Applications cliniques :

A - ASTIGMATISME :

1- Définition :

Dans un système optique idéal, l’image d’un point objet produit un point au foyer image (système stigmate).

Quand la focalisation du point image ne se fait plus en un point mais sur une surface (conoïde de Sturm), le système est dit astigmate.

L’astigmatisme peut avoir une origine purement optique et être lié à l’inclinaison des rayons quelle que soit la géométrie du dioptre.

Cet astigmatisme optique est une aberration optique qui peut s’observer dans tous les systèmes optiques.

L’astigmatisme peut également être lié à une irrégularité dans la géométrie du dioptre (toricité).

Cet astigmatisme géométrique est une amétropie généralement liée à la géométrie de la cornée.

La cornée joue un rôle prépondérant dans la genèse de l’astigmatisme, qu’il soit idiopathique ou postchirurgical.

L’astigmatisme est le principal défaut optique qui limite l’acuité visuelle.

Ainsi, le cylindre subjectif présente une plus forte corrélation avec l’acuité visuelle corrigée que l’équivalent sphérique subjectif, suggérant que l’astigmatisme a plus d’influence dans l’acuité visuelle que les amétropies sphériques.

De façon pratique, on distingue l’astigmatisme régulier et l’astigmatisme irrégulier. L’astigmatisme régulier est généré par une surface torique (surface symétrique possédant deux axes de révolution perpendiculaires).

Il existe donc deux rayons de courbure orthogonaux (et donc deux puissances) dont les axes sont appelés méridiens principaux.

Le rayon de courbure varie régulièrement entre ces deux valeurs extrêmes d’un méridien à l’autre.

Diverses irrégularités optiques sont souvent regroupées sous le terme mal défini d’astigmatisme irrégulier.

Il s’agit d’un ensemble de défauts ou d’aberrations optiques mal corrigibles optiquement et qui sont définis de façon négative par rapport à l’astigmatisme régulier.

2- Méthodes d’examen :

L’analyse et la quantification de l’astigmatisme à partir de la morphologie de la cornée sont très anciennes.

La kératométrie analyse quatre point paracentraux de la surface antérieure de la cornée selon une conception sphérocylindrique.

La vidéokératoscopie a constitué un progrès en analysant des milliers de points et en autorisant l’exploration de surfaces complexes.

Néanmoins, la vidéokératoscopie présente de nombreuses limites et des biais inhérents aux hypothèses et de plus, seule l’interface airfilm lacrymal est analysée.

L’Orbscan mesure la morphologie des faces antérieure et postérieure de la cornée en limitant les hypothèses, et biais de mesure.

Pour la mesure de la face antérieure de la cornée par la fente, il n’est pas certain que la détection des bords ne concerne que l’interface film lacrymal-cornée antérieure comme on le pensait initialement.

En pratique quotidienne, le paramètre le plus intéressant à connaître pour l’ophtalmologiste est l’astigmatisme régulier, c’est-à-dire la composante de l’irrégularité cornéenne optiquement corrigible par un verre sphérocylindrique.

En effet, les contraintes optiques liées à la fabrication des verres imposent que les deux méridiens principaux soient orthogonaux entre eux, que le rayon de courbure soit constant le long d’un même méridien et varie régulièrement entre les deux méridiens principaux.

Pour prescrire une correction optique, on désire avant tout connaître l’axe et la puissance (ou le rayon de courbure) des deux méridiens principaux, ou plus exactement leur différence de puissance qui représente le cylindre de l’astigmatisme cornéen.

Ce sont justement les données fournies par la kératométrie !

Ainsi, l’Orbscan, comme la vidéokératoscopie, propose une kératométrie simulée (sim K).

Paradoxalement, alors que les méthodes modernes d’exploration de la cornée permettent une analyse détaillée de la morphologie en s’affranchissant des modèles anciens, la mesure de l’acuité visuelle et la prescription de verres correcteurs imposent de réduire l’oeil et la cornée à un modèle sphérocylindrique.

Ce fait explique que l’Orbscan et la vidéokératoscopie ne soient pas supérieurs à la kératométrie ou à la réfractométrie automatisée pour déterminer l’astigmatisme idiopathique ou l’astigmatisme après une chirurgie de la cataracte.

Une connaissance précise de la morphologie de la surface antérieure de la cornée n’est pas indispensable pour déterminer la réfraction subjective dans les situations cliniques habituelles.

3- Orbscan :

L’un des apports principaux de l’Orbscan est de permettre la mesure de l’astigmatisme non seulement de la face antérieure de la cornée comme les techniques plus anciennes mais également celui de la face postérieure.

Cependant, comme les axes de l’astigmatisme des faces antérieure et postérieure de la cornée ne sont pas nécessairement identiques, il n’est pas licite d’additionner algébriquement les deux cylindres pour obtenir le cylindre de l’astigmatisme total de la cornée.

L’utilisation d’une méthode vectorielle pour associer l’astigmatisme cornéen antérieur et l’astigmatisme cornéen postérieur est nécessaire.

En effet, l’astigmatisme qui a une valeur (le cylindre) et une direction (l’axe) peut être assimilé à un vecteur.

Nous avons montré que pour déterminer l’astigmatisme des situations cliniques courantes (astigmatisme idiopathique ou postcataracte), l’Orbscan n’était pas supérieur aux techniques ne mesurant que l’astigmatisme cornéen antérieur, car l’astigmatisme subjectif est bien corrélé à l’astigmatisme cornéen antérieur.

Autrement dit, la prise en compte des données de la surface cornéenne postérieure n’améliore pas les performances.

La différence des indices de réfraction des milieux respectifs explique la prédominance du rôle du dioptre cornéen antérieur par rapport à celui du dioptre cornéen postérieur.

D’autre part, les toricités des faces antérieure et postérieure sont généralement voisines dans les situations habituelles.

Enfin, les données de la face postérieure sont beaucoup moins reproductibles que les données de la face antérieure.

En définitive, pour déterminer l’astigmatisme subjectif des situations usuelles, la vidéokératoscopie est aussi reproductible et aussi fiable que l’Orbscan.

C’est sans doute cette constatation qui a amené le constructeur à ajouter un disque de Placido sur la deuxième version de l’Orbscan, ce qui revient implicitement à reconnaître la valeur de la vidéokératoscopie !

La face postérieure de la cornée a un rôle réfractif non négligeable, mais sa contribution à l’astigmatisme total est probablement noyée dans l’astigmatisme cornéen antérieur qui est prépondérant.

Cependant, dans certaines situations particulières, l’astigmatisme postérieur peut avoir une influence réfractive déterminante et sa prise en compte peut expliquer certains résultats réfractifs.

Les cornées irrégulières telles que les greffes présentent parfois une différence importante entre les axes de l’astigmatisme des deux surfaces cornéennes.

L’addition vectorielle de l’astigmatisme postérieur et de l’astigmatisme antérieur améliore la détermination de l’axe subjectif de telles cornées.

Le bénéfice est encore plus grand s’il existe une discordance entre l’axe de l’astigmatisme subjectif et l’axe donné par les techniques explorant la seule face antérieure de la cornée.

