Imagerie en Ophtalmologie - Échographie (Manuel PDF)

***IMAGERIE EN OPHTALMOLOGIE*** I. **Échographie, principes pour l'ophtalmologie** Rappels et définitions ---------------------- **Son** : c'est un **mouvement vibratoire, d'allure sinusoïdale,** des particules d'un milieu (donc inexistant dans le vide / dans l'espace), mouvement fait **de contr...

***IMAGERIE EN OPHTALMOLOGIE*** I. **Échographie, principes pour l'ophtalmologie** Rappels et définitions ---------------------- **Son** : c'est un **mouvement vibratoire, d'allure sinusoïdale,** des particules d'un milieu (donc inexistant dans le vide / dans l'espace), mouvement fait **de contraction et d'expansion** autour d'une position d'équilibre. Ce mouvement est défini par : - **Longueur d'onde** λ (distance entre 2 sommets d'ondes consécutives) - **Fréquence F** (nombre de périodes par secondes), se mesure en hertz F = 1/X - La **vitesse de propagation** V = λ x F - **L'intensité 1 du flux d'énergie** qui traverse perpendiculairement une surface de 1cm², elle se mesure en watt/cm² ou dB (le dB est le rapport logarithmique de l'intensité 1 à une valeur 1° de référence). La **lumière** (composée de **photons**) peut se **déplacer dans le vide**, tandis que le **son** non, il a besoin d'un **environnement structuré** pour transmettre un signal (l'air par exemple). La **propagation du son** exige un **milieu de structure moléculaire**. La transmission des ultrasons dans un milieu dépend de la **résistance au passage des ultrasons** en fonction de la **densité du milieu** et de la **vitesse du cheminement** des vibrations. Le **faisceau d'ultrasons,** lorsqu'il franchit des milieux d'impédance acoustique différente, subit des modifications de parcours : une partie est **réfléchie** (l'écho) et l'autre **réfractée** (la réflexion est d'autant plus importante que la différence d'impédance acoustique du milieu est importante et que l'angle d'incidence est grand). Lorsque la réflexion se produit sur une interface rugueuse le faisceau réfléchi subit une dispersion. La pénétration du faisceau va permettre **d'identifier des structures** situées dans un **même plan** et des structures **plus profondes**. L'aptitude à cette distinction porte le nom de résolution et l'on distingue deux sortes de résolutions : - **La résolution latérale** est fonction de la **largeur de l'onde** et du **diamètre du faisceau incident**. Ce faisceau est conique dans sa portion distale ce qui donne une mauvaise résolution, laquelle est bien meilleure dans la portion proximale qui est cylindrique. L'interposition d'une lentille acoustique ou électronique focalise le faisceau et donne une bonne résolution latérale. - **La résolution axiale est la distance séparant 2 interfaces échogènes** fournissant **2 échos (réponses réfléchies) séparés**. Elle est égale à l moitié de la longueur d'onde. Plus la longueur d'onde λ est petite (et par conséquent plus la fréquence F est grande) et meilleure est la résolution axiale. On utilise pour l'échographie de l'œil une fréquence de 8 à 10 mégahertz. **L'atténuation du faisceau** est la **perte d'énergie** résultant de la **réflexion**, la **diffusion**, la **réfraction** et l**'absorption** par la matière. Elle dépend surtout de la **fréquence de la sonde**, plus elle est grande, plus l'atténuation est importante. En résulte une **diminution et un arrêt** de pénétration du faisceau ultrasonore. Principe de l'échographie ------------------------- La **céramique piézoélectrique** (PZT) est l'élément de base de l'échographie, située dans la sonde. Elle **vibre** lorsqu'elle est soumise à des **impulsions électriques** ce qui génère des **ultrasons**. Les échos sont captés par cette céramique qui joue un **rôle de récepteur**, c'est un **transducteur ultrasonore**. L'**écho oculaire** est une technique d'imagerie **indolore** sans effet secondaire se basant sur la **réflexion de faisceau d'ultrasons** par les différentes **structures de l'œil**. I. ***Vitesse de conduction des structures rencontrées*** La vitesse des ultra-sons est estimée à : - **1620 m/s** en **cornée** - **1532 m/s** dans **l'humeur aqueuse** et le **vitré** - **1641 m/s** dans le **cristallin** Il y a une dispersion du signal dans la sclère, la vitesse de propagation varie selon les structures qu'elle traverse. Écho en mode A -------------- Elle permet la mesure de la **longueur axiale du globe oculaire** permettant