Chapitre 1 Anatomie chirurgicale de l’appareil oculomoteur

Anatomie chirurgicale des muscles droits

Anatomie chirurgicale des muscles obliques

Vascularisation et innervation des muscles oculomoteurs

Anatomie de l’appareil suspenseur du globe oculaire

Images des muscles oculomoteurs et de l’appareil suspenseur du globe oculaire en IRM statique et dynamique

L’anatomie de l’appareil oculomoteur humain est l’aboutissement phylogénétique de la frontalisation complète des axes visuels et incomplète des orbites. L’appareil est à la fois suspenseur et moteur : il permet au globe oculaire de pivoter et, en même temps, il le fait pivoter autour de son centre de rotation suivant les trois dimensions de l’espace. Il y parvient bien que l’ancrage orbitaire des muscles soit décalé par rapport au centre de rotation du globe. Ce décalage, survenu graduellement au cours de l’évolution, a été compensé au fur et à mesure par « un développement de l’ensemble des muscles oculomoteurs » [1] et une adaptation fonctionnelle d’une efficacité insurpassée (figure 1.1). À mesure que la position des yeux est devenue plus antérieure et que la vision fovéolaire s’est développée, « la seule façon de conserver la vision panoramique a été d’accroître la motilité oculaire » [1].

Fig. 1.1 L’appui orbitaire des muscles est décentré par rapport au centre de rotation du globe oculaire.

A. Vue supérieure d’une orbite droite. B. Coupe axiale d’une orbite gauche dans le plan neuro-oculaire (PNO) en SPeT2 inversée.

Sources : A. dissection et dissections suivantes, Ph. de Gottrau ; B. IRM, M.-T. Iba-Zizen.

La connaissance de l’anatomie de l’appareil oculomoteur dans sa totalité est le passage obligé pour parvenir à la maîtrise chirurgicale, même si la chirurgie des strabismes ne porte que sur la partie antérieure, péri-oculaire, intra- et sous-ténonienne des muscles oculomoteurs, allant de l’orifice ou foramen ténonien à l’insertion sclérale. C’est à cette partie qu’amène la voie d’abord (cf. chapitre 9) et sur elle que peut s’effectuer la correction chirurgicale de la déviation strabique (cf. chapitres 10 à 14).

Les muscles oculomoteurs ont, avec les autres muscles craniofaciaux, une origine embryologique et un développement in utero, ainsi que de nombreuses propriétés qui les différencient des autres muscles squelettiques.

Ils se développent à partir de deux condensations – l’une supérieure, l’autre inférieure – de tissu mésenchymateux à l’intérieur de l’orbite ; tous les muscles se développent simultanément d’arrière en avant, de leur origine postérieure à leur corps et à leur insertion terminale [2,3]. Leurs ébauches sont repérables à l’échographie fœtale dès la 11^e ou 12^e semaine d’aménorrhée (figure 1.2). Initialement fibrocytaires, elles deviennent musculaires à partir du moment où elles ont reçu leur innervation, c’est-à-dire à partir de la 16^e semaine d’aménorrhée (moment à partir duquel on peut observer des mouvements oculaires à l’échographie). Au cours de ce développement, l’insertion sclérale des muscles droits s’étend tout d’abord de l’équateur du globe au limbe ; ce n’est qu’entre le 18^{^e} et le 24^{^e} mois de vie que son assise sclérale acquiert sa localisation et sa surface définitives, en même temps que le globe oculaire atteint ses dimensions définitives (à l’exception de l’hémisphère postérieur qui grandit encore de 1 à 2 mm jusqu’à l’adolescence) [2,3].

Fig. 1.2 Images échographiques des muscles oculomoteurs au cours du développement fœtal.

A. Fœtus à 16,4 semaines d’aménorrhée : coupe coronale de l’orbite droite montrant en coupe les quatre muscles droits et le corps musculaire de l’oblique supérieur, ainsi que la partie initiale de l’oblique inférieur. B. Fœtus à 25,4 semaines d’aménorrhée : coupe axiale montrant le muscle droit médial droit (→). DM : droit médial ; DL : droit latéral ; NO : nerf optique.