Si l’intérêt de la fente apparaît limité pour déterminer l’astigmatisme régulier, l’analyse d’irrégularités complexes non optiquement corrigibles par un verre peut être intéressante dans d’autres circonstances (contactologie, détection des kératocônes, chirurgie réfractive, recherche).

Comme la vidéokératoscopie, l’Orbscan permet une analyse détaillée de l’astigmatisme.

Ceci n’était pas possible avec la kératométrie, qui suppose une forme sphérocylindrique symétrique.

Quand cette condition est remplie, la mesure de l’astigmatisme par la kératométrie est exacte.

En réalité, la cornée est asymétrique et asphérique.

La décomposition de l’astigmatisme en quatre hémiméridiens principaux est utile, en particulier pour la gestion de l’astigmatisme postkératoplastie.

Ainsi, les différents hémiméridiens ne sont pas toujours alignés ou orthogonaux entre eux.

De plus, les deux hémiméridiens opposés n’ont pas nécessairement la même puissance.

On peut déterminer quel est l’hémiméridien responsable de l’astigmatisme, ce qui n’est pas possible avec la seule connaissance de l’axe.

Ceci permet de choisir le point de suture à enlever ou le site d’une incision relaxante.

Contrairement aux algorithmes classiques qui ne mesurent en chaque point qu’une seule puissance (mesure unidirectionnelle), l’algorithme non méridional mesure en chaque point plusieurs puissances (mesures multidirectionnelles).

La différence entre les puissances extrêmes donne une mesure de l’astigmatisme local.

De nouvelles représentations de l’astigmatisme sont disponibles. Le mode vectors décompose chaque carte de la surface en champ vectoriel.

Pour chaque vecteur, la direction indique la direction du méridien principal et la longueur la valeur du cylindre.

Le mode ring représente l’astigmatisme par une ellipse dont l’asphéricité augmente avec la valeur du cylindre.

Le diamètre le plus grand indique le méridien le plus plat, alors que le rond correspond à un cylindre nul sans direction.

Le mode min-max visualise l’orientation des deux méridiens principaux en de multiples points de la carte.

Les cartes colorimétriques des vidéokératoscopies et de l’Orbscan présentent des variations morphologiques qui sont décrites par diverses classifications.

Les cartes de courbure du disque de Placido peuvent être décrites avec deux classifications complémentaires.

Bogan classe les cornées en cinq formes topographiques (pattern) selon la géométrie de la figure centrale : rond, ovale, sablier symétrique, sablier asymétrique et sablier irrégulier.

Cette classification est bien corrélée au cylindre subjectif, que ce soit pour l’astigmatisme idiopathique ou postchirurgical.

Ainsi, les formes rondes ou ovales sont associées à un astigmatisme subjectif faible, alors que les formes en sabliers asymétriques et surtout symétriques sont associées à un cylindre élevé.

La corrélation entre la forme et la valeur du cylindre n’implique cependant pas une relation de causalité.

On peut également classer les cornées selon leur asphéricité. Selon la distribution de puissance, on distingue deux types de profil d’asphéricité (shape) : prolate et oblate.

Dans la configuration prolate (section hyperbolique d’une ellipse), la puissance décroît du centre vers la périphérie.

Les cornées normales sont le plus souvent prolates avec une zone centrale bombée rouge en forme de rond, d’ovale ou de sablier et une zone périphérique plus plate (bleue).

Les kératocônes ont également toujours une asphéricité prolate.

Dans la configuration oblate (section parabolique d’une ellipse), la puissance augmente du centre vers la périphérie, d’où une région centrale bleue en forme de rond, d’ovale ou de sablier et une région périphérique rouge.

Les configurations oblates sont observées après une chirurgie cornéenne de la myopie et souvent après greffe de cornée.

La morphologie des cartes d’élévations et des cartes en puissance moyenne obtenues avec la fente est très différente des cartes Placido.

Il semble donc que les figures des cartes de la vidéokératoscopie soient des artefacts sans réalité anatomique, même si les classifications peuvent avoir une certaine utilité clinique comme la gestion de l’astigmatisme postopératoire..

Contrairement aux cartes de courbure du Placido qui nécessitaient deux classifications (forme et profil d’asphéricité) pour décrire l’ensemble des situations, les cartes d’élévation antérieure peuvent être décrites par une classification unique (classification de Liu).

La carte d’élévation intègre à la fois l’asphéricité et la toricité de la cornée et semble donc plus anatomique.

Alors que la classification des cartes d’élévation n’est pas significativement corrélée au cylindre subjectif ou au coefficient d’asphéricité, elle est significativement corrélée au rapport du cylindre sur le coefficient d’asphéricité.

L’aspect de la carte d’élévation antérieure est donc influencé par l’équilibre entre l’asphéricité et la toricité.

Quand l’asphéricité prédomine par rapport à la toricité, on retrouve très fréquemment une forme en îlot (couleur chaude centrale, couleurs froides en périphérie).

Au contraire, quand la toricité prédomine par rapport à l’asphéricité, la carte prend volontiers un aspect de selle.

Aucune relation statistique n’a été retrouvée entre les différentes classifications des cartes issues du Placido et des cartes issues de la fente.

Par ailleurs, les cartes d’élévation antérieure et postérieure ne sont pas superposables, ce qui n’est guère étonnant compte tenu de l’absence de parallélisme entre les deux surfaces cornéennes.

Les cartes d’élévation ne sont pas établies à partir des valeurs absolues de l’élévation mais à partir de l’élévation relative par rapport à une surface de référence choisie.

Ceci explique l’influence déterminante de la surface de référence sur l’aspect des cartes d’élévation.

Ainsi, une même cornée peut changer d’aspect par simple changement de la surface de référence, que ce soit dans le choix de la géométrie (sphérique ou elliptique), des contraintes géométriques, ou du diamètre cornéen utilisés pour sa détermination.

Le choix d’un petit diamètre cornéen central (0- 5 mm) permet une meilleure analyse de la région centrale et visualise mieux le facteur toricité au détriment du facteur asphéricité (augmentation de fréquence des formes en « corniche incomplète »).

Les classifications ne sont pas stables et sont susceptibles de modification après une chirurgie cornéenne, qu’elle soit à visée réfractive ou non, ou même après ablation de suture.

L’axe de l’astigmatisme est facilement visualisé avec les cartes de courbure issues du Placido (axiale ou tangentielle), avec le plus souvent, une forme en sablier (bow-tie), prolate (rouge), dont le grand axe correspond à l’axe de l’astigmatisme (en cylindre positif).

La visualisation de l’astigmatisme est beaucoup moins aisée avec les cartes d’élévation et surtout avec les cartes de puissance moyenne.

Sur les cartes d’élévation, l’axe (positif) de l’astigmatisme relie souvent deux régions situées en dessous de la sphère de référence (couleurs froides).

Les couleurs des cartes d’élévation sont souvent inversées par rapport aux couleurs des cartes de courbure axiales ou tangentielles.

