Les colorants ophtalmiques (dyes in ophthalmology) sont des agents utilisés pour visualiser sélectivement les tissus oculaires et le film lacrymal. Ils sont utilisés dans tous les domaines de la pratique ophtalmique, du diagnostic ambulatoire à l’identification des tissus en salle d’opération.
Ils peuvent être classés en deux grandes catégories selon leur utilisation.
Colorants pour le diagnostic du segment antérieur : Les trois principaux sont la fluorescéine, le vert de lissamine et le rose bengale. Ils sont essentiels pour détecter les lésions épithéliales cornéennes et conjonctivales, évaluer le film lacrymal et diagnostiquer la sécheresse oculaire.
Colorants pour le segment postérieur et la chirurgie : On trouve le bleu trypan, le vert d’indocyanine (ICG), l’acétonide de triamcinolone et le bleu brillant G. Ils sont utilisés pour la coloration du capsulorhexis dans la chirurgie de la cataracte, la coloration de la membrane limitante interne (MLI) dans la vitrectomie, et l’angiographie rétinienne (FFA/ICGA).
Chaque colorant possède des propriétés de coloration, une longueur d’onde de fluorescence et une affinité tissulaire spécifiques. Il est important de les utiliser en fonction de l’objectif.
C’est le colorant le plus largement utilisé en clinique. C’est un colorant hydrosoluble de couleur orange, facilement disponible, sûr et peu irritant.
Propriétés de fluorescence : La longueur d’onde d’absorption maximale est d’environ 490 nm (lumière bleue). Lorsqu’elle est excitée, elle émet une fluorescence jaune-vert de 520 à 530 nm. On observe en appliquant une lumière bleue avec un filtre bleu cobalt.
Principe de coloration : La fluorescéine ne colore pas les cellules elles-mêmes, mais les espaces intercellulaires rompus. L’épithélium cornéen normal possède des jonctions serrées bien développées et n’est presque pas coloré. Les zones de défaut épithélial ou de perméabilité accrue à l’eau sont colorées.
Formes et concentrations :
| Forme | Concentration | Utilisation principale |
|---|---|---|
| Papier test | 0,6 à 1 mg | Coloration de la surface oculaire |
| Collyre | 0,5 à 2 % | Coloration de la surface oculaire |
| Solution injectable | 10 à 20 % | Angiographie rétinienne à la fluorescéine |
Principales applications cliniques :
À des concentrations inférieures à 3 %, il ne provoque pas d’irritation oculaire. En usage topique, il n’est pas toxique pour l’œil et constitue le premier choix pour l’examen du segment antérieur.
C’est un colorant alimentaire synthétique acide. Il présente une forte affinité de coloration pour les cellules mortes, les cellules dégénérées et les filaments de mucus, et se localise dans le noyau. La coloration est renforcée dans les zones où l’adhésion intercellulaire est rompue.
Caractéristiques d’absorption : Pic d’absorption à l’extrémité rouge du spectre visible (630 nm). L’utilisation d’un filtre rouge libre rend les longueurs d’onde transmises absorbées, et les zones colorées apparaissent en noir.
Excellente pour visualiser les lésions épithéliales conjonctivales, préférée pour la coloration de la conjonctive bulbaire. Également utile pour l’évaluation de l’épithéliopathie du bord de la paupière (LWE) et l’observation de la ligne de Marx.
Moins irritant et moins cytotoxique que le rose Bengale. Il est de plus en plus utilisé comme alternative au rose Bengale. Cependant, des concentrations supérieures à 2 % provoquent une gêne. Il n’est pas compatible avec les lentilles de contact, donc un rinçage avec une solution saline est nécessaire après utilisation.
Dérivé halogéné de la fluorescéine. Il colore l’épithélium cornéoconjonctival dépourvu de revêtement mucineux et les cellules dégénérées. Il est capté dans les zones où la protection du film lacrymal préoculaire est insuffisante.