le **calcul de la puissance de l'implant cristallinien** avant la chirurgie de cataracte. - Elle mesure **l'amplitude** sur l'axe des ordonnées et la **distance d'apparition** sur l'axe des abscisses - L'**intensité** du signal est représentée sous forme **d'amplitude** sur un **axe temporel** - **Bien positionner** la sonde tangentielle sur le plan horizontal et vertical sinon perte ++. On **anesthésie** à **l'oxibu** pour éviter la douleur puisque la sonde est en **appui direct sur la cornée**. Écho en mode B -------------- Même position sur l'axe des X Le signal est représenté par un **point** dont la **brillance** est proportionnelle à **l'amplitude** de l'écho. Cette technique ne se limite pas à une ligne mais **balaye l'espace** en commutant plusieurs sondes cotes à côtes. Elle **analyse du globe** et de ses enveloppes quand le FO n'est pas accessible. On retrouve des **réponses échogènes parasites** quand est en présence de problèmes de **vitré**. Gain en écho ------------ Le **gain** permet **d'augmenter ou diminuer** la **quantité d'infos échographiques** (ATT : ça n'a rien à voir avec la puissance d'émission). **Échogénicité** : aptitude d\'un tissu, plus ou moins grande, à **rétrodiffuser les ultrasons** En mode A, augmenter le gain va capter **plus de signal** et donc aussi **plus de bruit**. On accepte ces parasites pour obtenir plus de valeurs mais elles restent moins précises et fiables. En mode B, le gain permet **d'éclaircir ou assombrir l'image**. Une **augmentation** entraîne une **compensation des contrastes** d'échogénicité. **ATT : Trop de gain** met en valeur de façon disproportionnée des **bruits**. Il y a donc un risque de **sur interprétation de l'hyperéchogénicité.** Fréquences utilisées -------------------- On utilise des sondes de fréquences différents selon les informations que l'on veut obtenir : - **10 MHz** (sonde traditionnelle) : vision globale, observer le corps ciliaire - **20 MHz** : centrage sur la choroïde, observer la rétine - **50 MHz** : centrage sur le cristallin ou la cornée (UBM trop court pour aller au-delà) ####  Écho en UBM (Biomicro-ultrasonographe) Elle offre une analyse du **segment antérieur** de l'œil à l'aide d'une **sonde ultrasonore à très haute fréquence**. ####  Écho haute fréquence Elle utilise sur des ultrasons à haute fréquence (**\>20 MHz**) et offre une **meilleure résolution** qu'une écho classique (1-15 MHz), mais aussi de plus **faibles profondeurs de pénétration**. «écho» par Interférométrie -------------------------- - **La biométrie par interférométrie** est la technique la plus récente. L'interférométrie est utilisée en Tomographie par Cohérence Optique (OCT). C'est une technique basée sur le **déphasage du signal** à l'aide d'un miroir pour créer une interférence entre deux signaux. Lors de l'acquisition sur un appareil utilisant l'interférométrie, un signal infrarouge proche de 800 nm est envoyé et est réfléchit lorsqu'il traverse un dioptre oculaire. Cette réflexion est traduite sous forme de pic plus ou moins haut en fonction du milieu traversé par le faisceau. La **mesure de la longueur axiale** est réalisée entre la face antérieure de la cornée et l'interface entre photorécepteurs et épithélium pigmentaire, correspondant à une longueur axiale plus longue que celle mesurée par échographie. - La **tomographie par cohérence optique à source balayée** a été introduite initialement par le IOLMaster 700. La longueur d'onde de 1050 à 1060 nanomètre offre une meilleure pénétration optique. L'interférométrie est une **technique de mesure** de haute précision utilisant les **interférences lumineuses**, souvent obtenues à parti de **lasers**. Elle utilise le **phénomène d'interférences** entre les ondes cohérentes (ondes lumineuses, radio ou acoustiques). ####  Interférométrie de Michelson Un **faisceau laser** sort de la source (1) et est **séparé en 2 faisceaux** (2) +(3). On mesure une première fois au départ de l'interféromètre. Chaque faisceau est **renvoyé** par les 2 **rétro réflecteurs** et se rejoignent à l'interféromètre avant d'atteindre le détecteur (4). On calcule ensuite en **étudiant** les **interférences** dues aux 2 faisceaux qui se sont rassemblés en conservant un **décalage**. En ophtalmologie, les interféromètres **mesurent les distances** et **imagent les positions des différentes structures oculaires**. C'est une méthode de mesure de grande précision, elle est de l'ordre de la longueur d'onde (µ). Elle est utilisée pour déterminer la position des différentes structures oculaires. *Référence : Biométrie & interférométrie à cohérence partielle - Docteur Damien Gatinel* Biométrie optique ----------------- La biométrie optique apporte un gain de précision entre biométrie acoustique et optique d'un facteur d'environ 20 et s'effectue sans contact. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Avec ce signal lumineux, en raison de la vitesse de propagation de la lumière, **il n'est pas possible d'effectuer une approche similaire à celle des ondes sonores.** C'est pour cela qu'une approche plus subtile, reposant sur les propriétés qu'ont les lumineuses à interférer est préférable. Biométrie et interférométrie ---------------------------- Longueur d'onde de la **source diode laser** utilisée pour des mesures biométriques est située dans **l'IR.** Le chemin optique se calcule par le produit de la **distance physique** et de **l'indice de réfraction du milieu** de propagation. **Indices** utilisés pour le calcul de la distance physique sont (IOL master) : - 1.3440 = vitré - 1.3454 = humeur aqueuse - 1.3851 = cornée - 1.4065 = cristallin L'indice de réfraction du **cristallin** fluctue entre les yeux selon **le stade cataracte.** En présence **de cataracte dense**, les signaux transmis par le cristallin peuvent être **diffusés**, empêchant le recueil d'un signal de bonne qualité, il vaut mieux utiliser une mesure par **bio ultrasonore** (A ou B). On retrouve plusieurs appareils : - IOL500 de Carl Zeiss, Lesntar LS 900 chez Haag Streit, l'AL6scan de NIDEK, l'Aladdin de TOPCON - Biométrie optique de tomographie par cohérence optique à source balayée (SS-OCT) OCT swept- source La différence entre les deux appareils réside dans la longueur d\'onde du laser infrarouge : 1200- 1400nm pour l\'antérion et 1050nm pour l\'IOL Master 700. Les dispositifs SS-OCT offrent une profondeur de balayage de 44 mm et une résolution dans les tissus de 22 μm pour le IOL Master 700 et de 14x16,5 mm et 30 μm pour l'Antérion de Heidelberg. Microscopie spéculaire ---------------------- Les microscopes spéculaires permettent d'étudier la réflexion de la lumière au niveau d'une interface optique. Ils permettent l'analyse qualitative et quantitative de l'endothélium cornéen. - Difficulté évidente en cas d'œdème pour obtenir cette image. La microscopie confocale s'effectue sous anesthésie locale et son principe est relativement simple. Le microscope confocal effectue un balayage permanent d'une section coronale de la cornée, où il eclaire une petite portion de tissu qui est observée de manière « confocale », en « filtrant » spatialement la lumière diffusée par les couches de tissus en arrière et en avant de la couche inspectée. Rétinographie ------------- ***Fundus camera*** permet l'**acquisition rapide de photographies du fond d'œil** à l'aide d'un appareil photo reflex. Capteur CMOS et CCD (une matrice de photodiodes) a permis une simplification de la prise de photo et c'est affiné avec l'augmentation de la définition de l'image et sa numérisation et son utilisation logicielle. D'un point de vue physique, le CCD offre quelques avantages notables en matière de qualité d'image, notamment une meilleure sensibilité en basses lumières grâce à une plus grande surface photosensible. Le centre de conversion analogique-numérique unique laisse aussi espérer un bruit de lecture plus faible que pour le CMOS. Seulement, du point de vue des applications, le CMOS a des avantages de taille : coût plus faible, consommation électrique réduite et vitesse de lecture plus enlevée. Ces trois arguments de vente expliquent une grande partie du succès du CMOS. Les rétinographes classiques fonctionnent à l'aide d'un système infrarouge guidant la mise au point sur la rétine et d'un système de flash blanc éclairant le fond d'œil pour la prise de photo. Ils ont l'avantage de ne pas nécessiter l'instillation d'un collyre mydriatique, et couvrent un champ de 45°. Grâce à une lentille additionnelle contenue dans l'appareil, il est également possible de ramener le plan focal au niveau du segment antérieur et de prendre une photographie en avant de l'œil. Rétinographie champs ETDRS -------------------------- La classification de l'Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS) est la classification de référence de la rétinopathie diabétique. La