L’analyse de texture optique de la couche de fibres nerveuses rétiniennes (ROTA) est un nouveau paramètre d’analyse d’image développé. Il collecte à la fois l’épaisseur et la réflectivité du RNFL à partir d’un scan OCT standard et calcule une signature de texture optique.
Pour la détection des dommages structurels dans le glaucome, la mesure de l’épaisseur du RNFL par OCT et la photographie sans rouge sont utilisées en standard2)3). Cependant, la précision de mesure de l’OCT a des limites et ne permet pas de distinguer complètement le glaucome de la normale1). Le ROTA a le potentiel de surmonter les limites de ces méthodes conventionnelles.
L’avantage de la ROTA est qu’elle peut révéler la trajectoire des faisceaux de fibres arquées, du faisceau maculopapillaire et des faisceaux radiaires nasaux, ainsi que leur texture optique sur une large zone. De plus, l’algorithme ROTA peut distinguer les vaisseaux rétiniens de la couche de fibres nerveuses rétiniennes (RNFL).
Étant donné qu’elle peut être analysée à partir de mesures obtenues avec des appareils OCT commerciaux, elle peut être facilement appliquée dans la pratique clinique existante.
QEn quoi la ROTA diffère-t-elle de l'analyse OCT conventionnelle ?
A
L’analyse OCT conventionnelle se concentre sur la mesure quantitative de l’épaisseur de la RNFL, en comparant les valeurs obtenues à partir d’un scan circulaire péripapillaire avec une base de données normative 2)3). La ROTA intègre en plus la réflectivité (densité optique) à l’épaisseur de la RNFL et la calcule comme une signature de texture optique. Cela permet de visualiser les schémas de trajectoire des faisceaux d’axones sur une large zone, y compris les faisceaux arqués et le faisceau maculopapillaire, et de détecter des défauts subtils de la RNFL difficiles à identifier avec les méthodes conventionnelles.
L’analyse ROTA est réalisée selon les étapes suivantes.
Acquisition d’un scan raster couvrant la région péripapillaire et la macula par OCT
Segmentation des limites antérieure et postérieure de la RNFL
Calcul de la signature de texture optique (Sxy) à partir des mesures de réflectivité et d’épaisseur de la RNFL
Génération d’une carte d’analyse de texture, et détection des anomalies de la RNFL par un algorithme d’apprentissage automatique
La signature de texture optique est calculée à l’aide des mesures de densité optique à chaque position (x, y) et profondeur (z) de la rétine. Des paramètres tels que la fonction de transformation gamma, la fonction de correction gamma et une constante prédéfinie proportionnelle à l’épaisseur du tissu de la RNFL sont utilisés.
Comparaison avec les méthodes standard conventionnelles
Évaluation étendue : Permet une évaluation complète de la trajectoire et de la texture optique des faisceaux arqués, du faisceau maculopapillaire et des faisceaux radiaires nasaux.
Distinction des vaisseaux : Les vaisseaux rétiniens et les faisceaux de fibres axonales ont leur propre signature texturale optique, donc ROTA les distingue.
Correction de la longueur axiale : L’algorithme corrige la longueur axiale, ce qui réduit les faux positifs dans les yeux myopes.
Faisabilité : Les données des appareils OCT commerciaux peuvent être analysées, sans nécessiter de nouvel équipement.
Limites de ROTA
Opacités des milieux : Dans les yeux présentant des opacités comme la cataracte, la qualité d’image se dégrade.
Artéfacts de mouvement : Les mouvements lors de l’acquisition OCT affectent la précision de l’analyse.
Interprétation subjective : L’interprétation des défauts de la couche des fibres nerveuses rétiniennes (RNFL) comporte une part de subjectivité, comme pour les photographies sans rouge.
Implémentation clinique en cours : L’intégration dans les logiciels commerciaux n’est pas encore largement répandue.
Actuellement, l’évaluation de la RNFL utilise largement le SD-OCT et le SS-OCT1)2)3). Trois paramètres sont mesurés : l’épaisseur de la RNFL péripapillaire, la tête du nerf optique et les couches internes de la macula2)3).
Les résultats de l’OCT sont classés en trois catégories : « dans les limites normales », « limite » et « hors normes »3). Cependant, un résultat hors normes ne signifie pas nécessairement un glaucome ; une interprétation dans le contexte clinique est essentielle2)3). Les yeux fortement myopes ou avec une papille inclinée sont sujets aux artéfacts et aux erreurs de segmentation2)3)5).
La concordance entre l’évaluation structurelle et l’examen du champ visuel est partielle, donc le diagnostic de glaucome ne doit pas reposer sur un seul examen2)3)4)5).
QROTA est-il largement utilisé en clinique ?
A
ROTA est actuellement une technologie au stade de la recherche et n’a pas encore été largement implémentée dans les logiciels OCT commerciaux. Cependant, l’algorithme de ROTA fonctionne avec des données standard provenant d’appareils OCT commerciaux, donc techniquement, il peut être introduit dans la pratique clinique existante. À l’avenir, la commercialisation du logiciel et l’accumulation d’études de validation seront essentielles pour sa diffusion clinique.
Dans le glaucome, la mort des cellules ganglionnaires de la rétine entraîne la perte de leurs axones, la RNFL1). Environ 50 % de toutes les cellules ganglionnaires de la rétine sont concentrées dans la région centrale de 20° de la macula, et même dans le glaucome précoce, environ 50 % des cellules ganglionnaires de la rétine ont disparu.