B - PACHYMÉTRIE :

1- Principe :

L’Orbscan construit une carte de l’épaisseur cornéenne en utilisant les coordonnées spatiales des surfaces cornéennes antérieure et postérieure.

Cette carte de pachymétrie permet la visualisation de l’épaisseur de l’ensemble de la cornée.

L’Orbscan quantifie l’épaisseur moyenne de plusieurs zones (de 2 mm de diamètre par défaut) situées au centre et en périphérie.

Il est également possible de connaître l’épaisseur de n’importe quel point désigné par le curseur.

Les premières études sur des cornées normales ont montré que la pachymétrie mesurée par l’Orbscan était bien corrélée à la pachymétrie mesurée par les ultrasons, alors que les valeurs mesurées par ces deux méthodes étaient significativement différentes.

L’Orbscan retrouvait des valeurs de pachymétrie supérieures aux valeurs mesurées par la méthode ultrasonique.

Nul ne sait quelle est l’épaisseur réelle de la cornée.

Il est possible que la cornée soit en réalité un peu plus épaisse que les valeurs données par la pachymétrie ultrasonique. Un facteur multiplicatif a été établi pour permettre la substitution des deux techniques de mesure.

Par défaut, le facteur est réglé sur la valeur 0,92.

La valeur de pachymétrie proposée par l’Orbscan n’est pas la valeur qui est réellement mesurée, mais une valeur qui est corrigée par un facteur multiplicatif pour retrouver la valeur à laquelle nous a habitués la pachymétrie ultrasonique.

Il est possible de modifier le facteur multiplicatif et d’y ajouter éventuellement une constante (y = ax + b) pour étalonner l’Orbscan par rapport à une autre méthode de pachymétrie.

La précision (reproductibilité) de l’Orbscan pour la mesure de l’épaisseur centrale est excellente, puisqu’elle est de l’ordre de 1 % (ou 5 μm) pour les cornées normales.

Cette précision est comparable à celle de la pachymétrie ultrasonique qui est actuellement la technique de référence.

La précision de la pachymétrie Orbscan diminue en périphérie (4 % ou 20 μm en moyenne périphérie) et en cas de cornée irrégulière (kératoplastie transfixiante).

Contrairement aux autres données biométriques qui sont relativement stables sur le nycthémère, la pachymétrie est variable.

En fait, la principale limite de la pachymétrie n’est pas liée aux techniques de mesure, mais à la grande variabilité physiologique de l’épaisseur de la cornée (variabilité intraindividuelle) qui est supérieure à la précision des appareils de mesure actuels.

La pachymétrie centrale moyenne des cornées normales est de l’ordre de 550 μm ± 40 avec une très forte corrélation avec la mesure controlatérale (coefficient de corrélation de 0,98).

La différence moyenne entre les deux yeux est de 6 μm en moyenne.

La pachymétrie constitue un critère pour vérifier la qualité d’un examen Orbscan.

Une différence de plus de 10 μm entre les deux yeux d’un même patient sans antécédent doit faire douter de la qualité de l’examen et invite à le refaire.

Une classification des cartes pachymétriques a été établie à partir de la forme et de la situation de la zone centrale la plus mince (de couleurs chaudes).

Les cartes de pachymétrie des cornées normales ont majoritairement un profil rond centré ou ovale centré.

Les profils « rond décentré », « ovale décentré » ou « inclassable » sont observés sur des cornées moins régulières (greffe de cornée) ou en cas d’examen de qualité médiocre.

2- Intérêt :

La mesure de l’épaisseur de la cornée peut avoir un intérêt physiologique.

C’est le seul examen simple qui permet de quantifier, bien que de manière indirecte, l’état d’hydratation de la cornée.

Ici, ce n’est pas tant la valeur absolue de l’épaisseur cornéenne qui importe mais davantage ses variations.

Il peut s’agir d’une variation par rapport à une valeur précédente (suivi d’un oedème cornéen, détection précoce d’un rejet de greffe), de variations diurnes physiologiques ou pathologiques (phénomène de fluctuation visuelle).

L’intérêt de la mesure de l’épaisseur cornéenne est surtout anatomique.

Il est indispensable de connaître précisément l’épaisseur de la cornée avant une chirurgie réfractive cornéenne pour choisir et déterminer les modalités d’une technique opératoire, en alliant efficacité et sécurité.

L’Orbscan indique la valeur de la pachymétrie minimale (pac min), ainsi que ses coordonnées.

Dans deux tiers des cornées normales, l’épaisseur minimale est située en temporal inférieur, qui est justement le quadrant de prédilection des kératocônes.

Une prudence s’impose devant une pachymétrie minimale inférieure à 475 μm sur une cornée sans antécédent (moins de 1 % de la population) car un kératocône méconnu doit être envisagé.

Outre la déformation de la surface cornéenne antérieure, le kératocône provoque un amincissement localisé de la cornée.

Cette caractéristique a été utilisée, avant le perfectionnement des techniques d’analyse de la surface cornéenne, pour le diagnostic des kératocônes.

La pachymétrie ultrasonique ne peut pas être utilisée pour la détection des kératocônes en raison du nombre élevé de faux négatifs. La moins bonne sensibilité de la pachymétrie ultrasonique par rapport à la vidéokératoscopie pour la détection des kératocônes est peut-être due au nombre réduit de mesures.

En effet, le caractère manuel de la pachymétrie ultrasonique limite le nombre de points mesurés et la précision de localisation des points, contrairement à la vidéokératoscopie qui analyse des milliers de points.

En augmentant le nombre de points étudiés, l’Orbscan permet d’obtenir une véritable cartographie de l’épaisseur de la cornée.

On pourra bientôt savoir si l’amincissement localisé est un critère aussi pertinent que la déformation de surface pour la détection du kératocône ou d’autres pathologies de la cornée.

L’efficacité de la chirurgie réfractive incisionnelle dépend en outre de la profondeur des incisions.

Les incisions doivent être assez profondes pour être efficaces, mais pas trop, sous peine d’entraîner une atteinte endothéliale ou une perforation.

La mesure centrale est la plus importante, car c’est en général sur sa valeur qu’est réglée l’avancée de la lame.

L’Orbscan propose un nomogramme (Canrobert procedure nomogram) pour la chirurgie incisionnelle (kératotomie radiaire, incisions arciformes et transverses).

La notion de limite à la profondeur finale de kératectomie afin de préserver l’intégrité biomécanique de la cornée a étéexposée depuis fort longtemps par JI Barraquer pour la chirurgie réfractive lamellaire.

Des cas d’ectasie iatrogène de la cornée sont régulièrement rapportés après lasik.

La plupart des opérateurs recommandent la conservation d’un mur stromal postérieur d’au moins 250, voire 300 μm.

L’épaisseur théorique de la microkératectomie et la profondeur théorique de la photoablation, soustraites de la pachymétrie préopératoire, permettent de prévoir, avec un risque statistique lié aux imprécisions de chacune des phases, l’épaisseur stromale postérieure résiduelle.

L’Orbscan dispose d’un nomogramme pour le lasik (Casebeer corneal ectasia awareness nomogram).

