La biométrie optique (biométrie optique) est un examen qui utilise le phénomène d’interférence lumineuse pour mesurer la longueur axiale, la courbure cornéenne, la profondeur de la chambre antérieure, l’épaisseur du cristallin, etc., et acquérir des données biométriques oculaires de manière non invasive.
La plupart des modèles sont équipés d’un OCT à source balayée (SS-OCT), permettant des mesures précises et reproductibles facilement. Les principales applications incluent non seulement le calcul de la puissance des lentilles intraoculaires (LIO), mais aussi l’obtention de valeurs de correction axiale pour l’analyse OCT du glaucome dans les yeux à axe long, les examens préopératoires de chirurgie réfractive, et le suivi du traitement de freination de la myopie avec l’atropine à faible concentration.
Lorsque Harold Ridley a réalisé la première implantation de LIO en 1949, le patient a présenté une erreur de réfraction d’environ 20 D. À la fin des années 1960, l’estimation de la puissance des LIO à l’aide de formules de vergence a été réalisée, marquant le point de départ des méthodes de calcul modernes 1). Dans les années 1970, la méthode A-scan ultrasonique a été établie, puis l’IOLMaster utilisant l’interférométrie à cohérence partielle (PCI) est apparu, standardisant les mesures optiques. Récemment, les appareils de troisième génération équipés de SS-OCT se sont répandus, améliorant encore la précision.
Elle mesure la longueur axiale (AL), la puissance cornéenne (valeur K), la profondeur de la chambre antérieure (ACD), l’épaisseur du cristallin (LT) et le diamètre cornéen (diamètre du limbe blanc : WTW). À partir de ces paramètres, la position effective du cristallin (ELP) est prédite et la puissance nécessaire de la LIO est calculée. Selon l’appareil, l’épaisseur cornéenne centrale (CCT) peut également être mesurée.
| Paramètre | Abréviation | Valeur normale indicative | Importance dans le calcul de la LIO |
|---|---|---|---|
| Longueur axiale | AL | 22–25 mm (moyenne emmétrope environ 24 mm) | Le plus important. Une erreur de 1 mm affecte d’environ 2,5 à 3 D. |
| Courbure cornéenne | Valeur K | Moyenne antérieure 7,5 mm (environ 44 D) | Deuxième plus important. Une erreur de 1 D se reflète presque 1:1 |
| Profondeur de la chambre antérieure | ACD | Émétrope 3-4 mm | Nécessaire pour la prédiction ELP |
| Épaisseur du cristallin | LT | Environ 4-5 mm | Variable supplémentaire des formules de nouvelle génération |
| Diamètre cornéen | WTW | Environ 11-12 mm | Utilisé pour la prédiction ELP et le choix de la taille de l’IOL |
| Épaisseur cornéenne centrale | CCT | Environ 530 à 550 μm | Selon le modèle (utilisé pour l’évaluation du glaucome, etc.) |
IOL Master 700 (Carl Zeiss Meditec)
Méthode de mesure : SS-OCT (bande de longueur d’onde 1 050 nm)
Caractéristiques : Intégration avec le système d’assistance à la chirurgie de la cataracte « CALLISTO eye ». Fournit un guidage de centrage pour les IOL toriques et multifocales.
Points forts : Adaptabilité aux cas de cataracte avancée et d’uvéite postérieure. La technologie Swept Source permet des mesures sur plus d’yeux cataractés que le PCI de génération précédente3).
ARGOS (Alcon Japon)
Méthode de mesure : Équipé de SS-OCT
Caractéristiques : Intégration avec le système d’alignement de l’astigmatisme « VERION ». Implémente la mesure segmentée de la longueur axiale (application d’indices de réfraction individuels à chaque segment).
Points forts : Une amélioration de la précision du calcul est attendue grâce à la correction segmentée pour les yeux longs et courts. L’intégration avec VERION améliore la gestion de l’axe de l’astigmatisme peropératoire.
Il a été démontré que la biométrie optique fournit des résultats significativement plus précis et indépendants de l’opérateur par rapport à la méthode par échographie A 3).
