Périmétrie spécifique à la couleur et au contraste pour sonder la vulnérabilité des sous-types de cellules ganglionnaires rétiniennes

Introduction

La vision repose sur de nombreux types de cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR), chacune étant réglée sur différents signaux de couleur ou de contraste. Les tests de champ visuel standard utilisent des stimuli blanc sur blanc (achromatiques) et mesurent la sensibilité globale, mais des dommages précoces ou sélectifs dans des maladies comme le glaucome peuvent être masqués par des résultats normaux sur le champ visuel complet. Des tests de périmétrie spécialisés sondent désormais des voies spécifiques en utilisant des stimuli de couleur ou de contraste temporel. Par exemple, la périmétrie bleu-sur-jaune (Périmétrie Automatisée à Courtes Longueurs d'Onde, SWAP) présente une cible bleue brillante sur un fond jaune pour isoler la voie des cônes à courtes longueurs d'onde (bleus) et ses petites CGR bistratifiées (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). De même, les tests rouge-vert (chromatiques) ciblent les voies des cônes à longues/moyennes longueurs d'onde (système parvocellulaire), et les tests de scintillement/temporels (comme la périmétrie par doublement de fréquence ou le scintillement à haute fréquence) sollicitent les grandes CGR parasols (magnocellulaires). En disséquant la vision de cette manière, les cliniciens espèrent détecter les dommages dans des sous-types spécifiques de CGR plus tôt ou plus précisément qu'avec les tests blanc sur blanc.

Cet article passe en revue ces méthodes de périmétrie spécifique à la couleur et au contraste et leur lien avec le glaucome et les maladies du nerf optique. Nous discutons de ce que la périmétrie bleu-jaune et rouge-vert peut révéler sur le dysfonctionnement des voies, comment la périmétrie par scintillement examine le traitement du contraste temporel, et comment ces pertes fonctionnelles se traduisent en imagerie structurelle (OCT) et en métriques de flux sanguin (OCT-Angiographie). Nous examinons également les preuves indiquant si de tels tests ciblés prédisent un déclin ultérieur sur les champs visuels standard, et suggérons des protocoles de test pratiques qui maximisent l'information diagnostique sans trop fatiguer les patients.

Périmétrie spécifique à la couleur et au contraste

Périmétrie Bleu-Jaune (SWAP)

La périmétrie bleu-sur-jaune (SWAP) est un test de couleur bien connu. Elle utilise un stimulus bleu de grande taille et à bande étroite (environ 440 nm) présenté sur un fond jaune vif (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Le champ jaune à haute luminance adapte les cônes rouges et verts de sorte que la voie restante – les cônes à courtes longueurs d'onde (bleus) et leurs petites CGR bistratifiées – réponde principalement. En effet, la SWAP “isole” le canal des cônes bleus. Le glaucome précoce affecte souvent ces petites cellules bistratifiées, de sorte que la SWAP peut révéler une perte de champ plus tôt que les tests conventionnels (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). En effet, des études rapportent que la SWAP peut détecter des défauts du champ visuel chez les suspects de glaucome ou les yeux atteints de glaucome précoce avant que la périmétrie standard ne montre des pertes, suggérant une sensibilité plus élevée pour les dommages précoces (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Par exemple, une étude a révélé que les déficits SWAP étaient fortement corrélés à l'amincissement de la couche de fibres nerveuses rétiniennes (r≈0,56 dans le quadrant inférieur) chez les patients atteints de glaucome (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), indiquant que la perte SWAP correspond aux dommages structurels.

Cependant, la SWAP présente des limites pratiques. Elle est sensible à l'opacité du cristallin (les cataractes rendent les résultats peu fiables) et nécessite généralement des tests plus longs (pour surmonter les effets d'adaptation). Cliniquement, la SWAP utilise souvent un algorithme “SITA-SWAP” pour réduire le temps, mais les patients peuvent tout de même se fatiguer facilement. Dans la recherche, les champs SWAP ont montré des déficits moyens plus importants que les champs blanc sur blanc chez les suspects de glaucome (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), mais la reproductibilité peut être un problème. Une autre approche basée sur la SWAP mesure les réponses pupillaires (pupillographie) aux stimuli bleus et jaunes, reflétant la fonction des cellules ganglionnaires à mélanopsine. Une étude a montré que les tests pupillaires à lumière bleue détectaient légèrement mieux les pertes précoces que les stimuli à lumière jaune dans le glaucome léger, suggérant que les tests de la voie bleue pourraient révéler des dommages précoces (openresearch-repository.anu.edu.au).