progression est étudiée sur la base de clichés photographiques du fond d\'œil pris en paires stéréoscopiques dans les 7 champs standard et corrélés aux taux d\'hémoglobine glycosylée et à l\'acuité visuelle. - Des photographies stéréoscopiques d'un angle de 30°(idem avec champ en45°(6 et 7 abordent la papille)) sont réalisées au niveau de chaque champ. Exemple pour l'œil droit. Le champ 1 est centré sur la papille. Le champ 2 est centré sur la macula. Le champ 3 est situé en temporal de la macula. Les champs 4 à 7 sont tangentiels à des lignes horizontales passant par le bord supérieur et inférieur de la papille et à une ligne verticale passant par le centre de la papille. **Rétinographe SLO** - Cette technologie plus récente, qui balaye le fond d'œil à l'aide de source(s) laser(s), reconstruit une image de rétine à fort contraste et avec une plus grande définition. Elle présente également l'avantage d'une meilleure pénétration au travers de milieux opaques (cataracte dense ou opacités du vitré). - Pas d'éblouissement - L\'ophtalmoscopie par laser confocal génère des images rétiniennes qui sont similaires à celles d\'une photographie du fond d\'œil, mais cette technique permet une meilleure flexibilité que la photographie du fond d\'œil. Elle utilise un rayon laser de longueur d\'onde proche du domaine infrarouge (675, 790, ou 810--890 nm) qui balaie rapidement la rétine en assemblant une image ligne après ligne à partir de la lumière renvoyée par des points séparés. La lumière réfléchie est capturée par un détecteur photodiode confocal qui est synchronisé au plan rétinien, puis reconstituée pour former une image numérique. Les optiques confocales permettent de s\'assurer que seule la lumière réfléchie par un point précis illuminé par le laser est enregistrée. - Le SLO, avec ses multiples sources de lumière et ses capacités de suivi (eye- tracking) a permis le développement de tests multimodaux localisés et fonctionnels de la rétine sous la forme de périmétrie et de micropérimétrie. La détermination de seuils, le test de l\'acuité focale, et même l\'imagerie intégrée par tomographique en cohérence optique (optical coherence tomography \[OCT\]) permettent au clinicien d\'établir une corrélation entre l\'aspect anatomique et les performances visuelles. - Souvent de technologie SLO, et à balayage laser, les appareils les plus récents ont un champ d'acquisition dépassant les 100°. Certaines pathologies présentant des lésions plus en périphérie sont ainsi détectées de manière plus précoce. En déplaçant le point de fixation et/ou la position de l'appareil, il est possible de visualiser le fond d'œil jusqu'à l'ora serrata. - Le California (Optos, Royaume-Unis), Clarus 500/700 (Zeiss, Allemagne), Eidon AF (CenterVue, Italie) Angiographie ------------ - L'angiographie renseigne de façon dynamique sur les affections du fond d\'œil, ainsi que sur l\'implication ou non des structures intimement liées à la choroïde, la papille optique et le vitré. Selon le produit de contraste utilisé, il s\'agit d\'angiographie fluorescéinique (AGF) (fluorescéine sodique) ou d\'angiographie au vert d\'indocyanine (ICG). Alors que la fluorescéine fournit plus d\'informations lors de l\'étude de la rétine, le vert d\'indocyanine en apporte davantage dans l\'étude de la choroïde. - A 20°,30°,45°,60° grand champ (Optos, Clarus 700, HRA avec ajout objectif (30° 50° 110°) **Angiographie à la fluorescéine** **PRINCIPES** Fluorescence d'un colorant, le fluorescéinate de sodium, qui est excité par une énergie d'une longueur d'onde entre 465 et 470 nm (bleu) et émet après excitation une longueur d'onde de 520 à 530 nm (jaune vert) 2 filtres sont utiles pour visualiser le résultat - Filtre Bleu, la lumière bleue va exciter au F.O la fluorescéine - Filtre « Barrière », qui va filtrer au retour la lumière bleue ne laissant passer que le jaune vert qui est l'expression de la fluorescence Sur l'image il ne reste que l'image restituée par la fluo ***Nb :** des structures peuvent réfléchir la lumière fluo ce qui produit une pseudo fluorescence (ex : auto fluorescence de la lipofuscine)* La fluo à l'injection se trouve dans les vaisseaux et dans tous les tissus où elle peut diffuser (son petit poids moléculaire lui permet de diffuser (ex : œdème)). Les vaisseaux et les capillaires sont imperméables à la fluo (barrière hémato rétinienne) ; si il existe une altération il y a alors