Oculométrie ou eye tracking : principe, usages et limites

L’oculométrie, également appelée eye tracking ou suivi du regard, est une technologie qui détermine électroniquement la direction du regard et suit ses déplacements au cours du temps. [2] Elle ne désigne pas une maladie et ne possède donc pas de signes, d’évolution ou de traitement propres. [1] [2] En médecine et en recherche, elle sert à mesurer objectivement certains mouvements des yeux, l’attention visuelle ou la manière dont une personne explore une image ou réalise une tâche. [1] [2] La signification des résultats dépend toutefois de la population étudiée, de la tâche proposée, du matériel employé et de la question clinique ou scientifique posée. [1] [2]

Comment l’oculométrie suit-elle le regard ?

Un système d’oculométrie peut utiliser une caméra dédiée qui émet une lumière infrarouge et détecte son reflet sur la cornée et la pupille. [1] Le dispositif estime ainsi la direction du regard et peut enregistrer séparément les données provenant de chaque œil. [1] [2] Les appareils peuvent être installés à distance devant un écran, portés sous forme de lunettes ou de dispositif fixé sur la tête, ou intégrés dans un casque de réalité virtuelle. [2] Les systèmes fixes à haute précision demandent parfois une position stable de la tête, tandis que certains dispositifs à distance tolèrent davantage les mouvements naturels. [2]

Quels mouvements et paramètres sont mesurés ?

La fixation correspond au maintien du regard sur une zone, tandis qu’une saccade est un mouvement rapide qui déplace le regard d’un point à un autre. [2] La poursuite visuelle décrit le suivi régulier d’une cible en mouvement, et la vergence correspond aux mouvements coordonnés des deux yeux nécessaires au maintien d’une vision binoculaire simple. [2] Selon le protocole, l’appareil peut quantifier le nombre, la durée et la répartition spatiale des fixations, ainsi que la fréquence, l’amplitude ou la durée des saccades. [2] D’autres mesures peuvent concerner la durée du regard, le trajet suivi sur une image, le délai avant de regarder une cible, la stabilité de la fixation, la direction du regard ou la coordination des deux yeux. [1] [2] Ces données constituent des mesures du comportement visuel et doivent être interprétées en fonction de la tâche réalisée. [1] [2]

À quoi cette technologie peut-elle servir en santé ?

En ophtalmologie et en recherche visuelle, l’oculométrie permet d’étudier objectivement la fixation, les saccades, la poursuite et le contrôle de la vergence. [2] Des travaux pédiatriques l’ont employée pour caractériser des anomalies de vision binoculaire telles que le strabisme, l’amblyopie ou certaines déviations latentes des axes visuels. [2] Dans ces travaux, l’analyse peut notamment mettre en évidence une fixation instable, une coordination anormale des saccades ou une différence de position entre les deux yeux. [2] Chez les nourrissons ayant un handicap moteur ou un risque de handicap moteur, le suivi du regard a aussi été étudié pour explorer l’attention visuelle, la vitesse de traitement, les préférences visuelles et certains aspects du développement cognitif, social ou linguistique. [1] Cette approche présente un intérêt particulier lorsque les capacités motrices limitées rendent certaines réponses manuelles difficiles à obtenir ou susceptibles de masquer d’autres aptitudes. [1] Le regard peut également être transformé en commande informatique, par exemple pour déplacer un curseur ou sélectionner une cible après l’avoir regardée pendant une durée définie. [1] Cette fonction a été étudiée comme moyen d’accès à la communication pour des enfants présentant un handicap physique sévère, notamment une paralysie cérébrale. [1]

Comment se déroule une mesure par eye tracking ?

Le déroulement n’est pas unique, car les protocoles varient selon l’âge, l’appareil, l’objectif de l’évaluation et l’environnement de mesure. [1] [2] Une phase de calibration est généralement nécessaire pour relier les données enregistrées par la caméra à la position réelle du regard. [1] [2] La personne regarde ensuite des stimuli adaptés au but de la mesure, qui peuvent être des points, des formes, des visages, des mots, des dessins animés, des objets ou des cibles mobiles. [1] [2] Certaines tâches demandent seulement de regarder une cible, tandis que d’autres évaluent la lecture, la recherche d’un élément, le suivi d’un mouvement ou l’alignement des yeux dans différentes conditions visuelles. [2] Chez le nourrisson, les études ont utilisé des séances très variables, allant d’une mesure brève à des utilisations répétées, sans qu’un protocole standard ait pu être identifié. [1]

Comment interpréter les résultats ?

Les résultats prennent la forme de mesures quantitatives et parfois de représentations du trajet ou de la répartition du regard. [1] [2] Une valeur ou un trajet inhabituel peut être associé à une difficulté visuelle, oculomotrice ou développementale dans une population donnée, mais cette association ne suffit pas à établir à elle seule un diagnostic individuel. [1] [2] L’âge, le sexe, le type de stimulus, l’attention, la fatigue, les mouvements et les caractéristiques techniques de l’appareil peuvent influencer les données recueillies. [1] La comparaison avec d’autres observations ou examens reste donc importante pour replacer la mesure dans son contexte clinique. [1] [2]

Quelles sont les limites de l’oculométrie ?

Les systèmes modernes sont décrits comme des outils non invasifs, mais la réussite de la mesure dépend notamment d’une calibration correcte et d’un enregistrement de qualité. [1] [2] Chez le jeune enfant, l’inattention, la somnolence, les pleurs, l’agitation ou les mouvements peuvent entraîner une perte de données ou l’exclusion de certains essais. [1] Des difficultés de calibration, des artefacts liés aux mouvements et des erreurs de matériel ont également été rapportés. [1] Les systèmes très précis peuvent exiger une coopération et une stabilité de la tête difficiles à maintenir pour de jeunes enfants. [2] À l’inverse, les dispositifs portables facilitent l’étude du regard dans des situations plus naturelles, mais peuvent être moins précis pour certaines anomalies subtiles. [2] Le choix de l’appareil représente ainsi un compromis entre précision, liberté de mouvement, confort, environnement d’utilisation et type de mesure recherché. [2]

Quelle est sa place actuelle dans les soins ?

L’oculométrie fournit des mesures objectives susceptibles de compléter l’observation clinique et certains examens visuels ou développementaux. [1] [2] Les études disponibles chez les nourrissons à risque moteur restent toutefois peu nombreuses, souvent de petite taille et très hétérogènes quant aux appareils, aux tâches et aux paramètres mesurés. [1] Dans ce contexte, les données actuelles sont insuffisantes pour soutenir une utilisation clinique systématique de l’oculométrie chez ces nourrissons. [1] La recherche pédiatrique sur la vision binoculaire reste elle aussi limitée par le petit nombre d’études, la diversité des méthodes et l’absence de procédures standardisées et d’instruments uniformément validés. [2] Un résultat d’oculométrie doit donc être compris comme une mesure spécialisée dont l’utilité dépend de son indication et de son intégration à l’évaluation globale, et non comme un diagnostic automatique. [1] [2]