de la tangente donne la valeur de la fausse torsion
; au centre pour une rotation nulle (a = 0°) et une élévation de 45° (b = 45°), il n’y a pas d’inclinaison (y’ = 0) ; pour une rotation horizontale de 20° et une élévation de 45°, la pente est de -13°; cette valeur n’est pas négligeable.
Deux conséquences de la fausse torsion
:

• En cartographie, la fausse torsion a constitué un obstacle à l’élaboration de cartes géographiques où la représentation fidèle de la sphère terrestre n’était précise qu’à proximité du point de projection sur un plan tangent (Mercator).
• En ophtalmologie, le test de Lancaster ne permet pas une étude précise de la torsion dès qu’on s’écarte du point central car il induit des fausses torsions
; la torsion ne pourrait s’étudier que dans sa partie centrale là où la sphère du remotum est strictement tangente au plan de projection.

C’est l’intérêt de l’épreuve de l’écran tangentiel de maintenir la zoneα explorée tangente au plan de projection; nous en verrons la description ultérieurement.

La vraie torsion

La vraie torsion correspond à une rotation de l’œil autour de son axe antéro-postérieur; comme la direction du regard ne coïncide pas toujours avec cette direction ainsi que la ligne d’action des muscles, on retrouvera sur l’axe sagittal une des composantes de l’action des trois couples musculaires.
Dans sa conception classique, la torsion suivait plusieurs lois
:

• Donders (1847): la torsion est fixe pour une horizontalité et une verticalité données.
• Listing (1
854): d’un point A à un point B le chemin parcouru par le regard est toujours le même.
• Javal en 1
866 introduisit la notion de « giration  », énonçant que la torsion dépendait de la position de la tête.

D’où la question: quel est le rôle des obliques?

Le rôle des muscles obliques

Les muscles obliques sont en fait des torsocompenseurs mis à contribution dans deux circonstances:

• La correction des mouvements des yeux lors de l’inclinaison de la tête;
• La compensation torsive induite lors des mouvements tertiaires.
Lors de l’inclinaison de la tête

Lors de l’inclinaison de la tête sur une épaule, les yeux se redressent par un mouvement de rotation inverse; ce réflexe est sous la dépendance des canaux semi-circulaires.
Par exemple, si la tête penche à droite, la compensation oculaire se fait par une intorsion de l’œil droit et une extorsion de l’œil gauche
; ces rotations restent très inférieures à celle de la tête; une inclinaison de la tête de 20° entraîne une torsion oculaire de 5° et une inclinaison de 40° une torsion de 8° (figure n° 4).
Ce phénomène est bien mis en évidence par la rotation des cylindres d’astigmate fort compensée par un mouvement inverse de la tête (figures n° 5 et 6).
Ces considérations appellent deux conséquences
:

• Dans une parésie de l’oblique supérieur, l’importance du torticolis de compensation n’égale pas l’importance de l’excyclotorsion.
• Chez un astigmate, il faut veiller au parfait réglage de l’axe d’un cylindre sinon un torticolis apparaît, et inversement penser à un cylindre mal réglé devant tout torticolis.
La compensation des torsions lors des mouvements tertiaires

On appelle position tertiaire de l’œil, une position qui n’est plus la direction droit devant (position primaire) ni une version simple, droite, gauche, haut ou bas (position secondaire).
Le terme de position tertiaire est abusif et mal adapté car déjà dans une « version haute  » (position secondaire) les trois couples musculaires sont sollicités et leur action se décompose sur les trois axes (figure n° 7).

Quelques considérations théoriques

Lorsque le grand cercle équatorial vertical de l’œil quitte le plan d’action des muscles verticaux, qui correspond à une abduction de 20°, il va subir une inclinaison lors des mouvements d’élévation, soit vers l’intérieur (incyclotorsion) si l’œil est en deçà d’une abduction de 20°, soit vers l’extérieur (excyclotorsion) si l’œil est au-delà d’une abduction de 20° (figures n° 8 et 9).
Nous verrons que le rôle des poulies ténoniennes est de maintenir le plan d’action des muscles voisin de celui du grand cercle vertical afin que le centre de rotation de l’œil soit toujours compris dans ce dernier.
Ce « redressement de l’œil  » est effectué par un couple complémentaire de celui des verticaux, dans une direction presque perpendiculaire, par des muscles à insertion oblique (d’où leur dénomination).

Importance de l’angle d’inclinaison de l’œil

Le calcul de l’angle d’inclinaison de l’œil lorsque son centre de rotation n’est plus dans le plan d’action des muscles verticaux donne une valeur t°, telle que:
sin(t°/2) = sin(x°/2)*sin(y°)
avec x° angle horizontal de la direction du regard avec le plan des verticaux, et y° angle d’élévation.
Par exemple, t = 7° pour une élévation de 20° en position primaire et 12° en adduction de 20°.