Source : Ph. Roth, service de maternité, hôpital Necker, Paris.

Anatomie chirurgicale des muscles droits

Les quatre muscles droits forment le cône musculaire de l’orbite.

Anatomie macroscopique des muscles droits

Ils s’insèrent, à leur origine, au sommet de l’orbite sur un tendon commun formant l’anneau de Zinn (figure 1.3).

Fig. 1.3 Insertion postérieure des muscles droits sur l’anneau de Zinn.

De là, ils cheminent vers l’avant en suivant la paroi orbitaire correspondante ; après avoir atteint le globe oculaire à leur point de tangence et s’être engagés dans l’épaisseur de la capsule de Tenon, ils s’infléchissent pour longer la paroi sclérale jusqu’à leur insertion (figure 1.4).

Fig. 1.4 Trajet des muscles droit supérieur, droit latéral et oblique supérieur.

Dans leur moitié antérieure, incluant la « partie chirurgicale », les muscles droits revêtent la forme d’un ruban de largeur à peu près constante. L’extrémité antérieure est musculotendineuse sur une longueur d’environ 3 mm pour le droit médial, de 4,5 mm pour les droits verticaux et de 7,5 mm pour le droit latéral [4]. Le tissu tendineux confère à celle-ci une cohérence transversale que n’a pas le corps musculaire ; c’est un avantage dont tirent profit les techniques de recul ou de déplacement musculaires (cf. chapitres 10 et 11).

À l’endroit de leur insertion, les muscles sont en continuité avec la sclère. « Les fibres (musculo)tendineuses, d’abord parallèles entre elles, s’écartent en éventail (au niveau de leur insertion sclérale). Elles pénètrent profondément dans la sclérotique » (figure 1.5) [4–6]. La ligne postérieure de l’insertion dessine des arcades à concavité postérieure, d’une hauteur de 1 à 2 mm, formées de fibres qui se recourbent vers l’arrière avant de pénétrer dans la sclère ; les muscles oculomoteurs sont donc amarrés à celle-ci par un véritable pied d’insertion (foot plate– plate-forme – des auteurs anglophones). « La largeur des tendons, autrement dit la largeur de l’insertion oculaire, est (…) d’environ 1 cm pour chacun des muscles. (…) La largeur totale de ces insertions (…) est supérieure à celle de l’espace qui les sépare. » [7]

Fig. 1.5 L’extrémité musculotendineuse des muscles oculomoteurs pénètre dans l’épaisseur de la sclère à l’endroit de leur insertion.

Source : coupe histologique, Ph. de Gottrau.

Données biométriques de référence

Les principales données biométriques des muscles droits et de leurs rapports avec le globe oculaire, réunies dans le tableau 1.1, représentent des moyennes établies à partir des données de la littérature. Elles peuvent varier quelque peu d’un muscle à l’autre, d’un individu à l’autre et parfois même d’un œil à l’autre chez un même sujet, sans pour autant sortir de la norme (cf. ci-dessous) ; elles dépendent, en autres, des dimensions des globes et des orbites.

Tableau 1.1 Données biométriques moyennes.

Fig. 1.21 Coupe antérieure du plan neuro-oculaire (PNO) en séquence pondérée T1 (SEpT1) et suppression de graisse.

Ce plan constitue la base la base horizontale du référentiel spatial céphalique dont les repères orbitaires, en position primaire du regard (plan méridien horizontal des orbites) sont à l’avant les deux cristallins, coupés symétriquement selon leur méridien horizontal, les deux têtes des nerfs optiques et à l’arrière, les deux canaux optiques.

Cette séquence optimise le contraste entre le signal des muscles (droit médial et droit latéral) et des fascias ténoniens (hypersignal modéré) et celui de la graisse orbitaire (hyposignal modéré). Elle fait également apparaître les structures du globe oculaire de la membrane de Descemet à l’avant à la sclère à l’arrière ; le nerf optique peut apparaître en volume partiel si le PNO est imparfait (hypersignal modéré) [63].