Compte tenu des forces et des faiblesses de la SWAP, elle est principalement utilisée lorsque les cliniciens suspectent un glaucome précoce ou une neuropathie optique malgré des champs visuels standard normaux. De nombreux spécialistes du glaucome effectuent une périmétrie suédoise interactive à seuil (SITA SWAP) bleu-sur-jaune dans les cas suspects.

Périmétrie Rouge-Vert (Parvocellulaire)

La voie rouge-vert (système parvocellulaire) transporte des signaux à haute résolution et d'opposition de couleur et peut également être testée psychophysiquement. En pratique, isoler ce canal nécessite une conception soignée (utilisant souvent des stimuli rouge contre vert isoluminants). Il n'existe pas de “périmétrie rouge-vert” commerciale largement utilisée, mais des tests de recherche ont montré des résultats intéressants. Par exemple, des études utilisant des tests d'opposition rouge-vert ont constaté que chez certains yeux glaucomateux, la voie parvocellulaire est aussi vulnérable – voire plus vulnérable – que la voie achromatique. Une étude classique a révélé qu'un sous-ensemble d'yeux atteints de glaucome précoce présentait des pertes plus importantes pour le contraste de couleur rouge-vert que pour la vision blanc sur blanc (www.sciencedirect.com). Cela suggère que les cellules ganglionnaires parvocellulaires (cônes L/M) peuvent être sélectivement endommagées. Dans cette étude, les seuils de contraste rouge-vert chez certains patients étaient inopinément pires que ce que prédisait la sensibilité globale, impliquant un écart par rapport à l'hypothèse habituelle selon laquelle les grandes fibres magnocellulaires montreraient une perte égale ou supérieure (www.sciencedirect.com).

Étant donné que la véritable périmétrie rouge-vert isoluminante est complexe, certaines cliniques ont essayé des variantes plus simples. Par exemple, un test “vert-sur-jaune” (utilisant une cible verte sur un fond jaune) imite un test de contraste rouge-vert avec le fond jaune supprimant les cônes bleus. Une étude récente a montré que les champs vert-sur-jaune concordaient bien avec les champs bleu-sur-jaune traditionnels, avec une sensibilité et une spécificité similaires pour la détection du glaucome (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). En pratique, cela signifie que les cliniciens peuvent sonder la fonction parvocellulaire en changeant la longueur d'onde du stimulus, mais avec l'équipement actuel cela est peu courant. Cependant, cela souligne que les déficits d'opposition de couleur (à la fois rouge-vert et bleu-jaune) fournissent des informations complémentaires : la SWAP teste la voie koniocellulaire (cônes S), et un test vert/jaune sonde la voie L/M (parvo).

Périmétrie de contraste temporel (Scintillement)

La sensibilité au contraste temporel – la capacité à détecter un scintillement ou un mouvement rapide – est largement assurée par la voie magnocellulaire (cellules M). Les tests qui mesurent la perception du scintillement (périmétrie par scintillement) ou qui exploitent l'illusion de “doublement de fréquence” sollicitent ces voies rapides. En périmétrie par scintillement, les patients détectent des alternances clair/obscur à diverses fréquences et contrastes. En périmétrie par “technologie de doublement de fréquence” (FDT), un réseau scintille à une fréquence élevée (par exemple 25 Hz), créant une illusion de fréquence spatiale doublée ; cela stimule préférentiellement les cellules ganglionnaires parasols (M) de la rétine.

Des études ont montré que le glaucome affecte la sensibilité au scintillement à haute fréquence. Des travaux précoces de Tyler ont rapporté que de nombreux patients atteints de glaucome (et d'hypertension oculaire) présentaient des déficits pour le scintillement rapide (webeye.ophth.uiowa.edu). Des revues ultérieures ont noté que le vieillissement réduit également la vision du scintillement à haute fréquence, mais même après avoir tenu compte de l'âge, les patients atteints de glaucome montrent une réduction robuste de la sensibilité au scintillement (webeye.ophth.uiowa.edu). Notamment, la périmétrie de fusion critique du scintillement (CFF) – qui détermine la fréquence de rafraîchissement la plus élevée qu'une personne peut détecter – s'est avérée supérieure à la périmétrie blanc sur blanc standard pour détecter les dommages glaucomateux (webeye.ophth.uiowa.edu). En d'autres termes, tester à quelle vitesse une lumière peut scintiller avant de se fondre en lumière stable peut révéler une perte de fonction que les champs visuels normaux ne détectent pas.