Direction de l’axe de cet angle d’inclinaison

D’après le calcul (figure n° 10), l’axe de rotation de cette compensation torsive varie selon la position horizontale et verticale de l’œil; si l’élévation augmente, l’axe pivote vers l’arrière et se rapproche de la ligne d’action des obliques.

• À l’horizontal, cet axe est dirigé en avant et en dehors d’une quantité égale à l’angle de la direction du regard avec le plan des verticaux.
• À la verticale (cos y° = 0) il est proche de l’axe transversal de l’œil.
• À 20° d’adduction, il est à +8° du plan frontal dirigé en dehors et recule si l’œil s’élève, se rapprochant de la ligne d’action de l’oblique inférieur.

Cet axe ne correspond pas strictement à la ligne d’action anatomique du muscle oblique, le moment d’action du muscle se répartissant également sur une action verticale synergique celle du muscle vertical dont il compense la torsion.
Le grand cercle vertical qui s’incline se projette orthogonalement sur le plan horizontal en une ellipse dont le grand axe est égal au diamètre du grand cercle, et dont l’angle a va de x° à 0° selon l’élévation y°.
Cet axe a de la direction du rétablissement de l’inclinaison de l’œil, en projection horizontale par rapport à l’axe transversal, compté positivement en avant et en dehors de cet axe, est donné par
:
a = x°*cos(y°)
L’angle de la direction de la compensation torsive par rapport à la direction du plan d’action des verticaux est donné par:
b = p/2 -x°*cos(y)
b est compté positif en dehors de l’axe du droit supérieur.

Décomposition du moment d’action des muscles obliques

Trois modes de calcul (figures n° 11, 12 et 13) sont possibles; ainsi l’action élévatrice en adduction se décomposerait en:

• 40  % pour le droit supérieur et 60  % pour l’oblique inférieur selon le modèle des lignes d’insertion anatomique, prenant origine sur le globe et le sphénoïde;
• 50  % chacun selon le modèle défini par le calcul des axes,
• 90  % pour le droit supérieur et 10  % pour l’oblique inférieur en faisant intervenir des poulies situées au pôle postérieur de l’œil.
Les poulies ténoniennes

Les poulies ténoniennes (figure n° 14) jouent également un autre rôle inhibant l’action paradoxale des muscles obliques.

Action paradoxale?

Lorsque l’œil dépasse une abduction de 20°, au-delà du plan d’action de ses verticaux, l’effet torseur devrait s’inverser; l’oblique inférieur devenant ainsi intorseur et le supérieur extorseur. Pour atténuer ce phénomène la Nature a mis en place les poulies ténoniennes dont le rôle est de maintenir une insertion apparente des muscles toujours dans la même position. Les muscles traversent la capsule de Tenon par des orifices postérieurs qui se comportent comme des poulies de réflexion maintenant leur ligne d’action et atténuant les effets de torsion parasites.
Ces considérations remettent en question le recul de l’insertion de l’oblique inférieur chez les strabiques présentant une élévation en adduction.

Remarques sur les actions des obliques
• Elles sont synergiques de celle des verticaux; l’intorsion du droit supérieur est compensée par l’extorsion de l’oblique inférieur, afin de maintenir l’œil vertical et ces deux muscles agissent tous les deux en synergie sur l’élévation.
• De même pour l’oblique supérieur et le droit inférieur dans l’abaissement.
• L’action des deux mêmes muscles obliques n’est pas symétrique
: ainsi dans une version droite de 20°, l’œil droit ne subit aucune torsion de la part de son droit supérieur puisque celui-ci agit dans son plan d’action; par contre l’œil gauche, en adduction de 20°, subit une forte intorsion de la part de son droit supérieur gauche lors de l’élévation; cette intorsion sera compensée par une action de l’oblique inférieur également élévateur.

Donc en version droite, l’œil droit s’élève sous la seule action de son droit supérieur (100  % de l’élévation est due au droit supérieur), tandis que l’œil gauche s’élève sous l’action conjointe de son droit supérieur et de son oblique inférieur dont la participation est de 10 à 60  % selon les modèles de calcul.

• L’opinion selon laquelle l’oblique inférieur serait surtout élévateur en adduction et torseur en abduction est discutable; les deux actions sont synergiques et parallèles; en adduction l’action torsive des obliques est fonction croissante de leur action verticale, et finirait par s’inverser en abduction, pour devenir paradoxale.