diffusion. - Les gros vaisseaux se situent au niveau de la couche des fibres nerveuses - Les capillaires se situent au niveau de la couche nucléaire - La rétine profonde est avasculaire - L'Épithélium Pigmentaire constitue une barrière hémato rétinienne externe ce qui implique qu'il n'y a pas de passage de la fluo de la choroïde vers la rétine ***Rappel :*** - La fovéa, zone avasculaire de 400 μm, (bordée par une arcade anastomotique centrale) est une partie qui semble+ pigmentée car le pigment xanthophylle absorbe le bleu et la mélanine de l'EP y est plus importante. - Le Nerf Optique a deux vascularisations, le système rétinien et le système des artères ciliaires postérieures **SEQUENCE ANGIOGRAPHIQUE** Injection veineuse rapide (type bolus) T=0sec - De 8sec à 15sec fluorescence choroïdienne précoce, elle est maximum de 20sec à 30sec max → arrêt de cette fluorescence à 10min - À 12sec le colorant commence à apparaître dans l'artère centrale de la rétine, remplit ensuite artérioles précapillaires, capillaires, veinules postcapillaires et finalement les veines rétiniennes. Il apparaît alors un phénomène de courant laminaire au niveau des veines d'une durée de 5 à 10sec : Le remplissage des veines commence par leurs parois externes qui reçoivent le sang du pôle postérieur Pour finir par le centre, qui reçoit le sang de la rétine périphérique, où la circulation y est plus rapide → Ce qui explique la coloration des parois des veines en premier (la périphérie rétinienne n'étant pas encore injectée) sans que la fluo se mélange par le phénomène du courant central. Durant l'angio il y a une imprégnation progressive de la sclère, des tissus interstitiels choroïdiens et de la membrane de Bruch (visible dans les FO peu pigmentés), on peut observer alors en ombre chinoise les gros vaisseaux choroïdiens **LE VERT D\'INDOCYANINE (INDOCYANINE GREEN \[ICG\])** Un colorant soluble dans l\'eau, de la famille des ticarbocyanines, qui se lie presque totalement à des protéines (98 %) après injection intraveineuse. Du fait de sa liaison à des protéines, sa diffusion au travers des fenestrations de la choriocapillaire est limitée. La rétention intravasculaire de l\'ICG associée à sa faible perméabilité en font un colorant idéal pour la visualisation des vaisseaux choroïdiens. Il fluoresce dans le spectre proche de l\'infrarouge (790--805 nm). Comme son efficacité de fluorescence n\'est que de 4 % de celle de la fluorescéine, l\'ICG ne peut être détecté que par des systèmes infrarouges spécifiques. L\'angiographie ICG réalisée avec des SLO utilise un système d\'illumination avec une diode laser de 805 nm et des filtres barrière de 500 et 810 nm. Les angiographies ICG de haute vitesse peuvent produire 30 images par seconde au cours d\'un enregistrement continu de l\'angiogramme. Le fait que la longueur d\'onde de l\'ICG soit plus grande permet la détection du colorant au travers de pigments, de liquides, de lipides et d\'hémorragies, et ainsi la visualisation d\'anomalies comme les NVC qui se trouveraient en dessous de l\'EP ou d\'une fine hémorragie sous-rétinienne. On distingue les temps artériels, veineux (précoce, moyen, tardif), puis la phase d'inversion. La molécule d'indocyanine, ou d'infracyanine, possède un poids moléculaire supérieur à la fluorescéine et donc retenue plus longtemps au sein de la choriocapillaire. Son poids moléculaire important ne lui permet pas de diffuser comme la fluoresceine sa structure tend à la fixer sur les néovaisseaux choroïdiens. **SEQUENCE ANGIOGRAPHIQUE** - On distingue les temps artériels, veineux (précoce, moyen, tardif), puis la phase d'inversion. La molécule d'indocyanine, ou d'infracyanine, possède un poids moléculaire supérieur à la fluorescéine et donc retenue plus longtemps au sein de la choriocapillaire. - Son poids moléculaire important ne lui permet pas de diffuser comme la fluorescéine sa structure tend à la fixer sur les néovaisseaux choroïdiens. - Plaques vasculaires visibles en temps tardif (20 à 40 min), clichés beaucoup plus tardif qu'en AGF. **EN PRATIQUE IMAGES ANGIO POSSIBLE PAR ORTHOPTISTE** - Connaitre les séquences à suivre= formation par Oph - Sous la responsabilité d'un médecin présent - Connaitre l'Angiographe utilisé - Si le réglage n'est pas tout auto (pas toujours idéal en fonction des milieux rencontrés), évaluer les images pour régler l'intensité de la lumière éclairant le FO pour éviter