Les couches évaluées de la RNFL comprennent la RNFL, la couche des cellules ganglionnaires (GCL) et la couche plexiforme interne (IPL), appelées complexe des cellules ganglionnaires (GCC)6). Certains appareils utilisent le complexe GCL+IPL (GCIPL) comme paramètre diagnostique.
Principes et limites de l’évaluation de la RNFL par OCT
Épaisseur cpRNFL : mesure de l’épaisseur de la RNFL par balayage circulaire péripapillaire. Affichée sur le graphique TSNIT, elle montre un motif bimodal dans les directions supérieure et inférieure dans les yeux normaux1)
Carte d’épaisseur : affichage cartographique de l’épaisseur de la RNFL péripapillaire à partir d’un balayage raster. La sensibilité de détection des zones locales d’amincissement de la RNFL est la plus élevée
Carte de signification : affichage coloré des zones anormales par comparaison avec une base de données normale. Attention aux faux positifs (red disease)
BMO-MRW : évaluation de la largeur du bord basée sur l’ouverture de la membrane de Bruch. Excellente reproductibilité
Points d'attention lors de la mesure
Effet plancher : dans le glaucome avancé, les mesures OCT ne changent plus. Les paramètres maculaires présentent un effet plancher plus tardif que l’épaisseur de la RNFL3)6)
Changements liés à l’âge : l’épaisseur de la RNFL diminue d’environ 0,5 μm/an avec l’âge. La plupart des logiciels commerciaux n’effectuent pas de correction de l’âge2)3)
Compatibilité entre appareils : il n’y a pas de compatibilité des mesures entre différents appareils OCT1)2)3)
Influence de la myopie : dans la myopie forte, l’épaisseur de la RNFL est sous-estimée en raison de l’effet de grossissement, ce qui entraîne facilement des faux positifs1)
ROTA pourrait compléter les limites de ces méthodes conventionnelles en intégrant non seulement l’épaisseur de la RNFL mais aussi les informations de réflectivité. En particulier, la fonction de correction de la longueur axiale réduit les faux positifs dans les yeux myopes, et la visualisation étendue du trajet des faisceaux de fibres devrait permettre une analyse moins sensible à l’effet plancher.
Dans une étude portant sur plusieurs yeux, 531 yeux de 363 patients présentant un déficit de la couche des fibres nerveuses rétiniennes (RNFL) et 315 yeux de 177 sujets sains ont été comparés à l’aide de la ROTA, de l’OCT et de la photographie sans rouge. La sensibilité de la ROTA pour la détection du glaucome était de 98,9 % (IC à 95 % : 95,4–100,0 %), nettement supérieure aux 79,3 % de la photographie sans rouge. La spécificité de la ROTA était de 94,3 % (IC à 95 % : 91,3–97,2 %), plus élevée que celle de l’épaisseur péripapillaire du RNFL (87,9 %) et de la couche des cellules ganglionnaires internes (GC-IPL) (78,1 %).
L’étude de Su et al. a évalué 600 yeux de patients atteints d’hypertension oculaire. Aucun cas ne présentait de déficit du RNFL à l’examen clinique de la tête du nerf optique ni à l’analyse OCT, mais l’analyse ROTA a détecté un déficit du RNFL dans 10,8 % des cas. Le site de déficit le plus fréquent était le faisceau arqué supérieur. L’âge avancé et un écart-type de motif élevé étaient significativement associés au déficit du RNFL détecté par ROTA.
Implication du faisceau papillo-maculaire dans le glaucome précoce
Dans une autre étude de Leung et al., 204 yeux atteints de glaucome précoce (MD ≥ −6 dB) ont été examinés. 71,6 % présentaient un déficit du RNFL impliquant le faisceau papillo-maculaire, et 17,2 % un déficit du RNFL impliquant le faisceau papillo-fovéal. Les déficits du RNFL n’étaient pas limités à une hémirétine et impliquaient également la fovéa et la macula, et la ROTA a révélé cette lésion nerveuse étendue.
Diagnostic différentiel avec les neuropathies optiques non glaucomateuses
La ROTA peut visualiser la disparition des faisceaux de fibres du RNFL correspondant à la zone de pâleur du bord papillaire. La neuropathie optique ischémique antérieure non artéritique (NOIAN) et la névrite optique ont des motifs de pâleur du bord papillaire spécifiques, ce qui permet de les différencier du glaucome par ROTA. Même dans les cas de drusen du nerf optique ou d’œdème du RNFL, la ROTA peut identifier les déficits du RNFL.
Validation de la validité externe de la capacité diagnostique de la ROTA par des études multicentriques à grande échelle
Implémentation de l’algorithme ROTA dans les logiciels OCT commerciaux
Évaluation de la capacité de détection de la progression du glaucome par des études longitudinales
Intégration avec le diagnostic automatique basé sur l’IA
QLa ROTA est-elle efficace même pour les yeux myopes ?
A
L’algorithme ROTA dispose d’une fonction de correction de la longueur axiale, ce qui réduit les faux positifs dans les yeux myopes, un problème avec l’analyse OCT conventionnelle. Alors que la mesure conventionnelle de l’épaisseur du RNFL est sujette à des faux positifs dans les yeux fortement myopes en raison de l’effet de grossissement 1), il a été rapporté que la ROTA réduit la détection de faux positifs des déficits du RNFL et des anomalies du GC-IPL grâce à la correction de la longueur axiale. Cependant, en cas d’opacité des milieux, la précision est affectée par une qualité d’image réduite.