Certaines de ces données méritent d’être soulignées :

• la longueur de la partie purement musculaire est quasi identique pour les quatre muscles droits ; en revanche, celle de l’extrémité musculotendineuse [5] est différente pour chacun d’eux ; de ce fait, la longueur totale du droit latéral dépasse légèrement celle des trois autres muscles ;

• la longueur de l’arc de contact est également différente pour chacun d’eux : elle dépend de l’obliquité (par rapport à l’axe antéropostérieur du globe) avec laquelle le muscle aborde le globe oculaire (cf. figure 1.1) ;

• la section maximum des muscles (dont la mesure est plus précise en IRM qu’en échographie) est semblable pour les quatre muscles, si l’on tient compte :

– de la difficulté de différencier ce qui revient au droit supérieur et au releveur de la paupière supérieure,

– du moindre étalement longitudinal du droit latéral dans l’étude d’où ces données sont tirées [8,9].

Deux données anatomiques sont constantes :

• d’une part, la distance de l’insertion au limbe va en croissant du droit médial au droit supérieur, en passant par les droits inférieur et latéral, selon la classique spirale de Tillaux (figure 1.6A) ;

• d’autre part, les distances qui séparent les insertions des muscles antagonistes d’un même œil sont égales (figure 1.6B) ; en effet, le rapport entre la distance, mesurée en arc, séparant l’extrémité antérieure du muscle droit médial de celle du droit latéral et celle séparant l’extrémité antérieure du muscle droit supérieur de celle du droit inférieur est égal à 1 ; de ce fait les différences de largeur du limbe, de distance de l’insertion musculaire au limbe et de diamètre cornéen s’annulent-elles entre elles [4,10].

Fig. 1.6 Topographie des insertions sclérales des muscles droits.

A. Spirale de Tillaux. B. Distance entre les insertions des muscles droits antagonistes.

Variations des insertions sclérales

Les insertions sclérales des muscles droits sont des points de repère essentiels pour la chirurgie des strabismes. Leur situation peut toutefois varier quelque peu d’un sujet ou d’un œil à l’autre. Aussi est-on inévitablement amené à se demander dans quelle mesure les variantes, notamment celles de la distance au limbe cornéoscléral, peuvent avoir un effet sur l’équilibre oculomoteur et/ou influencer les résultats postopératoires [1,4,11,12] ? L’erreur serait de leur accorder trop d’importance lorsqu’elles sont mineures ou pas assez lorsqu’elles sont majeures.

Les variantes peuvent concerner une ou simultanément plusieurs des caractéristiques des insertions : la distance de l’insertion au limbe, la largeur transversale et antéropostérieure, le décalage vertical, l’obliquité ou/et la forme de l’insertion (tableau 1.2).

Tableau 1.2 Variantes des insertions sclérales des muscles droits.

Variantes des insertions sclérales des muscles droits	Variantes mineures (limites de la norme)	Variantes majeures
Distance de l’insertion au limbe	± 1 mm	→ ± 2 mm Droit latéral, 1 fois sur 7 Droit médial, 1 fois sur 15 1,5 mm entre les muscles homonymes d’un même sujet
Largeur de l’insertion	± 1,5 mm 14 fois sur 15	→ ± 3 ou 4 mm 1 fois sur 15
Décalage vertical de l’insertion	< 1,5 mm	→ 1/4 à 1/3 de la largeur de l’insertion vers le haut ou le bas 1 fois sur 20
Obliquité de l’insertion	≤ 1 mm	→ 1,5 à 3 mm 1 fois sur 7 Droit médiaux > droits latéraux
Forme de l’insertion	Curviligne En marches d’escalier	1 fois sur 7

Les fréquences indiquées sont empruntées à l’étude de Otto et Zimmermann [13].

Les variantes mineures, telles qu’elles s’observent chez cinq sujets sur six selon l’étude d’Otto et Zimmermann [13], sont à considérer comme la variance d’une situation moyenne, au sens statistique du terme. Elles sont sans corrélation avec la réfraction, l’existence ou l’importance d’une déviation strabique ; elles n’ont pas de répercussions sur les résultats postopératoires, à la condition que le dosage soit appliqué à partir d’elles et non du limbe.