la surexposition (trop de bruit) - Examen multimodal devient la référence (avec oct voir rétino) Tomographie à cohérence optique (OCT Optical Coherence Tomography) ------------------------------------------------------------------ - Tomographie : « Technique d'imagerie, utilisée en particulier dans l'imagerie médicale, en géophysique et en astrophysique, qui permet de reconstruire le volume d'un objet à partir d'une série de mesures effectuées par tranche depuis l'extérieur de cet objet. » - Le système optique projette une lumière laser sur un miroir semi- réfléchissant placé à 45 degrés, et qui sépare le faisceau en deux. Une partie va éclairer une surface de référence, tandis que l\'autre partie va éclairer la cible (la rétine habituellement). C\'est le principe de l\'interférométrie. - Les deux faisceaux sont dirigés sur la fente d\'entrée du spectroscope qui va entraîner la création d\'interférences qui seront enregistrées et permettront grâce à un traitement mathématique (Transformation de Fourier optique) la formation d\'images. - La combinaison de la lumière réfléchie par l\'échantillon et celle de référence donne lieu à des interférences, en balayant le miroir de bras de référence, un profil de réflectivité de l\'échantillon peut être obtenu (c\'est de l\'OCT temporel Time Domain). La division de la lumière en deux faisceaux, envoyés dans l\'échantillon a analyser et sur un bras de référence se terminant par un miroir. La combinaison des deux faisceaux produit une interférence constructive lorsque la lumière a parcouru exactement la même distance dans les deux bras. Le balayage du miroir du bras de référence permet ainsi de réaliser un profil de réflectivité de l\'échantillon, appele A-scan. La combinaison de plusieurs A-scans réalises en déplaçant latéralement le faisceau permet de construire une image en coupe de l\'échantillon B-scan. - Les structures qui retro réfléchissent beaucoup de lumière donneront plus d\'interférence que les autres, créant ainsi un contraste **TD-OCT (Time domaine)** - En OCT temporelle, la différence de marche du bras de référence varie dans le temps (le miroir de référence est translaté longitudinalement). - Etudie des temps de trajet - A disparu sur les nouveaux OCT (-de 20 ans d'existence) **SD OCT (Spectral Domain)** - l\'OCT par la réalisation d\'un spectroscope: c\'est l\'OCT Spectral Domain (SD OCT) ou OCT Fourier Domain (FD OCT). - OCT fréquentiel reposent sur l\'analyse des différentes longueurs d\'onde du spectre de la lumière infrarouge utilisée grâce à la transformée de Fourier, et permettent d\'obtenir le même profil de réflectivité des tissus analysés sans avoir à déplacer le miroir dans le bras de référence. La qualité de l\'image obtenue est excellente grâce à un balayage de 18000 à 40000 scans/sec alors qu\'il n\'était que de 400scans/ sec dans l\'OCT de première génération - La résolution longitudinale atteint 5 à 7 microns - Il n\'y a plus de mouvements de miroirs à gérer, donc la \"prise de vue\" est très rapide et élimine de ce fait les artefacts dus aux mouvements de l\'œil -  3 fois plus de pixels - Le gain signal/bruit est tout à fait important et apporte une qualité d\'images remarquable. - Avec les images SD-OCT, la résolution axiale est la plupart du temps inférieure à 7 μm, pour 2048 pixels par A-scan, et la vitesse d\'acquisition est de 18 000 à 70 000 A-scan par seconde. **INCONVENIENTS** - L\'enregistrement des franges d\'interférence est sensible aux mouvements des tissus (à l\'échelle sub-micronique). - Le nombre de pixels axiaux est limité par le nombre de pixels de la caméra CCD. - Il existe une perte de sensibilité en fonction de la profondeur explorée, à cause de la résolution du spectromètre. - Le système ne fait pas la différence entre les échos qui ont un délai positif ou négatif, ce qui engendre des artefacts. **Swept source optical coherence tomography (SS-OCT)** - OCT utilisant une source lumineuse dont la longueur d\'onde peut être modulée. Cette modulation de la longueur d\'onde évite d\'avoir à déplacer le miroir du bras de référence (TD-OCT) ou d\'avoir à utiliser un spectromètre (SD-OCT), et permet ainsi une vitesse d\'acquisition très élevée, augmentant le rapport signal/bruit et la résolution spatiale (résolution axiale possiblement de moins de 5 μm). - On utilise une source laser dont on peut faire varier très rapidement la longueur d\'onde (swept laser