Lors de l’utilisation de l’IOLMaster, adopter les mesures avec un rapport signal sur bruit (SNR) ≥ 5. Lors de l’utilisation d’un biomètre optique, utiliser les constantes IOL spécifiques à l’optique. Les constantes A fournies par le fabricant d’IOL sont des valeurs recommandées ; il est utile d’optimiser en fonction des résultats du chirurgien ou d’utiliser la base de données ULIB (User Group for Laser Interference Biometry) 3). Mesurer et comparer la longueur axiale des deux yeux aide à détecter précocement les erreurs de mesure.
Dans les cas suivants, le signal n’est pas suffisant, rendant la mesure optique difficile ou impossible.
Dans ces cas, on utilise la biométrie ultrasonore en mode A. Les directives de l’ESCRS recommandent « d’utiliser la biométrie ultrasonore lorsque l’optique n’est pas applicable en cas de cataracte mature ou sévère » 1).
Les mesures optiques peuvent être difficiles en cas de cataracte dense ou d’œil avec fixation difficile. L’alternative est la biométrie ultrasonore en mode A, et la méthode par immersion est recommandée car elle présente moins d’erreur de compression que la méthode par aplanation. Selon certains rapports, l’A-scan par immersion effectué par un opérateur expérimenté ne montre pas de différence statistiquement significative avec la méthode optique 1).
| Élément | Optique (SS-OCT/PCI) | Ultrasonore mode A (par immersion) | Ultrasonore mode A (par aplanation) |
|---|---|---|---|
| Principe | Interférence lumineuse (longueur d’onde 1 050 à 1 310 nm) | Mesure du temps de propagation des ondes sonores | Mesure du temps de propagation des ondes sonores |
| Contact | Sans contact | Sans contact (sonde d’immersion) | Contact (compression cornéenne) |
| Erreur de LA | 0,01 à 0,02 mm | Équivalent à l’optique (expert) | 0,1 à 0,2 mm (avec erreur de compression) |
| Dépendance à l’utilisateur | Faible | Moyenne | Élevée |
| Cataracte mature | Difficile à impossible | Possible | Possible |
| Risque d’infection | Aucun | Faible (désinfection) | Oui (contact) |
Forces :
Limites :
En échographie, la vitesse du son dans le milieu est directement liée à la précision de la mesure.
La méthode par aplanation (contact) comprime la cornée, ce qui raccourcit artificiellement la longueur axiale. La méthode par immersion évite cette erreur de compression car la sonde ne touche pas directement la cornée, mais nécessite un contrôle de l’alignement. Selon des rapports, l’immersion pratiquée par un opérateur expérimenté ne présente pas de différence statistiquement significative avec la méthode optique1).
Les formules de calcul de la puissance de l’IOL ont évolué au fil des générations, et les formules de nouvelle génération telles que Barrett Universal II, Kane et Hill-RBF montrent actuellement une grande précision prédictive. Les principales caractéristiques de chaque formule sont les suivantes3).
| Classification des formules | Formules représentatives | Variables supplémentaires | Indications |
|---|---|---|---|
| 3e génération (ancienne) | SRK/T, Holladay I, Hoffer Q | Aucune/ACD | Œil normal (nouvelle génération recommandée actuellement) |
| 4e génération | Barrett Universal II · Haigis | ACD · LT · WTW | Bon pour toutes les longueurs axiales |
| IA et régression combinée | Kane · Hill-RBF · Pearl-DGS | ACD · LT · WTW | Précision améliorée surtout pour les longueurs axiales anormales |
Les formules de régression de l’ancienne génération (SRK-II, SRK, Binkhorst, etc.) ne devraient plus être utilisées 5). Les formules de nouvelle génération (Barrett Universal II, etc.) ont montré une précision améliorée, en particulier pour les yeux avec une longueur axiale anormale 4).
Après chirurgie réfractive, le rapport de courbure entre la face antérieure et postérieure de la cornée change, ce qui entraîne une erreur systématique avec les formules standard. Des méthodes spéciales sont nécessaires, comme le calculateur en ligne de l’ASCRS, la formule Barrett True-K ou la formule Haigis-L 1).
Pour les IOL toriques, l’indication est un astigmatisme cornéen d’au moins 2 D dans l’axe direct ou 1,5 D dans l’axe inverse. L’utilisation des formules Haigis-T, Barrett Toric ou Kane Toric est recommandée 3).