Selon la même étude, des variantes plus marquées ou majeures, s’observent chez un sujet sur six. Elles n’ont cependant pas toutes le même effet sur l’équilibre oculomoteur :

• leur effet dépend en premier lieu de l’importance de l’écart à la moyenne ;

• une distance inhabituelle de l’insertion sclérale au limbe et l’obliquité ou la forme de l’insertion ne sont en général pas responsables de l’apparition d’un strabisme ; mais elles peuvent rendre la déviation strabique plus complexe ; une éventuelle corrélation avec la forme particulière du strabisme doit être recherchée au cas par cas ;

• en revanche, un décalage vertical des insertions des droits horizontaux de plus de 1 ou 1,5 mm, unilatéral ou bilatéral, est souvent corrélé à une incomitance alphabétique (cf. chapitre 18) ; en pareil cas, c’est tout le trajet du muscle, poulie comprise, qui est décalé vers le haut ou, plus souvent, vers le bas ; selon notre expérience personnelle, cette variante est plus fréquente sur les droits latéraux que sur les droits médiaux.

Les malformations véritables des muscles oculomoteurs sont beaucoup plus exceptionnelles, qu’il s’agisse de syndrome d’adhérence par anomalie de clivage des gaines musculaires (entre le droit supérieur et le releveur de la paupière supérieure ou l’oblique supérieur, entre l’oblique inférieur et le droit inférieur ou le droit latéral), d’insertions anormales (tendon commun de l’oblique supérieur et des fibres nasales du droit supérieur [1]) ou de muscles surnuméraires ou d’agénésies.

De l’anatomie à la chirurgie

En ne considérant que la longueur de la partie purement musculaire des muscles droits et l’épaisseur de celle-ci, il apparaît que ces quatre muscles sont semblables, abstraction faite de l’asymétrie anatomique du couple des droits horizontaux (compensée par leur asymétrie fonctionnelle, cf. chapitre 2).

L’action de la chirurgie oculomotrice qui consiste à relâcher ou à freiner (à affaiblir), ou à tendre (à renforcer) les muscles, revient à ajuster les forces musculaires de façon purement mécanique et non par l’intermédiaire de la commande oculomotrice. Si l’action porte de façon égale sur les deux muscles de l’un des couples antagonistes, la tension globale exercée par ce couple sur le globe oculaire reste inchangée ; mais le point d’égale tension et, par là, la position du globe se trouvent déplacées. En agissant de façon inégale sur les muscles d’un couple, la tension globale de ce couple est diminuée ou augmentée, en plus du déplacement du point d’égale tension ; c’est ainsi que le déséquilibre des forces musculaires peut être corrigé (cf. chapitre 6).

Anatomie chirurgicale des muscles obliques

Les deux muscles obliques prennent leur appui osseux dans l’angle antéro-interne, respectivement supérieur et inférieur de l’orbite. Partant de là, leur trajet est oblique en arrière et en dehors pour arriver au contact du globe oculaire, pénétrer dans l’épaisseur de la capsule de Tenon et atteindre, chez les primates et l’homme, leur insertion sclérale au niveau de l’hémisphère postérieur du globe oculaire. Leur disposition chez l’humain, de même que les possibles variations et anomalies congénitales découlent de l’évolution phylogénétique au cours de laquelle ils ont conservé leur fonction antitorsionnelle [1].

Complément

L’ouvrage intitulé Surgery of the vertical muscles of the eye de Fink , dont les deux éditions ont paru respectivement en 1951 et 1962, a contribué de façon décisive aux progrès de la chirurgie des muscles obliques [1] ; il reste une référence de base.

Muscle oblique supérieur

Le muscle oblique supérieur s’insère à son origine à la périphérie nasale supérieure du canal optique. Son corps fusiforme suit l’angle supéromédial de l’orbite. Son tendon se réfléchit dans la trochlée amarrée dans l’angle supéro-interne et antérieur de l’orbite, siège primitif de l’insertion osseuse de ce muscle (figure 1.7) [1].

