Des mécanismes d’adaptation des malvoyants aux nouvelles technologies de restauration visuelle

From adaptation mechanisms with visual impairment to new technologies in vision restoration

• Auteur / Autrice : Sihem Kime
• Direction : Ryad Benosman, Xavier Clady
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie
• Date : Soutenance le 20/06/2016
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de la vision (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Régnier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Lorenceau, Avinoam Bezalel Safran
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Jouffrais, Laurent Perrinet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réadaptation

Handicapés visuels

Implants électroniques

Perception des formes

Neuroprothèses

Vision artificielle (robotique)

Rétinite pigmentaire

Mots clés libres

Perception

Vision

Prothèses

Réhabilitation

Malvoyance

Rétinite pigmentaire

Vision

Rehabilitation

Visual restoration

Résumé

La malvoyance a un impact énorme sur la qualité de vie des personnes touchées, et des coûts d'assistance pour la société toute entière. Un important effort de recherche est donc axé dans le développement de nouvelles technologies, visant à restaurer la vision. Actuellement, les implants rétiniens représentent la technologie la plus en avance dans le domaine, avec deux dispositifs approuvés pour la commercialisation. Les premières études cliniques ont décrit la perception de signaux lumineux (phosphènes) provoqués par ces dispositifs. Certains patients récupèrent de l'autonomie, mais seulement quelques-uns atteignent des niveaux de perception satisfaisants, qui leur permettraient de réaliser des tâches plus complexes. Par conséquent des limitations existent, concernant à la fois la résolution spatiale et temporelle, et ces limitations appellent à des améliorations de la technologie et des stratégies de stimulation utilisées. L'objectif de cette thèse est de présenter les modalités possibles d’amélioration de la qualité de la perception fournie par les implants visuels. Une étude sur les patients atteints de RP, qui est la principale population ciblée par les implants rétiniens, est présentée afin de détecter et de caractériser les stratégies d'adaptation visuelle développées après avoir perdu la vision périphérique. La deuxième partie de cette thèse, présente une plate-forme de projection à haute-fréquences, et l’évaluation de son impact sur les performances visuelles. La dernière contribution de ce travail présente, l'impact d’une projection à haute fréquence sur les technologies de restauration visuelle.

Visual impairment is a condition, which can lead to blindness, and has an enormous impact on the quality of life of the affected individuals, and in assistance costs for the whole society. An important research effort is therefore spent in developing novel technologies, aiming to restore visual functionality. Currently the most promising technology is represented by retinal implants, with two companies producing devices approved for commercialization. The first clinical studies encouragingly reported perception elicited by both devices. Some patients retrieve autonomy, but only a few could reach satisfactory perception levels, allowing more complex tasks such as reading. Hence limitations exist in both spatial and temporal resolution, and these limitations call for improvements of the technology and of the stimulation strategies used therein. The focus of this thesis lies in presenting possible modalities to improve the perception quality provided by implants. An original study on RP patients, which is the principal population targeted by retinal implants, presents visual adaptation strategies developed after losing peripheral vision. The second part of the thesis presents a platform projecting at high frame rates, and evaluates its impact on visual performances. The last contribution of the work hereby presented is on the impact of high frame rate projection on visual restoration technologies. This study allowed to accurately replicate the perceptual effects of the technologies studied, and to evaluate potential performance improvements using higher temporal resolutions for stimulation strategies in visual restoration devices.