Dans les yeux remplis d’huile de silicone, la biométrie optique est la plus précise. L’huile de silicone agit comme une lentille négative, donc la puissance de l’IOL doit être ajustée de 3 à 5 D 1).
La chirurgie réfractive (LASIK, PRK, RK) modifie le rapport de courbure entre la face antérieure et postérieure de la cornée. Le kératomètre estime la courbure postérieure à partir de la courbure antérieure uniquement, ce qui conduit à surestimer la puissance cornéenne après la chirurgie. De plus, de nombreuses formules de calcul de l’IOL prédisent l’ELP à partir de la longueur axiale et de la puissance cornéenne, mais cette relation change après la chirurgie réfractive, introduisant des erreurs. L’utilisation de méthodes spécialisées (calculateur en ligne de l’ASCRS, etc.) est recommandée 1).
L’OCT à source balayée (SS-OCT) mesure avec une haute précision chaque interface de l’œil selon le principe suivant.
Principe de mesure optique de première génération adopté par l’IOL Master 500. Il mesure la longueur axiale en utilisant le motif d’interférence d’un double faisceau. Par rapport à l’SS-OCT, la pénétration est plus faible, et il peut être difficile de mesurer dans les cas de cataracte avancée.
Les méthodes optiques conventionnelles appliquent un indice de réfraction uniforme à l’ensemble de l’œil, ce qui peut entraîner une surestimation dans les yeux fortement myopes (AL ≥ 25 mm). La « mesure segmentée de la longueur axiale » implémentée par ARGOS applique un indice de réfraction individuel à chaque segment (humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée). Pour les yeux longs, la valeur affichée est d’environ 0,50 mm inférieure à celle de la méthode conventionnelle, et une amélioration de l’erreur absolue moyenne (MAE) a été rapportée pour de nombreuses formules de calcul. Cependant, les preuves de cette méthode sont encore en cours d’accumulation, et des études cliniques futures sont attendues.
Les formules basées sur l’IA telles que la méthode Hill-RBF (reconnaissance de motifs par intelligence artificielle), la formule Kane et la formule Pearl-DGS montrent une amélioration de la précision4). Suzuki et al. (2025) ont réalisé une évaluation rétrospective sur 80 yeux atteints de myopie axiale extrême avec une longueur axiale ≥30,0 mm et ont rapporté que les formules Kane et Hill-RBF présentaient une erreur absolue moyenne (MAE) significativement plus faible par rapport à la formule SRK/T conventionnelle7).
Le pourcentage dans les ±0,5 D était de 26,3 % pour SRK/T, 45,0 % pour Barrett Universal II, 55,0 % pour Hill-RBF et 65,0 % pour Kane. Dans le sous-groupe avec une longueur axiale ≥32 mm, la MAE de Hill-RBF était de 0,49 D et celle de Kane de 0,44 D, les meilleures7).
Le traçage de rayons basé sur les données OCT du segment antérieur (Anterion-OKULIX) a montré une erreur de prédiction arithmétique significativement plus faible (−0,13 D vs −0,32 D) par rapport à la formule Barrett True K no-history dans les yeux post-LVC myopiques6). L’utilisation directe des données de forme de la surface cornéenne complète devrait offrir un avantage théorique pour les yeux post-chirurgie réfractive.
La mesure peropératoire du front d’onde à l’aide d’analyseurs comme l’Optiwave refractive analyzer attire l’attention comme moyen complémentaire à la biométrie préopératoire. Des rapports indiquent que dans la chirurgie standard de la cataracte chez l’adulte, des résultats postopératoires équivalents à ceux de la biométrie conventionnelle sont obtenus, ce qui pourrait permettre une correction peropératoire des erreurs réfractives2).
La mesure régulière de la longueur axiale à l’aide d’un biomètre optique est utilisée pour évaluer l’efficacité des traitements de contrôle de la myopie tels que les gouttes d’atropine à faible concentration et l’orthokératologie. Un suivi de la longueur axiale tous les 6 mois à 1 an permet une évaluation objective de l’effet thérapeutique. Les intervalles de mesure et les seuils spécifiques attendent une élaboration future de directives.