La périmétrie FDT est déjà utilisée cliniquement comme dépistage du glaucome. Des études de corrélation montrent que les résultats FDT s'alignent modérément avec la perte structurelle : une analyse a trouvé que la sensibilité FDT et l'épaisseur de la CFNR mesurée par OCT étaient significativement corrélées (Spearman r≈0,65 chez tous les patients glaucomateux) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). En pratique, la FDT est rapide (un test de dépistage prend quelques minutes par œil) et a démontré une bonne capacité de détection précoce.

Des dispositifs “Matrix FDT” plus récents utilisent une détermination complète du seuil et peuvent suivre la progression. Une étude prospective a suivi des yeux hypertendus oculaires/suspects de glaucome pendant environ 3 ans avec la Matrix FDT et la périmétrie conventionnelle. Elle a constaté que plus d'yeux ont développé des défauts du champ visuel avec la FDT (8,0 %) qu'avec les tests standard (6,2 %) (jamanetwork.com). Il est important de noter que l'étude a conclu que la FDT détectait souvent des défauts qui n'étaient pas évidents sur la SAP lors des mêmes visites (jamanetwork.com). En résumé, les tests de contraste temporel (scintillement/CFF/FDT) sont sensibles au glaucome précoce et offrent une vue complémentaire de la perte visuelle.

Cartographie de la perte fonctionnelle à la structure (OCT/OCT-Angio)

L'imagerie OCT structurelle de la rétine et du nerf optique a révolutionné la prise en charge du glaucome. L'épaisseur de la couche de fibres nerveuses rétiniennes (CFNR) et le complexe de cellules ganglionnaires (CCG) dans la macula (couches de cellules ganglionnaires + plexiforme interne) sont étroitement liés à la perte fonctionnelle. Les études comparant la périmétrie couleur aux mesures OCT montrent des correspondances structure-fonction cohérentes. Par exemple, dans les yeux atteints de glaucome, l'épaisseur de la couche de fibres nerveuses rétiniennes était significativement corrélée aux résultats de la SWAP – en particulier dans le quadrant inférieur – et l'amincissement global de la CFNR était parallèle aux diminutions de la sensibilité bleu-jaune (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dans une série, l'épaisseur moyenne de la CFNR avait une corrélation plus forte avec la déviation moyenne SWAP (r≈0,39, p=0,001) qu'avec la périmétrie blanc sur blanc (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cela suggère que la perte détectée par le test SWAP (voie bleue) correspond à une perte mesurable de fibres nerveuses. De même, la perte FDT a été liée à l'amincissement de la CFNR, affirmant que les dommages aux cellules parasols apparaissent dans la structure OCT.

L'angiographie par tomographie en cohérence optique (OCT-A) fournit des cartes de la densité des vaisseaux sanguins sous la rétine et autour du nerf optique. Le glaucome affecte le flux sanguin rétinien ; de nombreuses études montrent une réduction de la densité capillaire dans les yeux glaucomateux. En fait, la densité des vaisseaux à champ large mesurée dans la couche de CFNR (OCT-A péripapillaire) était aussi diagnostique pour le glaucome que l'épaisseur de la CFNR elle-même (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pour distinguer le glaucome des yeux sains, une étude a révélé que la densité des vaisseaux de la CFNR “image entière” donnait une AUC d'environ 0,94, similaire à l'AUC=0,92 pour l'épaisseur moyenne de la CFNR (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). En d'autres termes, la perte structurelle et la perte vasculaire racontent une histoire similaire. Cependant, la densité des vaisseaux maculaires (flux N dans la rétine interne) semble moins prédictive que l'épaisseur maculaire : une vaste étude a révélé que l'épaisseur du GCIPL surpassait la densité des vaisseaux maculaires par OCT-A pour séparer les yeux atteints de glaucome des yeux normaux (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Les cliniciens peuvent combiner ces découvertes : les pertes focales du champ visuel lors d'une périmétrie couleur spécifique correspondent souvent à un amincissement focal ou à une chute de perfusion à l'imagerie. Par exemple, un défaut arqué inférieur sur la SWAP correspond généralement à un amincissement supérieur de la CFNR sur l'OCT. L'OCT-A peut ajouter des détails supplémentaires – les zones de perte capillaire s'alignent souvent avec les secteurs les plus endommagés du nerf. Globalement, les anomalies de périmétrie ciblée signalent les régions à examiner attentivement sur l'OCT.

