Towards a clinical test sensitive to the efficiency of photoreceptors to detect light

La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est connue comme la principale cause de perte de vision chez les personnes âgées. Étant donné que la DMLA est une maladie progressive, un diagnostic plus précoce des signes et des symptômes peut permettre une intervention plus tôt et réduire la perte de vision à venir. Cependant, le premier stade de la DMLA est généralement asymptomatique alors qu’une déficience visuelle apparaît à des stades plus avancés de la maladie. Des découvertes récentes suggèrent qu’une diminution de la détection de la lumière par les photorécepteurs est un signe précoce de DMLA. Cependant, les tests fonctionnels cliniques actuels tels que l'acuité visuelle (AV) et la sensibilité au contraste (SAC) semblent être peu sensibles à une réduction de taux de détection des photorécepteurs puisque les patients au premier stade de la DMLA ont généralement une AV et une SAC dans les limites normales. Néanmoins, un test fonctionnel récemment développé, nommé le bruit photonique, devrait être sensible à une réduction de la détection de la lumière par les photorécepteurs. Dans ce mémoire, nous avons comparé différents tests potentiellement sensibles à une réduction du nombre de photons détectés par la rétine. Un test capable de détecter une réduction du nombre de photons détectés serait particulièrement utile s’il était spécifiquement sensible au taux de détection sans être sensible à d’autres facteurs tels que le flou optique. Des filtres de densité neutre ont été utilisés pour manipuler la quantité de lumière détectée par les photorécepteurs et différentes lentilles d'essai pour manipuler le flou de l’image de la rétine. Dans la première étude, les résultats ont montré que le bruit photonique et la sensibilité au mouvement à 15 Hz sont plus sensibles au taux de détection des photorécepteurs que les tests cliniques d'AV et de SAC. Les résultats de la deuxième étude ont montré que la SAC à faible luminance était plus sensible à une réduction de la détection de la lumière par les photorécepteurs que d'autres mesures cliniques de l'AV et de la SAC. Même si le bruit photonique et la sensibilité au mouvement à 15 Hz pourraient être des tests utiles pour détecter une diminution du taux de détection des photorécepteurs, ils nécessitent un écran avec des propriétés spécifiques ; ils sont donc actuellement difficilement applicables en clinique. La SAC à faible luminance a montré une excellente efficacité pour détecter une diminution du taux de détection des photorécepteurs et est facilement utilisable en clinique. Par conséquent, la SAC à faible luminance pourrait être un outil diagnostic utile pour le dépistage des premiers stades de la DMLA et favoriser une prise en charge plus tôt de la maladie.
Age-related macular degeneration (AMD) is known as the leading cause of vision loss among elderly. Since AMD is a progressive disease, an earlier diagnosis of the signs and symptoms may allow an earlier intervention to postpone the upcoming vision loss. However, the early stage of AMD is usually asymptomatic while visual impairment appears in more advanced stages of the disease. Recent findings suggest that reduced detection of light by photoreceptors is an early sign of AMD. However, current clinical functional tests such as visual acuity (VA) and contrast sensitivity (CS) seem not to be very sensitive to a reduction in the detection of light since patients with early AMD generally had a normal VA and CS. A recently developed functional test, namely, photon noise should be sensitive to reduced light detection by photoreceptors. In this thesis, different tests that could be potentially sensitive to a reduction in the number of photons detected by the retina were compared. A test capable of detecting a reduction in detection of light would be particularly useful if it was specifically sensitive to the detection rate without being sensitive to other factors such as blur. Neutral density filters were used to manipulate the amount of light detected by the photoreceptors and different trial lenses to manipulate the blur of the retinal image. In the first study the results showed that photon noise and motion sensitivity at 15 Hz are more sensitive to the detection rate of photoreceptors than clinical VA and CS tests. The results of the second study showed that low-luminance contrast sensitivity (LLCS) is more sensitive to light detection by photoreceptors than other clinical measures of VA and CS. Although photon noise and motion sensitivity at 15 Hz could be useful tests to detect a decrease in the detection rate of photoreceptors, they require a screen with specific properties and, therefore, they are not easily accessible under clinical conditions. LLCS as an easily applicable clinical test showed to have an outstanding efficiency to detect a decrease in the detection rate. Therefore, LLCS could be a useful diagnostic tool for the early signs of AMD that could, in turn, lead to slow down the progress of the disease.