Ce nomogramme calcule la profondeur de la procédure (en pourcentage de l’épaisseur) à partir de la pachymétrie Orbscan, de l’épaisseur théorique du capot (130 ou 160 μm), de la correction désirée et du caractère uni- ou multizone de la photoablation.

3- Apport de l’Orbscan :

La pachymétrie ultrasonique conserve cependant certains avantages par rapport à l’Orbscan.

Elle permet d’obtenir des mesures rapides précises avec une coopération minimale du patient, d’où une utilisation facile y compris en peropératoire.

La principale limite théorique de la pachymétrie ultrasonique est que la mesure est calculée à partir de la célérité du son dans la cornée.

Or, la célérité du son dans la cornée n’est pas constante et varie justement avec l’hydratation et donc avec l’épaisseur de la cornée, c’est-à-dire avec la variable à mesurer.

Ainsi, un oedème de cornée important diminue la célérité.

Une valeur erronée de célérité modifie la pachymétrie.

Ainsi, les premiers pachymètres ultrasoniques qui étaient étalonnés avec une célérité de 1 550 m/s, valeur calculée sur des cornées bovines, donnaient une épaisseur cornéenne sous-estimée de 5 à 10 % par rapport aux mesures actuelles.

Du fait de l’indépendance de la célérité, la mesure optique de l’épaisseur devrait en théorie être plus exacte que la mesure ultrasonique, en particulier dans les conditions extraphysiologiques (oedème de cornée, greffe de cornée, photoablation laser).

La pachymétrie Orbscan présente plusieurs avantages sur la méthode ultrasonique.

La mesure de la pachymétrie par l’Orbscan ne nécessite ni contact, ni anesthésie.

Il n’y a pas de risque infectieux ni de problème de décontamination (prions).

Il n’y a pas de déformation de la cornée par le contact de la sonde au moment de la mesure.

L’Orbscan permet d’obtenir une véritable cartographie de l’épaisseur avec des mesures en périphérie et la mesure minimale, ce qui n’est pas possible avec une technique manuelle où le nombre de mesures est limité.

Il est possible de connaître, y compris à partir d’un examen ancien, la pachymétrie en tous points.

La seule condition est que l’Orbscan ait mesuré l’élévation des surfaces antérieure et postérieure du point étudié.

Les cartes différentielles permettent une comparaison de deux examens (visualisation de la photoablation, évolution d’un oedème…).

La détermination du centre est automatique et moins approximative en Orbscan qu’avec la mesure ultrasonique manuelle.

La pachymétrie Orbscan présente des artefacts et des limites qu’il faut connaître.

Un mauvais positionnement de l’oeil ou un mouvement pendant l’examen peut se traduire par une pachymétrie aberrante (très inférieure à la normale), un point de pachymétrie minimale très excentré, ou par l’existence de deux points de pachymétrie minimale sur le méridien horizontal.

Comme toutes les méthodes optiques, l’Orbscan nécessite une transparence cornéenne.

Une opacité cornéenne (haze, taie…), même minime, perturbe la détection de la surface postérieure qui se traduit par un aspect d’amincissement majeur sur la carte de pachymétrie, avec un aspect de bombement majeur sur la carte d’élévation postérieure.

Tout se passe comme si, dans la région pathologique, la détection de la face postérieure était trop antérieure, d’où un aspect de bombement sur la carte d’élévation postérieure.

Comme les coordonnées d’élévation de la face antérieure sont normalement détectées, les fausses coordonnées de la face postérieure provoquent un aspect d’amincissement.

Ainsi, une opacité cornéenne provoque des artefacts sur les cartes de l’Orbscan qui peuvent être confondus avec une authentique ectasie.

Outre les examens réfractifs et biomicroscopiques différents, on note, en faveur du caractère artefactuel, la stabilité, la normalité de la surface antérieure (carte d’élévation antérieure de l’Orbscan ou cartes issues du Placido), le caractère localisé à la zone de l’opacité de l’amincissement et du bombement et enfin, la discordance avec la pachymétrie ultrasonique.

La fiabilité et la reproductibilité de la pachymétrie Orbscan sont moins bonnes après lasik, avec souvent, en particulier en postopératoire précoce, une discordance avec la mesure ultrasonique.

Après lasik, l’épaisseur cornéenne mesurée par l’Orbscan est souvent sous-estimée par rapport à la mesure ultrasonique.

La diminution de fiabilité après lasik est liée à un problème de détection de la face postérieure encore mal élucidé. Le rayon lumineux de la fente, qui permet le calcul de l’élévation de la face postérieure, est précédemment réfracté par le dioptre cornéen antérieur.

La déviation de ce rayon est donc influencée par la géométrie de la face antérieure de la cornée et par l’indice de réfraction de la cornée.

Le lasik modifie non seulement la géométrie de la face antérieure de la cornée, mais également l’hydratation du stroma et par conséquent l’indice de réfraction.

Il est possible que la modification de ces paramètres, induite par le lasik, perturbe la détection normale de la face postérieure de la cornée.

On ne peut pas exclure la responsabilité de la nouvelle interface ou d’un oedème local.

C - KÉRATOCÔNE :

1- Définition :

Le kératocône est une dystrophie stromale transparente caractérisée par une déformation et un amincissement.

La prévalence du kératocône dans la population générale est de l’ordre de 0,05 % (soit 1/2 000).

Néanmoins, la fréquence du kératocône est plus élevée (2 à 5 %) dans une population de myopes candidats à une chirurgie réfractive, en raison d’un biais de sélection qui est la conséquence de la mauvaise qualité visuelle obtenue par les lunettes ou les lentilles dans ce groupe.

Les formes évoluées de kératocône ne posent pas de problème diagnostique avec, sur le plan réfractif, une myopie et un astigmatisme oblique évolutifs, et au biomicroscope, une protrusion de forme conique, un amincissement stromal éventuellement associés à d’autres signes caractéristiques.

Le dépistage des kératocônes latents (frustes ou infracliniques) est une priorité du bilan préopératoire en chirurgie réfractive.

La cornée des kératocônes présente des conditions mécaniques, géométriques et évolutives particulières.

Le kératocône constitue une contreindication absolue à la chirurgie réfractive cornéenne, en raison des résultats réfractifs imprévisibles et du risque de complications.

La vidéokératoscopie est actuellement l’examen de référence pour la détection des kératocônes en raison de sa grande sensibilité.

Cette indication constitue d’ailleurs l’une des applications majeures de la vidéokératoscopie.

L’algorithme en puissance tangentielle, très sensible aux variations locales de forme, est plus performant que les algorithmes en puissance axiale ou en puissance réfractive pour détecter les kératocônes.

L’aspect vidéokératoscopique typique des kératocônes est un bombement localisé périphérique (couleur rouge) volontiers situé en inférieur, en particulier dans le quadrant inférotemporal.

Les formes centrales sont plus rares et se traduisent le plus souvent par un aspect en sablier de type prolate (rouge) souvent asymétrique. Il existe de nombreuses formes atypiques, aussi bien dans la localisation que dans l’aspect vidéokératoscopique.