Fig. 1.7 Trajet du muscle et du tendon oblique supérieur et trochlée traversée par son tendon.

Le tendon mesure environ 30 mm au total qui se décomposent ainsi : 10 mm rétrotrochléens, 2 à 3 mm intratrochléens, 10 mm de la trochlée au bord nasal du droit supérieur et 8 mm sous ce dernier ; la longueur du tendon réfléchi est donc d’environ 19,5 mm. L’amplitude des mouvements intratrochléens du tendon peut atteindre ± 8 mm, soit 16 mm [1,14].

La partie réfléchie du tendon de l’oblique supérieur, qui seule intéresse l’opérateur, apparaît gracile ; le tendon est rond, d’un diamètre de 1,5 mm lorsqu’il franchit la trochlée [14] ; il s’aplatit progressivement en s’approchant du globe oculaire ; sa largeur est de 6 mm au moment où il s’engage sous le droit supérieur et la largeur de son insertion sclérale varie de 7 à 18 mm (figure 1.8) [1].

Fig. 1.8 Tendon réfléchi du muscle oblique supérieur et son insertion sclérale au niveau de la partie moyenne et temporale de l’hémisphère postérieur du globe oculaire.

Le bord antérieur du tendon passe à 2 ou 2,5 mm et le bord postérieur à 8 ou 8,5 mm en arrière de l’extrémité nasale de l’insertion du droit supérieur, lorsque le globe est en position primaire. L’extrémité antérieure de l’insertion est située en moyenne à 4,5 mm en arrière de l’extrémité temporale de l’insertion du droit supérieur, c’est-à-dire au niveau de l’équateur du globe. L’extrémité postérieure de son insertion se trouve à environ 8 mm au-dessus du centre maculaire.

L’insertion sclérale est le plus souvent linéaire ou légèrement arquée (80 % des cas), suivant une ligne ou un arc oblique en arrière et en dedans, mais sa topographie est variable, proche du bord temporal ou sous la partie médiane du droit supérieur, rarement proche du bord nasal de ce dernier [15]. Le tendon élargit encore son insertion par l’intermédiaire des fibres qu’il envoie à la capsule de Tenon.

Muscle oblique inférieur

Le muscle oblique inférieur s’insère à son origine orbitaire au niveau de l’apophyse orbitaire du maxillaire supérieur, en arrière de la partie interne du rebord orbitaire inférieur et juste en dehors de l’orifice supérieur du canal lacrymonasal (figure 1.9A).

Fig. 1.9 Muscle oblique inférieur.

A. Trajet du muscle oblique inférieur. B. Moitié externe et insertion sclérale du muscle oblique inférieur en dessous du muscle droit latéral. C. Coupe du segment distal d’un muscle oblique inférieur montrant les deux chefs séparés par un fin septum collagéneux en continuité avec la gaine musculaire.

Souce : coupe et cliché, R. LaRoche, Halifax (Canada).

Dans sa moitié externe, il se présente sous la forme d’un ruban musculaire charnu, d’une largeur constante de 10 mm [7]. Son insertion sclérale sous la partie médiane du droit latéral, ou proche du bord inférieur de ce dernier, est moins variable que celle du tendon réfléchi de l’oblique supérieur ; elle est le plus souvent étalée sur 1 ou 2 mm [16]. Son extrémité antérieure est à 9,5 ou 10 mm en arrière de l’extrémité inférieure de l’insertion du droit latéral et son extrémité postérieure est à 1 mm en dessous et 1 à 2 mm en dehors du centre maculaire (figure 1.9B). L’oblique inférieur envoie constamment des expansions fibreuses au bord inférieur du droit latéral.

La partie distale de l’oblique inférieur est bifide sur une plus ou moins grande longueur (de 1,8 à 18 mm) ; cette bifidité ne résulte pas des manœuvres opératoires, mais est le résultat évolutif de la fusion de deux muscles (figure 1.9C). De ce fait, l’insertion sclérale est double, voire multiple jusqu’à cinq, dans près de la moitié des cas ; l’écart entre les insertions peut dépasser 5 mm [17].