Considéré comme supérieur aux autres colorants pour la détection précoce des maladies de la surface oculaire, il a été utilisé pour l’évaluation de la sécheresse oculaire, de la kératoconjonctivite limbique supérieure et de l’herpès épithélial. Il possède une certaine activité antivirale contre le virus de l’herpès simplex de type 1, mais n’est pas utilisé à des fins thérapeutiques ophtalmiques.
Cependant, il présente de nombreux inconvénients. Il est phototoxique et provoque une douleur piquante et une sensation de brûlure immédiatement après l’instillation, même à une concentration de 1 %. Une anesthésie topique est nécessaire avant la coloration. La coloration persiste facilement sur la conjonctive et la peau périoculaire, et un rinçage rapide est nécessaire après l’examen. La présence de larmes artificielles peut entraver la captation du colorant.
Au Japon, les bandelettes de test ne sont pas disponibles dans le commerce ; on utilise une solution auto-préparée à 1 %. En raison de ses nombreux inconvénients par rapport à ses avantages, son utilisation quotidienne diminue, et il est progressivement remplacé par le vert de lissamine ou la coloration à la fluorescéine avec un filtre bleu libre.
Fluorescéine
Cible : Lésions épithéliales cornéennes, film lacrymal
Longueur d’onde de fluorescence : Absorption à 490 nm, émission à 520–530 nm
Avantages : Polyvalent et sûr. Facile à utiliser avec des bandelettes.
Filtre : Bleu de cobalt + filtre bleu libre
Vert de lissamine
Cible : Lésions épithéliales conjonctivales, LWE, ligne de Marx
Longueur d’onde d’absorption : 630 nm
Avantages : Optimal pour la coloration conjonctivale. Moins irritant que le rose bengale
Filtre : Filtre sans rouge
Rose bengale
Cible : Zones dépourvues de mucine, épithélium dégénéré
Caractéristique : Dérivé halogéné de la fluorescéine
Avantages : Excellente détection précoce des maladies de la surface oculaire
Inconvénients : Phototoxicité. Forte irritation, utilisation en diminution
La fluorescéine est optimale pour détecter les lésions de l’épithélium cornéen et évaluer le film lacrymal. Le vert de lissamine est excellent pour visualiser les lésions de l’épithélium conjonctival, utile pour évaluer la lid wiper epitheliopathy et la ligne de Marx. Pour une évaluation précise de la sécheresse oculaire, une « double coloration vitale » combinant les deux peut être réalisée. On applique simultanément une bandelette de fluorescéine et deux bandelettes de vert de lissamine.
En chirurgie du segment postérieur ou antérieur, des colorants sont utilisés pour teindre les tissus difficiles à visualiser et faciliter les gestes opératoires.
Bleu trypan : Colorant approuvé par la FDA utilisé pour la coloration capsulaire antérieure (0,06 %). Il ne traverse pas la capsule, ce qui permet de visualiser la capsule antérieure par contraste avec le cortex cristallinien non coloré. Particulièrement utile en cas de réflexe rouge diminué ou de fragilité zonulaire. Non toxique pour l’endothélium cornéen, considéré sûr même en chirurgie de la cataracte pédiatrique. Également utilisé en DSEK (kératoplastie endothéliale par stripping de la membrane de Descemet) et DALK (kératoplastie lamellaire antérieure profonde). Attention : les implants acryliques hydrophiles peuvent être colorés de façon permanente.
Vert d’indocyanine (ICG) : A une forte affinité pour le collagène de type IV et la laminine, utilisé pour la coloration de la limitante interne (0,05–0,5 %). En injection intraveineuse, 98 % se lie aux protéines plasmatiques, ne diffuse pas hors des vaisseaux, et est utilisé en angiographie fluorescéinique ICG (ICGA) pour imager les vaisseaux choroïdiens. La toxicité rétinienne due à la décomposition est un problème, aggravée par l’exposition lumineuse. L’utilisation intraoculaire n’est pas approuvée par la FDA. Le vert d’indocyanine sans iode (IFCG) est une alternative moins toxique prometteuse.