2- Intérêt de l’Orbscan :

En Orbscan, un kératocône se traduit typiquement, sur les cartes d’élévation antérieure et postérieure, par un bombement localisé, et sur la carte pachymétrique, par un amincissement localisé.

L’amincissement stromal maximal identifié par le point de pachymétrie minimal est le plus souvent situé en regard du bombement maximal.

La géométrie des surfaces qui sont très asphériques et périphériques comme les kératocônes est mieux représentée par les cartes d’élévation et les cartes de puissance moyenne que par les cartes de courbure du disque de Placido.

L’algorithme non méridional (puissance gaussienne) a montré que l’apex du kératocône était en réalité plus proche du centre géométrique de la cornée que ne le laissaient supposer les algorithmes tangentiel et surtout axial.

Le point de puissance maximale sur les cartes tangentielles et axiales ne correspond souvent pas à l’apex réel du kératocône.

De même, l’aspect topographique et la puissance d’un kératocône varient de façon importante selon les algorithmes utilisés.

Ainsi, l’aspect en sablier des kératocônes centraux visualisés en puissance tangentielle et axiale n’est pas retrouvé sur les cartes de puissance moyenne et semble être un artefact lié à l’asphéricité.

Si les formes avérées de kératocônes ne posent pas de problème diagnostique en vidéokératoscopie, il n’existe pas de critères indiscutables pour les formes frustes ou limites de kératocône. Différents indices numériques ont été créés pour améliorer la sensibilité de détection des cartes colorimétriques.

L’asymétrie cornéenne fréquente des kératocônes est à la base de l’indice I-S (puissance moyenne inférieure, puissance moyenne supérieure).

Une puissance centrale supérieure à 47 D est un argument diagnostique (utile pour la détection des formes centrales).

Certains vidéokératoscopes possèdent des logiciels d’analyse (Klyce/Maeda, Rabinowitz TMS) et proposent un diagnostic automatisé des kératocônes.

L’utilisation de l’intelligence artificielle (réseaux neuronaux) a permis d’améliorer la détection des kératocônes en augmentant la sensibilité et la spécificité.

À la différence de la vidéokératoscopie, il n’existe pas encore d’indices spécifiques pour la détection des kératocônes, disponibles sur l’Orbscan.

Il est donc actuellement difficile de comparer les performances de l’Orbscan et de la vidéokératoscopie pour la détection des kératocônes.

Rough suspecte un kératocône devant une amplitude d’élévation antérieure supérieure à 100 μm entre l’élévation minimale et l’élévation maximale.

Jusqu’à présent, le diagnostic de kératocône ne reposait que sur l’analyse de la déformation de la face antérieure.

Les études ultérieures préciseront l’utilité de l’Orbscan dans cette indication, c’est-à-dire si la déformation de la face postérieure et l’amincissement sont des critères de détection aussi pertinents.

Les caractéristiques géométriques (courbure, toricité, asphéricité…) de la face postérieure de la cornée sont encore mal connues.

Devant un bombement localisé de la face antérieure ou postérieure ou un amincissement localisé, la difficulté est de distinguer ce qui est physiologique de ce qui peut correspondre à un kératocône débutant.

Nous avons observé, en étudiant les yeux controlatéraux de patients présentant un kératocône apparemment unilatéral ou du moins nettement asymétrique à la vidéokératoscopie, que l’amincissement et le bombement de la face postérieure semblaient être des critères très précoces de kératocône.

Enfin, la sensibilité et la spécificité respectives des différents algorithmes pour détecter les kératocônes demandent à être précisées.

Si les cartes issues de l’algorithme non méridional (puissance moyenne ou puissance gaussienne) et en élévation décrivent mieux la réalité des surfaces irrégulières, cela ne signifie pas qu’elles aient une sensibilité supérieure à l’algorithme tangentiel de la vidéokératoscopie pour détecter les kératocônes.

D - CHIRURGIE RÉFRACTIVE :

La détection des kératocônes et la détermination de l’épaisseur cornéenne sont des priorités avant une chirurgie réfractive cornéenne.

L’Orbscan peut utilement se substituer à la vidéokératoscopie et à la pachymétrie ultrasonique, dans le cadre d’un bilan préopératoire de chirurgie réfractive.

L’Orbscan fournit également une mesure fiable de la profondeur de la chambre antérieure.

Cette donnée est indispensable pour déterminer les possibilités d’implantation du phaque et calculer la puissance de l’implant réfractif.

L’objectif actuel de la chirurgie réfractive est de corriger les amétropies, c’est-à-dire l’inadéquation entre la longueur axiale et la puissance réfractive de l’oeil.

La chirurgie réfractive est encore à un stade relativement empirique.

Les techniques d’exploration de la cornée (vidéokératoscopie, pachymétrie) permettent de préciser les indications et surtout les contre-indications (kératocône, épaisseur cornéenne insuffisante), mais les informations apportées par ces techniques ne sont généralement pas utilisées dans le protocole opératoire. Seuls sont pris en compte la sphère, le cylindre et l’axe subjectifs.

Les propriétés optiques de l’oeil, en dehors de l’amétropie (aberrations optiques), et les caractéristiques anatomiques de la cornée (comme l’épaisseur ou l’asphéricité) sont totalement ignorées.

Les techniques de photoablation actuelles reposent sur les équations de Munnerlyn, avec un profil d’ablation sphérocylindrique et une profondeur d’ablation stromale proportionnelle à la correction subjective visée. Ainsi, pour corriger une même amétropie sphérique, la procédure est identique quelles que soient l’épaisseur, la puissance ou la géométrie de la cornée.

La forme de la cornée est complexe et sa modélisation est difficile.

La cornée est asphérique, c’est-à-dire que son rayon de courbure varie non seulement d’un méridien à l’autre (toricité), mais également le long d’un même méridien, entre l’apex et la périphérie (asphéricité proprement dite).

Une surface asphérique est qualitativement prolate ou oblate selon qu’elle bombe ou qu’elle s’aplatit dans la dimension axiale.

L’asphéricité de la cornée normale est prolate (arc hyperbolique d’une ellipse), c’est-àdire qu’il existe un bombement relatif de la partie centrale de la cornée par rapport à la périphérie.

Le rayon de courbure des surfaces prolates augmente du centre vers la périphérie.

Toutes les chirurgies cornéennes de la myopie visent à provoquer une diminution de la puissance de la partie centrale de la cornée (incision radiaire, photoablation au laser excimer).

Cet aplatissement central relatif modifie profondément l’asphéricité de la cornée qui devient oblate (arc parabolique d’une ellipse).

Le rayon de courbure des surfaces oblates diminue du centre vers la périphérie.

Avec un rayon de courbure constant, la sphère se positionne entre les surfaces prolates et oblates.

Les données de l’élévation de l’Orbscan permettent d’analyser la géométrie de la cornée.

Trois indices de l’Orbscan quantifient l’asphéricité de la cornée, c’est-à-dire son éloignement de la forme sphérique : l’indice d’asphéricité (Q), le shape factor (1 + Q) et l’indice d’excentricité (evalue).

