Méthodes d'imagerie et de diagnostic du glaucome

Il a été établi que l'objectif du traitement du glaucome est de prévenir une aggravation de la perte de vision symptomatique tout en réduisant au maximum les effets secondaires ou les complications post-chirurgicaux. En physiopathologie, cela signifie réduire la pression intraoculaire à un niveau qui n'endommage pas les axones des cellules ganglionnaires de la rétine.

Actuellement, la méthode de référence pour déterminer l'état fonctionnel des axones des cellules ganglionnaires (leur stress) est l'imagerie statique monochromatique automatisée du champ visuel. Ces informations permettent d'établir un diagnostic et d'évaluer l'efficacité du traitement (progression du processus avec ou sans lésion cellulaire). L'étude présente des limites en fonction du degré de perte axonale, qui doit être déterminé avant la réalisation de l'étude, qui identifie les changements, pose un diagnostic et compare les indicateurs pour établir la progression.

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Analyseur d'épaisseur rétinienne

L'analyseur d'épaisseur rétinienne (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israël) calcule l'épaisseur rétinienne dans la macula et prend des mesures d'images 2D et 3D.

Comment fonctionne un analyseur d’épaisseur rétinienne?

Lors de la cartographie de l'épaisseur rétinienne, un faisceau laser HeNe vert de 540 nm est utilisé pour imager la rétine à l'aide d'un analyseur d'épaisseur rétinienne. La distance entre l'intersection du laser avec la surface vitréo-rétinienne et la surface entre la rétine et son épithélium pigmentaire est directement proportionnelle à l'épaisseur rétinienne. Neuf scans sont réalisés avec neuf cibles de fixation distinctes. La comparaison de ces scans révèle que la zone centrale de 20° (mesurée en 6 x 6 mm) du fond d'œil est couverte.

Contrairement à l'OCT et au SLP, qui mesurent la VNS, ou à l'HRT et à l'OCT, qui mesurent le contour du disque optique, l'analyseur d'épaisseur rétinienne mesure l'épaisseur rétinienne au niveau de la macula. La macula étant la plus concentrée en cellules ganglionnaires rétiniennes et la couche de cellules ganglionnaires étant beaucoup plus épaisse que leurs axones (qui constituent la VNS), l'épaisseur rétinienne au niveau de la macula peut être un bon indicateur du développement d'un glaucome.

Quand utiliser un analyseur d'épaisseur rétinienne

L'analyseur d'épaisseur rétinienne est utile pour détecter le glaucome et surveiller sa progression.

Restrictions

Une pupille de 5 mm est nécessaire pour réaliser l'analyse de l'épaisseur rétinienne. Son utilisation est limitée chez les patients présentant de multiples corps flottants ou des opacités importantes de la média oculaire. En raison du rayonnement à courte longueur d'onde utilisé en ATS, cet appareil est plus sensible aux cataractes nucléaires denses que l'OCT, l'ophtalmoscopie confocale à balayage laser (HRT) ou la SLP. Pour convertir les valeurs obtenues en valeurs absolues d'épaisseur rétinienne, des corrections doivent être apportées pour tenir compte de l'erreur de réfraction et de la longueur axiale de l'œil.

Flux sanguin dans le glaucome

L'augmentation de la pression intraoculaire est depuis longtemps associée à une progression de la perte du champ visuel chez les patients atteints de glaucome primitif à angle ouvert. Cependant, malgré une réduction de la pression intraoculaire aux valeurs cibles, de nombreux patients continuent de subir une perte du champ visuel, ce qui suggère que d'autres facteurs entrent en jeu.

Des études épidémiologiques montrent un lien entre la pression artérielle et les facteurs de risque de glaucome. Nos études ont montré que les mécanismes d'autorégulation seuls ne suffisent pas à compenser et à réduire la pression artérielle chez les patients atteints de glaucome. De plus, les résultats de ces études confirment que certains patients atteints de glaucome normotensif présentent un vasospasme réversible.

Au fil des progrès de la recherche, il est devenu de plus en plus évident que le flux sanguin est un facteur important pour comprendre l'étiologie vasculaire du glaucome et son traitement. La rétine, le nerf optique, les vaisseaux rétrobulbaires et la choroïde présentent un flux sanguin anormal dans le glaucome. Comme il n'existe actuellement aucune méthode unique permettant d'examiner précisément toutes ces zones, une approche multi-instruments est utilisée pour mieux comprendre la circulation sanguine de l'œil dans son ensemble.