Prédire le déclin du champ visuel standard

Une question clé est de savoir si ces tests spécialisés peuvent prédire une perte future sur les champs blanc sur blanc conventionnels. Si oui, ils seraient particulièrement utiles chez les suspects de glaucome. Les preuves sont mitigées. Plusieurs études à long terme ont examiné si la SWAP ou la FDT “précédaient” la SAP dans la conversion au glaucome. Une étude de 5 ans sur l'hypertension oculaire a révélé que la SWAP précédait la conversion SAP dans environ 37 % des cas, était simultanée dans 29 %, et n'entraînait pas de conversion dans 34 % (www.dovepress.com). En pratique, les auteurs ont conclu que la SWAP et la SAP signalent des sous-ensembles différents de glaucome précoce, de sorte que l'utilisation des deux peut améliorer la détection. Une autre étude néerlandaise beaucoup plus vaste (suivi de 7 à 10 ans de >400 yeux) a révélé que la SWAP ne précédait presque jamais la SAP : seuls 2 des 24 yeux ont montré une conversion SWAP plus tôt, tandis que la SAP était égale ou antérieure dans le reste (output.eyehospital.nl). Les auteurs ont conclu que la SWAP ne prédisait pas généralement les défauts de la SAP, et que la SAP restait au moins aussi sensible pour la conversion (output.eyehospital.nl). Ces résultats suggèrent que la SWAP peut détecter certains cas précoces (surtout à court terme), mais ce n'est pas un avertissement précoce garanti dans la plupart des yeux.

Pour la périmétrie par scintillement, les données sont un peu plus prometteuses. Dans l'étude prospective Matrix FDT, de nouveaux défauts du champ visuel sont apparus sur la FDT légèrement plus souvent que sur la SAP (8,0 % contre 6,2 % des yeux) sur 3,4 ans (jamanetwork.com). Les auteurs ont noté que la FDT détectait certains défauts pas encore vus sur la SAP (jamanetwork.com). En d'autres termes, la FDT a détecté quelques cas un peu plus tôt. D'un autre côté, les études prédictives à long terme de la périmétrie par doublement de fréquence sont limitées. Une petite analyse a suggéré qu'une aggravation rapide de la périmétrie FDT était associée à un déclin plus rapide de la SAP, mais cela n'est pas encore définitif.

En résumé : les tests de couleur ciblés et de scintillement peuvent parfois signaler des problèmes avant les champs standard. La SWAP peut découvrir certaines pertes précoces, surtout à court terme, mais elle ne surpasse pas constamment la SAP chez tous les patients (www.dovepress.com) (output.eyehospital.nl). La FDT pourrait révéler un nombre modeste de défauts plus précoces (jamanetwork.com) (jamanetwork.com). Par conséquent, ces tests sont mieux considérés comme complémentaires. Si un test ciblé devient anormal, cela soulève une inquiétude même si le blanc sur blanc est toujours normal. Mais un test couleur/scintillement normal ne garantit pas la stabilité. Les études longitudinales suggèrent que les deux approches devraient être utilisées lorsque cela est possible, et les changements de champ confirmés par plusieurs tests (www.dovepress.com).

Protocoles de test pratiques

Étant donné que ces tests spécialisés peuvent être longs ou fatigants, les protocoles doivent équilibrer la rigueur et le confort du patient. Les stratégies clés incluent la limitation du nombre de tests par visite, l'utilisation d'algorithmes plus rapides et l'adaptation de la portée du champ. En pratique, les examinateurs alternent souvent les tests d'une visite à l'autre pour éviter de surcharger les patients. Par exemple, le test SWAP ou FDT d'un œil pourrait être effectué un jour, et celui de l'autre œil un jour différent. Même alors, les cliniciens limitent généralement les séances à deux champs (soit les deux yeux sur un type de test, soit un œil sur deux modalités) et recommandent d'attendre au moins une semaine avant de retester le même œil avec un test différent (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cet espacement aide à éviter la confusion due à la fatigue ou aux effets d'apprentissage.