L’indice d’asphéricité d’une sphère parfaite est égal à 0. Les surfaces prolate ont un indice d’asphéricité (Q) négatif, alors que les surface oblate ont un indice d’asphéricité (Q) positif.

La cornée, comme tout système optique, présente des imperfections rassemblées sous le terme d’aberrations optiques.

La modélisation optique de l’oeil nécessite l’utilisation de fonctions mathématiques complexes et diverses comme la transformée de Fourier ou les polynômes décrits par Zernicke, qui comportent plusieurs dizaines de coefficients.

Les aberrations optiques ne sont pas liées à une erreur de focalisation de l’image sur la rétine, comme dans le cas des amétropies sphériques, mais à une détérioration de la qualité de l’image elle-même.

Certaines aberrations dépendent de la géométrie du système, c’est-à-dire qu’elles sont liées à la forme du dioptre.

La plus importante de ces aberrations est l’aberration de sphéricité qui est liée au fait que la puissance de réfraction d’un dioptre sphérique est plus importante en périphérie qu’au centre. Ainsi, l’image d’un point ne donne pas un point.

La forme prolate de la cornée est favorable sur le plan optique.

En effet, l’aplatissement périphérique physiologique de la cornée réduit environ de moitié les conséquences de l’aberration de sphéricité.

L’iris, par son rôle de diaphragme, limite également l’ensemble des aberrations optiques.

Un nombre assez important de patients présentent, après chirurgie réfractive, des signes fonctionnels (éblouissements, images fantômes, halos visuels, flou visuel…), en particulier en basse luminance (ambiance scotopique).

L’Orbscan est utile pour évaluer, comprendre les résultats et suivre l’évolution d’une chirurgie réfractive.

Il permet d’analyser la régularité des faces cornéennes antérieure et postérieure, un éventuel astigmatisme irrégulier, d’étudier le centrage de la zone de photoablation par rapport à l’axe visuel ou à la pupille.

1- Intérêt de l’Orbscan :

La carte d’élévation postérieure et la carte de pachymétrie de l’Orbscan peuvent visualiser précocement une ectasie postérieure secondaire à un geste réfractif.

Cependant, la détection de la face postérieure de la cornée, et donc la carte de pachymétrie, peuvent être erronées en postopératoire.

Il est possible que l’aspect de bombement postérieur observé par plusieurs auteurs après lasik ou photokératectomie réfractive (PKR) n’ait pas de réalité clinique et ne corresponde pas à une authentique ectasie postérieure.

Il faut garder en mémoire que l’aspect de l’élévation et donc du bombement postérieur varie avec la définition de la surface de référence.

Les signes fonctionnels après chirurgie réfractive, dont la fréquence et l’intensité augmentent avec l’amétropie initiale, sont difficiles à analyser car ils sont subjectifs et difficilement quantifiables.

Dans la plupart des cas, ces signes fonctionnels ne s’accompagnent pas d’une diminution de l’acuité visuelle, qui est un examen certes pratique mais réducteur et grossier pour apprécier la fonction visuelle.

Des examens plus subtils, telle la sensibilité aux contrastes, sont nécessaires pour mettre en évidence une diminution des performances visuelles.

Ces signes fonctionnels allégués par les patients après chirurgie réfractive peuvent avoir plusieurs causes.

Ils peuvent être la conséquence d’une zone optique insuffisante par rapport à la surface pupillaire.

La mesure de la pupille a un intérêt en chirurgie réfractive.

La qualité de l’image se dégrade avec l’augmentation de la pupille.

Un grand diamètre pupillaire augmente le risque de signes fonctionnels après chirurgie réfractive. Idéalement, la zone de photoablation ou l’implant réfractif doit être plus large que le diamètre de la pupille (d’entrée) en condition scotopique, de façon à limiter les effets de bords.

L’Orbscan, comme les vidéokératoscopes, fournit une mesure du diamètre pupillaire moyen.

Toutefois, la mesure est effectuée avec un haut niveau d’éclairement, du fait de la nécessité de l’examen, ce qui limite son intérêt.

Les symptômes qui limitent la qualité visuelle d’un patient opéré de chirurgie réfractive peuvent également être liés à une majoration des aberrations optiques générées par les algorithmes conventionnels de photoablation.

La chirurgie réfractive cornéenne de la myopie augmente les aberrations de sphéricité par rapport à la situation préopératoire, en générant une asphéricité oblate.

Compenser les aberrations optiques en plus de la correction de l’amétropie pourrait permettre d’optimiser la qualité visuelle.

En effet, l’emmétropie ne signifie pas un système optique parfait.

Certains auteurs pensent que le potentiel visuel du tissu neurorétinien serait bien supérieur à 10/10, autrement dit que l’étape optique serait le facteur limitant.

La photoablation personnalisée (customized ablation) vise à optimiser les performances visuelles de l’oeil, en corrigeant l’ensemble des défauts optiques (amétropie, aberrations optiques) par un profil d’ablation idéal adapté aux caractéristiques optiques et biométriques spécifique de l’oeil.

La photoablation personnalisée nécessite de disposer d’une modélisation géométrique de la cornée, d’une modélisation optique de l’ensemble de l’oeil, et d’un laser avec un faisceau de petite taille qui puisse effectuer une photoablation non seulement sphérocylindrique mais également asymétrique et asphérique.

La photoablation personnalisée peut alors prendre en compte les caractéristiques anatomiques (épaisseur de la cornée, surface pupillaire, diamètre cornéen, profondeur de la chambre antérieure…) et optiques (aberrations optiques associées) de l’oeil qui ne sont pas prises en compte par les algorithmes actuels.

Pour une même amétropie, le traitement est différent selon les caractéristiques de l’oeil, et de plus, on ne se contente plus uniquement de viser la correction de l’amétropie.

L’Orbscan constitue un progrès par rapport à la vidéokératoscopie en fournissant de nombreux paramètres anatomiques (courbure, pente, élévation, épaisseur, profondeur…) et en permettant une analyse de la face postérieure de la cornée.

Cependant, les propriétés optiques ne sont pas mesurées directement, mais sont déduites des données géométriques.

De plus, les aberrations optiques qui proviennent du cristallin ou d’un défaut d’alignement des différents dioptres ne sont pas prises en compte par l’Orbscan.

2- Perspectives :

Pour analyser optiquement l’ensemble de l’oeil, et en particulier des aberrations optiques, il est nécessaire d’utiliser un aberromètre. Une source lumineuse est focalisée au niveau de la macula et celle-ci renvoie un faisceau émergeant qui sort de l’oeil après avoir traversé l’ensemble des milieux oculaires (principe de Hartmann-Shack).

La distorsion du front d’onde émergeant (wavefront) permet d’établir, par rapport au front d’onde émis, une cartographie des aberrations optiques de l’oeil.

L’aberromètre analyse les propriétés de l’oeil de façon globale, comme c’est le cas pour la réfractométrie automatisée.