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Angiographie ophtalmoscopique laser à balayage

L'angiographie ophtalmoscopique laser à balayage repose sur l'angiographie à la fluorescéine, l'une des premières technologies de mesure modernes permettant de recueillir des données empiriques sur la rétine. Elle pallie de nombreux inconvénients des techniques photographiques ou vidéo-angiographiques traditionnelles en remplaçant la source lumineuse incandescente par un laser à argon de faible puissance, permettant ainsi une meilleure pénétration du cristallin et des opacités cornéennes. La fréquence du laser est choisie en fonction des propriétés du colorant injecté, fluorescéine ou vert d'indocyanine. Lorsque le colorant atteint l'œil, la lumière réfléchie par la pupille atteint un détecteur qui mesure l'intensité lumineuse en temps réel. Cela crée un signal vidéo, transmis à un minuteur vidéo et envoyé à un enregistreur vidéo. La vidéo est ensuite analysée hors ligne pour obtenir des paramètres tels que le temps de transit artérioveineux et la vitesse moyenne du colorant.

Ophtalmoscopique à balayage laser à fluorescence, angiographie ophtalmoscopique au vert d'indocyanine

Cible

Evaluation de l'hémodynamique rétinienne, notamment du temps de transit artérioveineux.

Description

La fluorescéine est utilisée en association avec un rayonnement laser basse fréquence pour améliorer la visualisation des vaisseaux rétiniens. Un contraste élevé permet de visualiser individuellement les vaisseaux rétiniens dans les parties supérieure et inférieure de la rétine. À une intensité lumineuse de 5 x 5 pixels, lorsque la fluorescéine atteint le tissu, les zones adjacentes aux artères et aux veines sont révélées. Le temps de transit artérioveineux correspond à la différence de temps entre le passage du colorant des artères aux veines.

Cible

Évaluation de l'hémodynamique choroïdienne, notamment comparaison de la perfusion du disque optique et de la macula.

Description

Le vert d'indocyanine est utilisé en association avec un rayonnement laser à pénétration profonde pour améliorer la visualisation du système vasculaire choroïdien. Deux zones sont sélectionnées près de la papille optique et quatre zones autour de la macula, chacune de 25 x 25 pixels. Lors de l'analyse des zones de dilution, la luminosité de ces six zones est mesurée et le temps nécessaire pour atteindre des niveaux de luminosité prédéterminés (10 % et 63 %) est déterminé. Les six zones sont ensuite comparées entre elles afin de déterminer leur luminosité relative. Comme il n'est pas nécessaire d'ajuster les différences d'optique, d'opacité du cristallin ou de mouvement, et que toutes les données sont collectées via le même système optique avec les six zones imagées simultanément, des comparaisons relatives sont possibles.

Cartographie Doppler couleur

Cible

Évaluation des vaisseaux rétrobulbaires, en particulier l'artère ophtalmique, l'artère centrale de la rétine et les artères ciliaires postérieures.

Description

La cartographie Doppler couleur est une technique d'échographie combinant une image B-scan en niveaux de gris avec une image superposée du flux sanguin Doppler couleur décalée en fréquence et des mesures de la vitesse du flux par Doppler pulsé. Un seul transducteur multifonction, généralement de 5 à 7,5 MHz, assure toutes les fonctions. Les vaisseaux sont sélectionnés et les écarts des ondes sonores renvoyées sont utilisés pour effectuer des mesures de la vitesse du flux sanguin par égalisation Doppler. Les données de vitesse du flux sanguin sont tracées en fonction du temps, et le pic et le creux sont définis comme la vitesse systolique maximale et la vitesse télédiastolique. L'indice de résistance de Pourcelot est ensuite calculé pour estimer la résistance vasculaire descendante.

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Débit sanguin oculaire pulsé

Cible

Évaluation du débit sanguin choroïdien en systole à l'aide de la mesure de la pression intraoculaire en temps réel.

Description

L'appareil de mesure du débit sanguin oculaire pulsé utilise un pneumotonomètre modifié, connecté à un micro-ordinateur, pour mesurer la pression intraoculaire environ 200 fois par seconde. Le tonomètre est appliqué sur la cornée pendant plusieurs secondes. L'amplitude de l'onde de pression intraoculaire permet de calculer la variation du volume oculaire. On considère que la pulsation de la pression intraoculaire correspond au débit sanguin oculaire systolique. Il s'agit du flux sanguin choroïdien primaire, puisqu'il représente environ 80 % du volume circulant de l'œil. Il a été constaté que le débit sanguin oculaire pulsé est significativement réduit chez les patients atteints de glaucome, par rapport aux personnes en bonne santé.