ou swept-source OCT SS-OCT), ce qui apporte une amélioration de la visualisation des détails (de l\'ordre de 4 microns), et qui raccourcit encore le temps d\'enregistrement. On obtient des acquisitions en temps réel. Les chercheurs ont réussi à utiliser des appareils qui réalisent plus de 300.000 scans/sec, grâce à des swepts sources. **Enhanced depth imaging optical coherence tomography (EDI-OCT)** Méthode utilisée pour augmenter la visibilité́ des structures situées en arrière de l\'épithélium pigmenté rétinien, notamment les couches les plus internes de la choroïde. Le système optique est rapproché́ de l\'œil, de façon à obtenir une image inversée avec un meilleur contraste des structures profondes par comparaison aux structures plus superficielles. Ne pas oublier la qualité des optiques. **OCT C** Un plan frontal OCT C-scan ou OCT en face « on regarde la rétine au dessus ». **Qu'est-ce que l'OCT-Angiographie ?** - L'OCT-Angiographie repose généralement sur le principe de détection des mouvements des particules diffractantes telles que les globules rouges - Elle repose sur la technique d'OCT en face qui permet une reconstitution dans un plan horizontal de nombreuses coupes réalisées dans un plan vertical. - Son principe est, schématiquement, de ne mettre en évidence que les modifications survenues entre un temps t1 et un temps t2 - Mettre en évidence les mouvements circulatoires tout en supprimant tous les éléments fixes de l'image. - Ce n'est pas la paroi des vaisseaux que nous visualisons mais bien le flux qui circule à l'intérieur - L'OCT-Angiographie requiert des vitesses d'imagerie élevées **LIMITES OCT A** - La diffusion angiographique (leakage) à laquelle nous accordions tant d'importance est également absente des images d'OCT- Angiographie - un flux trop rapide ou au contraire trop lent pourra ne pas être détecté par l'appareil (pour le moment) - Pas d'imprégnation ou d'accumulation du colorant dans un espace clos (AGF/ICG) - champ d'analyse limité. 3x3 (mm), 6x6,8x8, cirrus 6000 arrive avec du 12x12 et duHD avec un montage automatique du pôle postérieur et de la moyenne périphérie qui lui est adjacente. - Artéfacts, liés aux mouvements oculaires - Superposition d'images venant de plans différents (artéfacts de projection corrige par logiciel de + en + performant) **Topographie cornéenne** **Principes de topographie :** Elle consiste en la projection et l'analyse d'un reflet lumineux éclairant directement ou balayant la cornée, permettant ainsi d'étudier son relief et sa courbure de la cornée. Il existe 2 méthodes d'analyse topographique. - La topographie de courbure (carte de rayons de courbure locaux) - La topographie d'élévation (carte des coordonnées spatiales des points des surfaces). **Cartographie de courbure ou Topographie spéculaire de la cornée** - La cornée est comparable à un **miroir convexe**, dont il est possible de calculer la courbure en étudiant l'image numérique obtenue par la réflexion de la lumière émise par le disque de Placido - Un algorithme mathématique permet de calculer la courbure locale - Une couleur d'autant plus chaude (orange, rouge) que les rayons de courbure mesurés sont petit (donc la cornée y est plus courbe localement). A l'inverse, les couleurs froides (bleu) pour des grands rayons de courbure (cornée moins courbe) - Attention l'échelle d'une carte de courbure est en dioptries= « dioptries de courbures » (K= (1.333-1)/R) - L'étude de la forme spatiale (tri dimensionnelle) de la cornée relève de la **topographie d'élévation**. **Cartographie d'élévation** La topographie cornéenne d'élévation permet de recueillir des informations directement relatives à la morphologie spatiale, c'est-à-dire au relief de la surface cornéenne. La mesure du relief cornéen permet une représentation en élévation, vis à vis d'une surface de référence, qui est le plus souvent sphérique par défaut. La topographie d'élévation permet d'appréhender le relief de l'élévation de la surface étudiée (antérieure ou postérieure). Les données « brutes » recueillies par les système d'analyse (caméra Scheimpflug, balayage par fente, etc\...) correspondent à une valeur d'élévation absolue (Z) pour chaque couple de point (X, Y) situés dans le disque plan couvrant le diamètre d'analyse (en général proche de 10 mm). Ces coordonnées sont représentées ici en projection sur les axes (X, Y, Z) pour un point figuré en rouge. A ce stade, la