À la différence de cette dernière, l’analyse de l’aberrométrie ne se limite pas à la sphère ou au cylindre mais concerne les aberrations optiques d’ordre élevé.

Récemment, l’Orbscan a été intégré à un aberromètre et à un laser, dans le but de réaliser une photoablation personnalisée (système Zyoptix).

Les données de l’Orbscan (logiciel 3.00E), de l’aberromètre (Zywave) sont analysées par un logiciel spécifique (Zylink) avant d’être transmises au laser (Technolas 217).

Les données de l’Orbscan qui ne servent pour le moment qu’à éliminer les cornées irrégulières ou présentant un kératocône devraient prochainement être prises en compte pour la photoablation.

Du fait de la sophistication des techniques, le couplage entre les techniques d’imagerie de la cornée (Orbscan, ultrasons à très haute fréquence…) et les outils robotisés de photoablation laser pourraient se généraliser dans l’avenir.

Les premiers résultats des équipes qui ont utilisé les données de l’Orbscan dans une photoablation personnalisée semblent encourageants.

Le bénéfice de l’ablation personnalisée par rapport aux algorithmes classiques concerne pour le moment plus la PKR que le lasik.

En effet, les conséquences de la kératectomie sont actuellement mal connues et ne peuvent donc pas être intégrées dans les algorithmes de photoablation personnalisée.

Certains opérateurs ont proposé de réaliser le lasik en deux temps, notamment pour des greffes de cornées, pour prendre en compte dans la photoablation les conséquences optiques de la kératectomie.

La photoablation personnalisée pourrait être utile pour traiter les astigmatismes irréguliers (astigmatisme postkératoplastie), les reprises ou les complications de la chirurgie réfractive (décentrement, diamètre de la photoablation insuffisant par rapport à la pupille…).

La correction de l’ensemble des défauts optiques dans le but d’obtenir une vision supranormale semble plus utopique.

Les aberrations chromatiques ne sont pas corrigibles optiquement.

Les propriétés optiques de l’oeil ne sont pas stables dans le temps.

Des traitements itératifs seraient donc nécessaires pour optimiser la vision à chaque période de la vie.

L’astigmatisme cornéen physiologique peut varier au cours du temps.

L’axe est susceptible de variation, comme le suggèrent la plupart des astigmatismes directs chez les jeunes et l’augmentation de la fréquence de l’astigmatisme inverse avec l’âge.

De même, les propriétés optiques, et en particulier l’asphéricité du cristallin, varient avec l’accommodation et vraisemblablement avec la sénescence.

Ainsi, la phacosclérose est souvent accompagnée par une modification de la réfraction.

Est-il légitime de modifier définitivement la morphologie de la cornée pour compenser les défauts optiques du cristallin, qui sont supprimés après une chirurgie de la cataracte ? Nos connaissances de la biomécanique et de la cicatrisation cornéenne sont encore fragmentaires.

La cornée ne peut pas être réduite à une lentille optique inerte que l’on peut modeler librement, mais est un tissu vivant qui possède des propriétés biomécaniques complexes et qui se modifie au cours de la vie.

Il n’y a pas une relation stricte entre les caractéristiques morphologiques et les propriétés optiques.

Certains phénomènes comme la cicatrisation (stromale, hyperplasie épithéliale…) sont extrêmement complexes et échappent à toute modélisation.

E - BIOMÉTRIE :

Pour chacune des surfaces analysées, l’Orbscan mesure directement les coordonnées spatiales (x, y, z) en une multitude de points.

Pour chaque carte, tous les points sont définis par rapport au centre à l’aide de coordonnées cartésiennes (abscisse et ordonnée) ou de coordonnées polaires (distance, angle).

L’utilisation des coordonnées spatiales permet de mesurer directement des distances, des surfaces ou des volumes (chambre antérieure, cornée…).

La carte eye metric permet, à partir de l’image de l’oeil, de mesurer la distance entre deux points quelconques par soustraction des coordonnées.

Le limbe et la pupille sont visualisés, et les diamètres moyens de la cornée et de la pupille sont calculés.

Les images des mires de Placido, ainsi que les irrégularités détectées par la fente, y compris celles intrastromales (comme les invasions épithéliales), peuvent être ajoutées en surimpression à l’image de l’oeil.

L’utilisation des valeurs d’élévation (z) entre la surface cornéenne et la surface antérieure de l’iris ou du cristallin permet d’obtenir une carte de la profondeur de la chambre antérieure (anterior chamber depth [ACD]).

La mesure de la chambre antérieure peut prendre en compte ou non l’épaisseur de la cornée (epithelium ACD et endothelium ACD). La mesure centrale de la chambre antérieure a une précision excellente (de l’ordre de 1 %).

De plus, la corrélation entre les mesures Orbscan et échographiques est forte.

L’Orbscan peut donc utilement se substituer à l’échographie pour déterminer la puissance des implants phaques, d’autant que cet examen apporte d’autres informations utiles avant une chirurgie réfractive.

L’Orbscan propose une modélisation optique et géométrique de l’oeil (paraaxial eye model).

Cette modélisation repose sur l’utilisation d’un système de ray tracing qui permet, par l’application des lois de la réfraction, de reconstruire le trajet des rayons lumineux à partir de la mesure des différents dioptres (rayon de courbure et position) et des valeurs théoriques des différents indices de réfraction.

L’Orbscan mesure le rayon de courbure et la puissance des dioptres cornéen antérieur, cornéen postérieur et cristallinien antérieur.

Comme le dioptre cristallinien postérieur n’est pas mesuré, des valeurs constantes moyennes lui sont attribuées.

La modélisation permet de déterminer le point théorique où se focalisent les rayons.

Ce point théorique est considéré comme étant la fovea d’un oeil emmétrope.

Dans le cas d’une amétropie, ce point est déplacé en fonction de l’équivalent sphérique subjectif que l’on introduit.

À partir de ce point et de l’apex cornéen, l’Orbscan estime la longueur axiale de l’oeil.

La modélisation précise la contribution de chacun des dioptres à la puissance réfractive de l’oeil.

Cependant, la longueur axiale proposée par l’Orbscan est mal corrélée à la mesure échographique et sa reproductibilité est insuffisante pour être utilisable en clinique.

F - CONTACTOLOGIE :

L’adaptation d’une lentille de contact repose sur l’étude du centrage et de la mobilité de la lentille et, dans le cas d’une lentille rigide, sur l’image fluoroscopique.

La connaissance de la morphologie de la face antérieure de la cornée facilite l’adaptation des lentilles rigides, en particulier dans le cas de cornées pathologiques (kératocône, kératoplastie transfixiante, cicatrice cornéenne…).

Les particularités de la contactologie sont l’utilisation préférentielle des cartes numériques des rayons de courbure plutôt que les puissances, et la nécessité d’analyser la grande périphérie cornéenne.

Il est donc nécessaire, dans le cas de la vidéokératoscopie, d’avoir un disque de Placido suffisamment concave et proche de l’oeil.

À la différence des cartes antérieures provenant des données de la fente, les mires de Placido de l’Orbscan ne permettent pas une exploration de la totalité de la cornée.