Vélocimétrie laser Doppler

Cible

Estimation de la vitesse maximale du flux sanguin dans les gros vaisseaux rétiniens.

Description

La vélocimétrie laser Doppler est l'ancêtre du laser Doppler rétinien et de la débitmétrie rétinienne Heidelberg. Cet appareil utilise un rayonnement laser de faible puissance dirigé vers les gros vaisseaux rétiniens du fond d'œil, et analyse les décalages Doppler observés dans la lumière diffusée des cellules sanguines en mouvement. La vitesse maximale permet d'obtenir la vitesse moyenne des cellules sanguines, qui est ensuite utilisée pour calculer les paramètres de débit.

Débitmétrie laser Doppler rétinienne

Cible

Evaluation du flux sanguin dans les microvaisseaux rétiniens.

Description

La débitmétrie laser Doppler rétinienne est une étape intermédiaire entre la vélocimétrie laser Doppler et la débitmétrie rétinienne Heidelberg. Le faisceau laser est dirigé à l'écart des vaisseaux visibles pour évaluer le flux sanguin dans les microvaisseaux. En raison de la disposition aléatoire des capillaires, seule une estimation approximative de la vitesse du flux sanguin peut être effectuée. La vitesse volumétrique du flux sanguin est calculée à l'aide des fréquences de décalage du spectre Doppler (indiquant la vitesse de déplacement des cellules sanguines) et de l'amplitude du signal de chaque fréquence (indiquant le ratio de cellules sanguines à chaque vitesse).

Fluxmétrie rétinienne de Heidelberg

Cible

Evaluation de la perfusion dans les capillaires péripapillaires et les capillaires du disque optique.

Description

Le débitmètre rétinien Heidelberg surpasse les capacités de la vélocimétrie laser Doppler et de la débitmétrie laser Doppler rétinienne. Il utilise un rayonnement laser infrarouge d'une longueur d'onde de 785 nm pour scanner le fond d'œil. Cette fréquence a été choisie en raison de la capacité des globules rouges oxygénés et désoxygénés à réfléchir ce rayonnement avec la même intensité. L'appareil scanne le fond d'œil et reproduit une carte physique du flux sanguin rétinien sans faire de distinction entre sang artériel et veineux. L'interprétation des cartes de flux sanguin est connue pour être complexe. L'analyse du programme informatique du fabricant, même en modifiant les paramètres de localisation pendant une minute, offre de nombreuses options de lecture des résultats. Grâce à l'analyse point par point développée par le Centre de recherche et de diagnostic du glaucome, de larges zones de la carte de flux sanguin sont examinées et mieux décrites. Pour décrire la « forme » de la distribution du flux sanguin dans la rétine, y compris les zones perfusées et avasculaires, un histogramme des valeurs individuelles du flux sanguin a été développé.

Oxymétrie rétinienne spectrale

Cible

Évaluation de la pression partielle d'oxygène dans la rétine et la tête du nerf optique.

Description

Un oxymètre rétinien spectral utilise les différentes propriétés spectrophotométriques de l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée pour déterminer la pression partielle d'oxygène dans la rétine et la tête du nerf optique. Un flash lumineux blanc intense frappe la rétine, et la lumière réfléchie traverse un séparateur d'images 1:4 avant de revenir vers l'appareil photo numérique. Ce séparateur crée quatre images uniformément éclairées, qui sont ensuite filtrées en quatre longueurs d'onde différentes. La luminosité de chaque pixel est ensuite convertie en densité optique. Après suppression du bruit de l'appareil photo et calibrage des images à la densité optique, une carte d'oxygénation est calculée.

L'image isosbestique est filtrée selon la fréquence à laquelle elle reflète l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée de manière identique. L'image sensible à l'oxygène est filtrée selon la fréquence à laquelle la réflexion de l'oxygène oxygéné est maximisée et comparée à celle de l'hémoglobine désoxygénée. Pour créer une carte reflétant la teneur en oxygène en termes de coefficient de densité optique, l'image isosbestique est divisée par l'image sensible à l'oxygène. Dans cette image, les zones les plus claires contiennent davantage d'oxygène, et les valeurs brutes des pixels reflètent le niveau d'oxygénation.