Les périmètres modernes offrent des algorithmes plus rapides (par exemple, les stratégies SITA) qui peuvent être utilisés pour la périmétrie couleur, réduisant de moitié le temps de test. Chaque fois que possible, l'utilisation d'une stratégie de seuil plutôt qu'un modèle à seuil complet réduit la durée du test. Limiter la zone de test peut également aider : si un patient a un déficit connu (par exemple, un défaut supérieur), concentrer des stimuli colorés supplémentaires dans cette région fera gagner du temps par rapport à un nouveau test du champ entier. Des tailles de stimulus plus grandes (taille V de Goldmann) sont souvent utilisées dans les tests SWAP ou de scintillement pour améliorer la fiabilité et la rapidité (webeye.ophth.uiowa.edu).

Les facteurs liés au patient sont également importants : une bonne clarté du cristallin est essentielle pour les tests de couleur (la cataracte peut invalider la SWAP/GYP), de nombreux protocoles exigent donc une évaluation du cristallin ou excluent les cataractes avancées. Les patients doivent être bien reposés et alertes ; planifier ces examens à des moments de la journée où le patient est attentif peut réduire la fatigue.

En somme, un protocole efficace pourrait ressembler à ceci : Base de référence – périmétrie blanc sur blanc et OCT. Si suspect ou limite, planifier une périmétrie couleur ou par scintillement (en utilisant le mode SITA ou examen court). Ne pas effectuer plus de deux champs par visite, et laisser une semaine entre différents tests pour un même œil (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Si un test ciblé montre un défaut suspect, poursuivre avec l'imagerie OCT/OCT-A de cette région ou une périmétrie plus ciblée lors du prochain rendez-vous. Pour le dépistage ou les cliniques très fréquentées, il peut être pratique d'alterner les tests spécialisés – par exemple, faire la SWAP une année, la FDT l'année suivante – plutôt que tous les tests chaque année. L'objectif est de recueillir des données spécifiques à la voie sans doubler les visites à la clinique ou submerger le patient.

Conclusion

La périmétrie spécifique à la couleur (bleu-jaune, rouge-vert) et au contraste (scintillement) enrichit notre vision de la fonction visuelle en sondant séparément les voies CGR parvocellulaires, koniocellulaires et magnocellulaires. La périmétrie bleu-jaune (SWAP) teste la voie des cônes S/bistratifiée et révèle souvent une perte glaucomateuse précoce corrélée à l'amincissement de la CFNR (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Les tests rouge-vert (moins couramment utilisés cliniquement) peuvent exposer les déficits de la voie des cônes L/M (naines) ; des études ont trouvé des cas où les déclins de la vision des couleurs rouge-vert étaient inopinément pires que les pertes achromatiques (www.sciencedirect.com). La périmétrie temporelle/par scintillement cible le système parasol (cellules M) et s'est avérée sensible pour le glaucome débutant, surpassant parfois les tests standard (webeye.ophth.uiowa.edu) (jamanetwork.com).

L'OCT structurelle et l'OCT-A fournissent une carte anatomique pour faire correspondre ces découvertes fonctionnelles. Les régions de perte de champ spécifique à la couleur ont tendance à coïncider avec l'amincissement des couches rétiniennes correspondantes et avec l'interruption microvasculaire (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bien que les tests de couleur et de scintillement puissent prédire certaines pertes imminentes du champ blanc sur blanc, leur performance n'est pas parfaitement constante : certaines études à long terme ont révélé que la SWAP précédait rarement la perte de champ standard, tandis que la périmétrie par scintillement montrait une légère avance dans de nombreux cas (output.eyehospital.nl) (jamanetwork.com). En pratique, l'utilisation judicieuse de ces tests – en les espaçant, en se concentrant sur les zones préoccupantes et en confirmant tout déficit – permet aux cliniciens de détecter les dommages précoces ou spécifiques à la voie sans charge de test excessive (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

L'intégration de la périmétrie couleur et contraste parallèlement à l'OCT/OCT-A structurelle offre une approche multimodale. Pour les patients, cela signifie que les problèmes pourraient être détectés par des tests de vision des couleurs ou de scintillement même si la vision standard semble toujours normale. Pour les cliniciens, le défi consiste à choisir le bon test pour chaque cas et à gérer le temps de test supplémentaire. En suivant des protocoles qui limitent la fatigue et la redondance, on peut obtenir la spécificité de ces tests tout en maintenant des examens pratiques. Au final, la SWAP, les tests de contraste rouge/vert et la périmétrie par scintillement sont des outils – et comme tous les outils, ils fonctionnent mieux lorsqu'ils sont utilisés dans le cadre d'une stratégie diagnostique globale qui inclut l'imagerie et un suivi régulier.

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