surface de référence n'est pas encore calculée Représentation schématique de la séquence conduisant à la représentation en élévation de la surface de la cornéen. Une fois l'élévation acquise (la matrice des points recueillis est représentée en bleu), une sphère de référence est calculée (b). Une couleur est attribuée à chaque point en fonction de sa distance à la sphère de référence (c). Les points situés \"au-dessus\" de la sphère sont colorés en couleurs \"chaudes\", et les points situés \"au-dessous\" en couleurs froides. **Les deux cartographies** Couleurs Plat bleu, bombé rouge Pour kerato et élévation images en « opposition » BFS/Best Fit sphère =La sphère de référence retenue est ainsi celle dont l'écart quadratique à la surface cornéenne mesurée est la plus faible. **Méthode (de mesure) Placido** - Vidéokératoscopie de Placido - Une mire, constituée le plus souvent d'anneaux concentriques, est projetée sur le film lacrymal et l'appareil analyse les distorsions de cette mire - Plus la cornée est cambrée plus l'image des anneaux est "resserrée", plus la cornée est plate plus l'image des anneaux est "espacée". - Un espacement réduit augmente la sensibilité du filtre (nombres d'anneaux) **AVANTAGES** - Performant pour la mesure de la courbure centrale de la cornée. - Reproductible **LIMITES** - L'interférence des reliefs de la face (rebord orbitaire, nez, marge palpébrale, ménisque lacrymal) altère l'imagerie de la périphérie cornéenne (resolu en se rapprochant de l'œil) - Pas de pachy et topo posterieure, possible que grâce à la mesure de la topographie d'élévation différentielle de la face antérieure et postérieure de la cornée, ce qui exclut les systèmes de Placido simples - Film lacrymal irrégulier, les mires peuvent être confondues (attention aux anneaux trop serrés), et entraîner des artefacts **Topographie (autres méthodes de mesure)** - Balayage de fente La digitalisation du profil d'une fente lumineuse balayant la cornée permet de mesurer la topographie d'élévation "vraie" et non pas seulement extrapolée à partir de la carte de courbure. - Caméra Scheimpflug La construction optique de ce dispositif permet d'imager le profil de la fente balayant la surface de la cornée sous un angle constant et d'en améliorer le contraste. Une double imagerie de la fente de balayage permet de réduire l'erreur de mesure liée au décentrement. - OCT La construction optique de ce dispositif (objectif et condenseur de même focale) permet de restreindre spatialement le plan focal et, en supprimant la lumière issue des plans sus-jacent et sous-jacent, d'augmenter le contraste de coupes optiques fines et étagées du segment antérieur dont la reconstruction spatiale permet une modélisation très précise de la topographie d'élévation des surfaces cornéennes, irienne et cristallinienne. **Balayage de fente et Caméra Scheimpflug** Acquisition des données brutes de l\'élévation par le topographe Orbscan : visualisation d\'une des fentes lumineuses utilisées pour l\'acquisition des données antérieures et postérieures de la cornée. Images correspondant à des images acquises par le topographe Galilei (Ziemer). Ce topographe est équipé d\'une double camera Scheimpflug et permet de visualiser le segment antérieur et calculer la topographie d'élévation cornéenne antérieure et postérieure. **Topographie** - Les systèmes de balayage de fente sont plus performants pour la mesure de la topographie d'élévation - TC (topo cornéenne) OCT plus rapide, meilleure pénétration, = modélisation de la cornée toutes mesures théoriquement possibles (précision de la topo postérieure) - L'utilisation d'une mire coaxiale crée une zone aveugle qui pénalise l'analyse des anomalies centrales de la topographie. Ce problème résolu par l'utilisation d'une double caméra ou par des méthodes non Placido L'Imagerie évolue avec la technologie ce cours sera « vintage » dans moins de 10 ans.\ L'OCT par sa vitesse (swept-source) images en « live », sa précision, sa reproductibilité, son association à un eye-tracking (SLO), sa multimodalité, tend a supplanter beaucoup d'autres méthodes. ? Bientôt la modification du cristallin pendant son accommodation (calcul de sa puissance accommodative ?). Restez informés, essayer de comprendre les principes de fonctionnement des mesures, pour faire les bons choix techniques mais surtout trouver des solutions permettant de faire la meilleure image possible.