Triamcinolone acétonide : Stéroïde synthétique non hydrosoluble (40 mg/ml) qui se lie sous forme de cristaux blancs aux tissus acellulaires comme le vitré et la limitante interne. Facilite la visualisation et le décollement du vitré postérieur lors de la vitrectomie. Également utile pour confirmer les brins vitréens dans la chambre antérieure en cas de rupture capsulaire postérieure lors de la chirurgie de la cataracte. Aucune toxicité rétinienne rapportée, mais risque de progression de la cataracte et d’élévation de la pression intraoculaire.
Bleu brillant G : Colorant (0,025 %) montrant une affinité sélective pour la LIM, approuvé par la FDA pour la coloration de la LIM. Il ne colore pas l’ERM, permettant une « coloration négative » où l’ERM se détache sur le fond bleu de la LIM en présence d’ERM. Il est également utilisé pour la « double coloration » en réinjectant après le pelage de l’ERM pour colorer la LIM. Plus sûr que l’ICG.
Bleu trypan
Concentration : Capsulorhexis 0,06 %, segment postérieur 0,15 %
Cible : Capsule antérieure, capsule de Tenon, ERM
FDA : Approuvé
Attention : Coloration permanente des LIO hydrophiles
ICG
Concentration : IV 40 mg/2 ml, LIM 0,05–0,5 %
Cible : LIM, vaisseaux choroïdiens (ICGA)
FDA : Non approuvé pour usage intraoculaire
Attention : Toxicité rétinienne due à la dégradation
Bleu brillant G
Concentration : Coloration LIM 0,025 %
Cible : LIM (sélective)
FDA : Approuvé
Caractéristiques : Coloration négative et double coloration
D’autres colorants, comme le bleu de bromophénol (0,13–0,2 %, coloration de la MLI et de l’ERM, non approuvé par la FDA) et le bleu patenté (0,25 %, affinité modérée pour l’ERM et faible pour la MLI, non approuvé par la FDA), sont parfois utilisés en vitrectomie avec colorant. Les deux seraient moins toxiques pour la rétine que l’ICG, mais les données sont limitées.
La coloration à la fluorescéine est la méthode d’examen la plus fondamentale pour l’évaluation des pathologies du segment antérieur.
Astuces pour la procédure de coloration : Lors de la coloration à la fluorescéine pour l’évaluation du film lacrymal, il est important de modifier le moins possible le volume lacrymal. Déposez 1 à 2 gouttes de solution saline sur la bandelette de fluorescéine, agitez bien et essorez l’excès d’eau. Effectuez la coloration en touchant légèrement le bord du ménisque lacrymal inférieur avec la bandelette, sans toucher le globe oculaire. Tenir la bandelette verticalement permet de minimiser encore la quantité instillée. Les anesthésiques topiques peuvent provoquer de fines lésions épithéliales, il est donc préférable de ne pas les utiliser.
Observation immédiate après coloration : Les zones de perte épithéliale et de desquamation de l’épithélium superficiel sont colorées. Dans l’ulcère cornéen, l’étendue de l’ulcère devient claire, ce qui est utile pour évaluer la sévérité et la réponse au traitement. Dans les infections cornéennes, les lésions dendritiques de la kératite herpétique et les pseudo-dendrites de l’infection à Acanthamoeba sont clairement observées.
Coloration retardée : Phénomène survenant une minute ou plus après la coloration. Même en l’absence de perte épithéliale, si les jonctions serrées sont altérées (par exemple, en raison d’une toxicité médicamenteuse), la fluorescéine peut pénétrer et diffuser dans l’épithélium, entraînant une coloration. Cela permet de détecter les zones de mauvaise adhérence dans l’érosion épithéliale récurrente, les sites d’invasion de l’épithélium conjonctival dans la cornée, et les zones de dysfonctionnement de la barrière dans la kératopathie toxique.
Observation des lésions épithéliales conjonctivales : Sur la conjonctive, le fond blanc réduit le contraste de la fluorescéine. Ce problème peut être résolu en utilisant un filtre sans bleu (filtre transmettant la lumière au-dessus de 520–530 nm). Avec un filtre sans bleu, les lésions épithéliales conjonctivales peuvent être détectées aussi bien, voire mieux, qu’avec la coloration au rose bengale, évitant ainsi l’utilisation de ce dernier.