L’erreur d’interprétation de l’action des obliques a été de considérer leur fonctionnalité anatomique, alors qu’il eût été plus logique de concevoir une fonctionnalité physiologique de compensation de la torsion induite. Ainsi la loi de Hering, qui ne s’appliquerait pas au muscle en lui-même, mais à une « fonction  » faisant intervenir plusieurs muscles.
Le calcul montre que la ligne d’insertion anatomique est éloignée de la ligne d’action théorique, ce qui permet d’introduire une composante verticale. L’idée selon laquelle les fibres des obliques auraient une action préférentielle selon fibres antérieures ou postérieures est discutable, d’aucuns pensant que les fibres antérieures sont plus torsives et les postérieures plus verticalisantes.
En fait ce qui importe, compte tenu de l’éloignement entre ligne anatomique et ligne d’action, c’est que les fibres sont dirigées dans une certaine direction
; plus l’œil s’élève, plus la ligne d’action théorique se rapproche de la ligne anatomique.
On est surpris de constater qu’après chirurgie des obliques, l’insertion se ramasse considérablement perdant ainsi son caractère étalé.
Ces deux arguments plaident contre le rôle préférentiel donné aux fibres antérieures ou postérieures.

Étude la torsion subjective par les torches lumineuses

Parmi les nombreux moyens d’étude de la torsion, nous proposons son étude par l’emploi de flèches lumineuses colorées rouge/vert de 50 cm de long projetées par deux torches sur un écran comportant une grille graduée et un rapporteur en degrés. Ce système utilise le principe de l’écran tangentiel. Il peut également fonctionner en mode « Lancaster  ».
Une description du système est proposée ainsi que celle de son mode d’emploi, à la fois simple et peu onéreux.

Principe

Il s’agit d’une méthode par confrontation de deux index, colorés, rouge et vert, l’un présenté par l’observateur, l’autre guidé par le patient.
Le patient porte des lunettes colorées avec un verre rouge devant l’œil droit et vert devant l’œil gauche
; ces lunettes doivent être parfaitement dissociantes, c’est-à-dire que l’œil portant un verre coloré ne doit pas apercevoir l’index de l’autre couleur.
Il est impératif de vérifier la bonne dissociation par un essai avec un prisme vertical placé devant un œil et qui majorera la déviation sans possibilité de contrôle.
Comme dans toute méthode subjective, le sujet doit avoir une vision binoculaire normale et ne pas neutraliser.

Réalisation

Chaque torche (figure n° 15) est composée d’un assemblage de morceaux de tubes PVC de plusieurs diamètres afin de sertir ses différents composants:

• Une ampoule halogène basse tension (12 V 20 W).
• Un disque opaque portant une diapositive fond noir avec la flèche colorée rouge ou verte.
• Un objectif de 17 à 20 dioptries.

L’index sous forme d’une flèche colorée de 40 à 50 cm de long est projeté entre deux et trois mètres, sur un écran quadrillé.
Cet écran représente une mire dont la maille sera étalonnée en dioptries avec un cercle gradué en degrés en son centre.

Utilisation

Comme dans un test de Lancaster, le sujet porte des lunettes rouge/verte ajoutées à sa correction: le verre rouge est placé devant l’œil droit, le vert à gauche.
Le patient tient successivement la torche rouge puis la verte et doit la superposer avec celle de l’observateur dans les différentes positions du regard.
Il existe deux manières de procéder
:

• La tête est fixe et le regard balaye l’écran: c’est le mode « Lancaster  » qui expose au risque de fausse torsion; cette manière de procéder donne des renseignements utiles sur une éventuelle déviation horizontale ou verticale, mais reste peu précise sur la torsion (figure n° 16).
• Le regard reste fixé sur le centre de l’écran et la tête bouge
: c’est le mode « tangentiel  »; dans ces conditions la fausse torsion est quasiment éliminée puisque la projection se fait en permanence sur un plan tangent à la sphère du remotum (figure n° 17).
Résultats

Ce dispositif (figures n° 18 et 19) donne à la fois des renseignements:

• Quantitatif si on prend le soin d’étalonner les distances d’examen
• Qualitatif sur la nature des déviations et la présence d’incomitances torsionnelles dans les différentes positions du regard et lors de l’inclinaison de la tête.
Autre application pratique: la mesure de l’aniséïconie

La longueur de la flèche lumineuse (figure n° 20), rouge ou verte, étant proportionnelle à son éloignement de l’écran, il est possible d’en varier objectivement la longueur, et de demander au sujet subjectivement une coïncidence des deux flèches; si les longueurs objectives sont superposables, il n’y a pas d’aniséïconie.
Si pour obtenir une apparente superposition, l’examinateur doit rapprocher ou éloigner sa torche afin de modifier la longueur de la flèche pour obtenir une superposition, il y a aniséïconie dont le pourcentage est directement évalué par le rapport de longueur des deux flèches mesurées sur l’écran gradué.
Cette méthode s’applique à tous les méridiens et distinguera parfaitement les aniséïconies totales ou « overall  », des méridiennes, plus marquées dans une direction particulière.