La périphérie supérieure et inférieure n’est pas explorée en raison de la surface insuffisante du disque de Placido dans ces régions.

L’Orbscan dispose d’un logiciel spécifique pour l’adaptation des lentilles rigides.

Ce logiciel simule l’image fluoroscopique d’une lentille rigide et favorise le choix ou même la fabrication de cette dernière en précisant le rayon de courbure et le calcul des dégagements.

L’avantage de cet essai virtuel est d’éviter tout risque infectieux et les problèmes liés à la décontamination des lentilles d’essais. Bien sûr, certains paramètres cliniques, tels que la qualité du film lacrymal et la tonicité palpébrale, ne sont pas pris en compte.

Le port de lentille peut induire une déformation cornéenne périphérique (corneal warpage) pouvant simuler un kératocône.

Une lentille rigide décentrée est le souvent en cause.

Le tableau se traduit par un astigmatisme antérieur irrégulier avec le plus souvent un aplatissement supérieur et un bombement inférieur.

Cette déformation est réversible en plusieurs semaines ou quelques mois après l’arrêt du port de la lentille.

L’Orbscan peut aider au diagnostic de corneal warpage en montrant la normalité de la face postérieure de la cornée, l’absence d’amincissement sur la carte de pachymétrie et une discordance entre l’apex du bombement et le point d’épaisseur minimal.

Idéalement, il faut interrompre le port des lentilles rigides plusieurs semaines (voire quelques mois) avant de pratiquer un examen vidéokératoscopique ou Orbscan.

Ce délai est de quelques jours (ou quelques semaines) pour les lentilles souples.

G - GLAUCOME :

L’Orbscan apporte différentes informations utiles dans le glaucome, comme la profondeur de la chambre antérieure, le volume de la chambre antérieure et l’estimation de l’angle iridocornéen.

À partir des données de l’élévation de la face postérieure de la cornée et de la face antérieure de l’iris, l’Orbscan propose une reconstruction plane ou polynomiale de l’angle iridocornéen.

La valeur de l’angle iridocornéen est disponible pour les différents méridiens.

La précision (reproductibilité) de l’angle iridocornéen est de l’ordre de 5 %.

La valeur de l’angle iridocornéen mesuré par l’Orbscan, et en particulier par la reconstruction plane semble bien décrire la clinique.

La valeur de l’angle est significativement corrélée à l’équivalent sphérique subjectif.

Les myopes présentent un angle plus ouvert que les emmétropes et surtout les hypermétropes, ce qui est conforme à l’épidémiologie du glaucome par fermeture de l’angle.

Ainsi, dans notre expérience, les valeurs d’angle iridocornéen les plus faibles ont été observées sur des yeux de patients ayant présenté un antécédent de glaucome par fermeture de l’angle.

Les mesures de l’Orbscan de l’angle iridocornéen et de la profondeur de la chambre antérieure pourraient permettre de prédire le risque de glaucome par fermeture de l’angle.

La mesure du tonus oculaire à l’aplanation est influencée par les propriétés biomécaniques de la cornée, et en particulier par l’épaisseur de la cornée.

L’Orbscan propose un facteur correctif pour la mesure du tonus oculaire qui tient compte des caractéristiques de la cornée.

Le mode de détermination de ce facteur n’est pas connu exactement, mais ce facteur présente une forte corrélation avec la valeur de la pachymétrie centrale.

Ainsi, pour les cornées minces, un facteur positif est additionné à la valeur de tonus oculaire mesurée pour tenir compte de la sous-estimation.

Au contraire, un facteur négatif est additionné pour les cornées épaisses pour compenser la surestimation de la mesure du tonus.

H - AUTRES APPLICATIONS :

L’Orbscan propose une estimation de l’angle Kappa calculée à partir du reflet lumineux.

L’utilisation des données enregistrées par l’eye tracking durant l’acquisition de l’examen est à la base d’une analyse des microsaccades oculaires.

Enfin, de nombreux résultats apportés par l’Orbscan sont encore du domaine de la recherche et n’ont pas encore été validés, ou n’ont pas trouvé d’application clinique pour le moment.

Limites de l’Orbscan :

La durée de l’examen est relativement longue.

Une durée plus courte d’acquisition améliorerait les performances de l’appareil.

Comme toutes les techniques optiques, la réalisation d’un Orbscan nécessite une transparence de la cornée, en particulier pour la détection de la face postérieure de la cornée.

La principale limite de l’Orbscan est la diminution de la fiabilité des mesures d’élévation de la face postérieure de la cornée, et par conséquent de la pachymétrie quand on s’écarte des conditions physiologiques.

En pratique courante, le principal problème rencontré lors de l’utilisation de l’Orbscan concerne les cornées opérées de lasik, en particulier dans la période postopératoire précoce.

L’Orbscan permet la mesure de nombreux paramètres anatomiques (pente, courbure, élévation, épaisseur, distance, surface, volume…).

Cependant, les propriétés optiques de la cornée ne sont pas mesurées directement mais sont calculées à partir des données morphologiques. Les données de l’Orbscan, comme celles de la vidéokératoscopie, ne permettent que d’analyser des propriétés optiques relativement grossières.

Une étude fine et globale des aberrations optiques de l’oeil nécessite l’utilisation de l’aberrométrie.

Contrairement à l’échographie à très haute fréquence, l’Orbscan ne permet pas l’analyse des différentes couches de la cornée.

Ainsi, il n’est pas possible de visualiser une hyperplasie épithéliale après chirurgie réfractive cornéenne ou l’interface intrastromale.

De nombreuses autres techniques d’imagerie de la cornée à forte composante informatique (ultrasons à haute fréquence, microscopie confocale, interférométrie, tomographie en cohérence optique…) sont en cours de développement ou d’évaluation.

Les places respectives de l’Orbscan et de ces différentes techniques ne sont pas encore claires. L’Orbscan est une technologie récente et l’appareil évoluera sans doute rapidement, comme cela a été le cas pour les vidéokératoscopes.

Conclusion :

L’Orbscan est une nouvelle technique optique d’exploration du segment antérieur de l’oeil, qui associe au disque de Placido de la vidéokératoscopie, le balayage de l’oeil par une fente lumineuse.

L’intérêt de la fente lumineuse par rapport à la vidéokératoscopie est la possibilité d’explorer d’autres surfaces que la face antérieure de la cornée, avec une mesure de l’élévation sans hypothèse sur la morphologie.

L’utilisation des coordonnées spatiales permet une reconstruction anatomique des différentes surfaces et la mesure de paramètres biométriques nombreux et divers ignorés par les autres techniques.

Grâce à la complémentarité des données obtenues par la fente et le disque de Placido, l’Orbscan fournit une analyse morphologique et optique détaillée du segment antérieur de l’oeil.

La sophistication des techniques en chirurgie réfractive et l’exigence accrue de sécurité rendent inévitable la diffusion de techniques d’analyse morphologique et optique de la cornée qui ne soient pas limitées à la face antérieure de la cornée.

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