Score : Pour le diagnostic et l’évaluation de la sévérité de la sécheresse oculaire, selon les critères de 2006, la coloration est évaluée de 0 à 3 dans trois quadrants (conjonctive temporale, cornée, conjonctive nasale), avec un score total sur 9 ; un score ≥ 3 est considéré comme anormal. L’échelle du NEI (National Eye Institute) évalue la cornée en 5 zones, avec un score de 0 à 15.
Temps de rupture du film lacrymal (BUT) : Après instillation de fluorescéine, mesurer le temps en secondes entre l’ouverture des paupières et la rupture du film lacrymal. Une valeur ≤ 5 secondes est anormale. Faire fermer légèrement les paupières, puis ouvrir rapidement ; répéter 3 fois et faire la moyenne. Éviter une fermeture forte qui comprime les glandes de Meibomius et modifie la couche lipidique.
Motif de rupture du film lacrymal : Récemment, le concept de TFOD (tear film oriented diagnosis) s’est répandu. Lors de la mesure du BUT, le motif de rupture du film lacrymal est classé en 6 types, utilisés pour le diagnostic des sous-types de sécheresse oculaire et le choix thérapeutique (TFOT).
| Motif | Caractéristique | Pathologie suggérée |
|---|---|---|
| area break | Rupture en plaques étendues | Type de déficit lacrymal |
| line break | Ligne verticale dans la partie inférieure de la cornée | Diminution du volume lacrymal |
| spot break | Rupture ponctiforme | Anomalie de la surface cornéenne |
L’area break indique une diminution extrême du volume lacrymal, nécessitant la mise en place de bouchons lacrymaux. Le line break reflète un amincissement du film lacrymal, et le spot break une anomalie de mouillabilité de la surface cornéenne.
La coloration à la fluorescéine est indispensable pour le tonomètre d’aplanation de Goldmann. Lorsque le filtre bleu est inséré et que le prisme d’aplanation est mis en contact avec la cornée, deux demi-cercles de fluorescéine sont observés, l’un en haut, l’autre en bas. La pression intraoculaire est lue en ajustant le tambour de manière à ce que les bords internes des deux demi-cercles se touchent. La largeur des demi-cercles doit être d’environ 1/10 du diamètre de 3,06 mm (soit environ 0,2 mm). Une coloration excessive élargit les demi-cercles et donne une pression plus élevée, tandis qu’une coloration insuffisante donne une pression plus basse.
Angiographie à la fluorescéine (FFA) : Administration intraveineuse de fluorescéine à 10 % ou 20 %. Environ 70 % de la fluorescéine se lie aux protéines plasmatiques, le reste reste libre. La fluorescéine dans la rétine et la choroïde est excitée par un filtre d’excitation bleu cobalt, et la lumière bleue réfléchie est absorbée par un filtre barrière jaune-vert pour ne photographier que la fluorescence. Utilisée pour évaluer de nombreuses pathologies telles que la rétinopathie diabétique, l’occlusion veineuse rétinienne, la dégénérescence maculaire liée à l’âge et l’ischémie maculaire. En cas d’insuffisance rénale, réduire la dose de moitié ou moins.
Angiographie au vert d’indocyanine (ICGA) : L’ICG se lie à 98 % aux protéines plasmatiques, ce qui limite sa diffusion hors des vaisseaux. Comme elle est excitée par la lumière infrarouge (proche infrarouge), des images plus nettes que la FFA peuvent être obtenues même en présence d’opacités des milieux. Excellente pour l’imagerie des vaisseaux choroïdiens, utilisée pour évaluer la vasculopathie choroïdienne polypoïdale (PCV), la néovascularisation choroïdienne et les uvéites postérieures. L’ICG étant excrétée par le foie dans la bile, elle peut être administrée même aux patients dialysés.
Ordre de coloration : La coloration au rose bengale elle-même aggrave les lésions épithéliales cornéennes et conjonctivales. Par conséquent, effectuez toujours d’abord la coloration à la fluorescéine, observez suffisamment, puis passez à la coloration au rose bengale.
Fluorescéine : En usage topique, à des concentrations inférieures à 3 %, elle est sûre sans irritation ni toxicité oculaire. Cependant, elle colore les lentilles de contact souples, donc éviter l’utilisation pendant le port de lentilles.
Vert de lissamine : N’étant pas compatible avec les lentilles de contact, rincer avec une solution saline physiologique après utilisation.
Rose bengale : Phototoxique et la coloration persiste facilement, donc rincer rapidement l’œil après l’examen. Effectuer une anesthésie topique suffisante avant la coloration.
L’angiographie à la fluorescéine (FFA) implique l’administration intraveineuse de fluorescéine, ce qui peut entraîner des effets secondaires systémiques.
Après l’examen, l’urine devient jaune vif et la peau jaunit pendant 2 à 3 heures. Expliquez à l’avance que l’urine colorée peut persister jusqu’au lendemain. Rarement, la fluorescéine peut pénétrer dans la peau et provoquer un pseudo-ictère (pseudojaundice)2). Dans la littérature médicale, 11 décès liés à la fluorescéine ont été rapportés2). Les mécanismes proposés des effets secondaires incluent le réflexe vagal, l’allergie médicamenteuse, la libération d’histamine, la décharge sympathique médullaire liée à l’anxiété et l’effet toxique direct de vasospasme2).
Les effets secondaires légers comprennent nausées, vomissements, urticaire et prurit, survenant chez environ 10 % des patients. Les effets graves incluent le choc anaphylactique (environ 1 personne sur 10 000), avec des cas de décès rapportés. Après l’examen, un jaunissement cutané et des urines colorées sont temporaires et inoffensifs. Rarement, un pseudo-ictère avec fluorescence cutanée a été rapporté. Une attention particulière est nécessaire chez les patients allergiques.
Bleu trypan : S’il n’est pas rincé rapidement, il colore le vitré antérieur et la capsule postérieure. Disparaît généralement en 1 à 2 semaines. Risque de coloration permanente des LIO en acrylique hydrophile, non recommandé par la FDA.
ICG : Une filtration est nécessaire pour éliminer les particules non dissoutes. L’exposition à la lumière aggrave la toxicité rétinienne. Peut traverser le trou maculaire et endommager l’EPR. Des dépôts permanents sur la papille optique ont été rapportés. Injecter dans le segment postérieur rempli de liquide pour minimiser le contact avec la macula.
Triamcinolone : Peut persister dans le vitré jusqu’à 40 jours. Risque de progression de la cataracte et d’augmentation de la pression intraoculaire. Des cas d’endophtalmie, d’hypopyon et de pseudo-hypopyon ont été rapportés.
La fluorescence est un phénomène par lequel une molécule absorbe une lumière de faible longueur d’onde et émet une lumière de longueur d’onde plus élevée. La fluorescéine absorbe la lumière bleue autour de 490 nm et émet une fluorescence jaune-vert entre 520 et 530 nm.
En clinique, l’excitation est réalisée avec une lumière bleue à travers un filtre bleu cobalt. Cependant, la transmission maximale du filtre bleu cobalt est de 390 à 410 nm, ce qui ne correspond pas à la longueur d’onde d’absorption maximale de la fluorescéine (490 nm), rendant l’excitation sous-optimale1). L’utilisation d’un filtre sans bleu (transmettant au-dessus de 520-530 nm) dans le système d’observation coupe la lumière bleue réfléchie et améliore le contraste de la fluorescence.
Fluorescéine : Le coefficient de partage huile/eau est de 0,5 à 0,6, ce qui permet théoriquement de traverser la membrane cellulaire dans une certaine mesure. Cependant, les cellules superficielles de l’épithélium cornéen normal possèdent des jonctions serrées bien développées, empêchant le passage intercellulaire. De plus, la couche de mucine recouvrant la cornée normale n’est presque pas colorée. En cas de défaut épithélial, la fluorescéine se fixe à la membrane basale et émet une fluorescence, et dans les zones de fonction barrière réduite, elle pénètre progressivement avec le temps (coloration retardée).
L’épithélium conjonctival a une fonction barrière plus fragile que l’épithélium cornéen ; avec le temps, la fluorescéine le traverse et colore l’ensemble. Par conséquent, les observations doivent être faites immédiatement après la coloration. Cette différence de perméabilité permet de distinguer l’épithélium cornéen de l’épithélium conjonctival (visualisation de la ligne de Marx, identification de l’étendue de l’invasion conjonctivale).
Rose Bengale et Vert de Lissamine : Tous deux colorent l’épithélium cornéoconjonctival dépourvu de revêtement de mucine et les cellules dégénérées. Leurs propriétés tinctoriales sont presque équivalentes, mais cliniquement, le vert de Lissamine est moins irritant et mieux adapté à la détection des lésions épithéliales conjonctivales.
ICG : Il présente une forte affinité pour le collagène de type IV et la laminine. Ceux-ci sont présents en forte concentration dans la membrane limitante interne (ILM) de la rétine, ce qui permet une coloration sélective de l’ILM. Lors de l’injection intraveineuse, 98 % se lient aux protéines plasmatiques et ne diffusent pas hors des vaisseaux, ce qui est le principe de l’ICGA. Cependant, la décomposition entraîne une auto-oxydation sensibilisée, source de toxicité rétinienne.
Bleu Brillant G : Il est sélectivement incorporé dans l’ILM mais pas dans la membrane épirétinienne (ERM). Cette propriété permet une coloration négative (l’ERM se détache sur le fond bleu de l’ILM).
L’évaluation conventionnelle de la coloration à la fluorescéine par lampe à fente présente des limitations telles que les caractéristiques d’excitation limitées du filtre bleu cobalt, la profondeur de champ restreinte due à la courbure cornéenne, l’influence de la couleur de l’iris et la dépendance à l’observateur 1).
Soifer et al. ont conçu la « Fluorescéine Cornéographie (FCG) » en adaptant le mode d’angiographie à la fluorescéine (FA) du tomographe par cohérence optique (OCT, Heidelberg Spectralis II) pour l’imagerie cornéenne 1). Le Spectralis II utilise un laser à 490 nm pour une excitation optimale et un filtre barrière vers 525 nm pour capturer sélectivement la fluorescence 1). L’objectif 55° permet de focaliser toute la cornée (de limbe à limbe) en une seule image 1).
Dans une étude portant sur 50 patients atteints de sécheresse oculaire et 10 sujets sains, la FCG a montré une concordance inter-observateur élevée par rapport aux images de lampe à fente. Le coefficient de corrélation intraclasse (ICC) pour le score de coloration cornéenne selon l’échelle NEI était de 0,96 pour la FCG et de 0,86 pour la lampe à fente (p<0,001) 1).
Chez les patients à iris clair, le score d’image à la lampe à fente était significativement plus bas qu’avec la FCG (6,11 vs 8,94 ; p=0,026), mais aucune différence n’a été observée pour les iris foncés (8,16 vs 8,25 ; p=0,961)1). À la lampe à fente, la réflexion de la lumière bleue se confond avec l’iris clair et gêne la détection des PEE, alors que la FCG ne dépend pas de la couleur de l’iris1).
La FCG utilisant des appareils OCT-FA largement répandus, elle pourrait permettre la standardisation, la quantification et l’automatisation de la coloration cornéenne tant en recherche clinique qu’en pratique quotidienne1).
La FCG est une nouvelle technique qui utilise le mode angiographie fluorescente des appareils OCT pour l’imagerie cornéenne. En excitant de manière optimale la fluorescéine avec un laser à 490 nm et en éliminant la lumière réfléchie par un filtre barrière, elle détecte les lésions épithéliales cornéennes avec une sensibilité et un contraste plus élevés qu’à la lampe à fente. Ses principaux avantages sont l’indépendance vis-à-vis de la couleur de l’iris et une meilleure concordance inter-observateurs (ICC 0,96 vs 0,86).
