La tomographie par cohérence optique (OCT) est un dispositif d’imagerie diagnostique qui utilise le phénomène d’interférence de la lumière proche infrarouge pour obtenir de manière non invasive des coupes tomographiques du fond d’œil et du segment antérieur. La résolution est d’environ 2 à 5 μm, soit environ 100 fois celle de l’échographie ophtalmique. Elle permet d’évaluer la microstructure de la rétine et du nerf optique avec une haute résolution, contribuant à la détection précoce et au suivi de diverses maladies oculaires.
Introduite par Huang et al. en 1991, elle s’est rapidement répandue dans le domaine ophtalmique. Aujourd’hui, elle est considérée comme un examen standard dans un large éventail de domaines, notamment les maladies rétiniennes, le glaucome, les maladies du segment antérieur et la neuro-ophtalmologie. Le point de remboursement est fixé à 187 points pour l’analyse d’image tridimensionnelle du fond d’œil.
Il existe principalement trois générations d’OCT. Les caractéristiques de chaque méthode sont présentées ci-dessous.
TD-OCT (1ère génération)
Longueur d’onde : 810 nm
Vitesse : 400 A-scans/seconde
Résolution axiale : environ 10 μm
Première génération qui acquiert des coupes tomographiques en modifiant la longueur du trajet optique avec un miroir de référence mobile. Aujourd’hui, il a été largement remplacé par le SD-OCT.
SD-OCT (2ème génération)
Longueur d’onde : 840 nm
Vitesse : 40 000 à 100 000 A-scans/seconde
Résolution axiale : 3 à 7 μm
Deuxième génération qui acquiert les informations de profondeur en une seule fois à l’aide d’un spectromètre et d’une transformée de Fourier. C’est le standard clinique actuel. Il permet une évaluation précise de la macula et de la tête du nerf optique. Modèles représentatifs : Cirrus (Carl Zeiss), Spectralis (Heidelberg), RS-3000 (Nidek), 3D-OCT (Topcon).
SS-OCT (3ème génération)
Longueur d’onde : 1050 nm
Vitesse : 100 000 à 400 000 A-scans/seconde
Résolution axiale : environ 5 μm
Technologie de troisième génération utilisant un laser à balayage de longueur d’onde et un détecteur à double équilibre. La longueur d’onde plus longue permet une meilleure visualisation des structures profondes comme la choroïde. L’avantage est qu’EDI-OCT n’est pas nécessaire.
L’OCT est un examen non invasif et sans contact, totalement indolore. Un collyre mydriatique peut être nécessaire, mais seule une lumière est projetée, sans toucher la cornée ou la rétine. L’examen dure généralement quelques minutes.
| Mode d’acquisition | Caractéristiques/Utilisations |
|---|---|
| Cross scan | Balayage de base passant par la fovéa. Effectué en premier. |
| 5 lignes | Coupes fines pour visualiser les structures fines (ex. trou maculaire) |
| Scan radial | Confirmation des polypes dans la PCV, évaluation des lésions extrafovéales |
| Carte maculaire | Carte d’épaisseur rétinienne. Évaluation de l’efficacité du traitement de l’œdème maculaire diabétique et de l’OVR |
| Analyse glaucome (cpRNFL/GCA) | Épaisseur RNFL et GCL+IPL. Diagnostic et progression du glaucome |
Les sites d’observation sont divisés en OCT du segment postérieur (macula, péripaillaire, périphérie) et OCT du segment antérieur (AS-OCT ; cornée, chambre antérieure, angle iridocornéen).
La procédure d’imagerie de base est la suivante :
Dans le scan fovéal, il est important de visualiser une coupe où la dépression fovéale est présente et où les couches rétiniennes internes ne sont pas visibles. Dans les maladies maculaires, le centre peut être décalé en raison d’une mauvaise fixation, et la compréhension de la structure normale de la rétine améliore les compétences d’examen et de diagnostic.
La structure normale des couches sur le scan fovéal (de l’intérieur vers l’extérieur) est composée des 13 couches suivantes :
Vitré → Membrane limitante interne (MLI) → Couche des fibres nerveuses (CFN) → Couche des cellules ganglionnaires (CCG) → Couche plexiforme interne (CPI) → Couche nucléaire interne (CNI) → Couche plexiforme externe (CPE) → Couche nucléaire externe (CNE) → Membrane limitante externe (MLE) → Zone ellipsoïde (ZE) → Zone d’interdigitation (ZI) → Épithélium pigmentaire rétinien (EPR) → Choroïde
Les caractéristiques de réflectivité de chaque couche reflètent l’état pathologique, donc une identification précise des couches est fondamentale pour l’interprétation.
| Maladie | Résultats OCT représentatifs |
|---|---|
| Trou maculaire | Défect de pleine épaisseur rétinienne ± VMT |
| Membrane épirétinienne (ERM) | Couche hyperréflective sur la limitante interne |
| Traction vitréo-maculaire (VMT) | Décollement partiel du vitré postérieur et traction maculaire |
| Œdème maculaire diabétique | Épaississement rétinien, CME, DRIL, SRF |
| Occlusion veineuse rétinienne (OVR) | Œdème maculaire cystoïde, liquide sous-rétinien |
| Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) | NVC (type 1/2/3), décollement de l’épithélium pigmentaire |
| Choriorétinopathie séreuse centrale (CRSC) | Décollement neurosensoriel rétinien, épaississement choroïdien en EDI-OCT |
| Déchirure de l’EPR | Disparition brutale de l’EPR et des couches externes |
Le trou maculaire est visualisé comme une perte de pleine épaisseur de la rétine. L’OCT-SD est l’examen le plus sensible et spécifique pour le diagnostic du trou maculaire1).
La membrane épirétinienne (ERM) est reconnue comme une couche hyperréflective sur la membrane limitante interne 2). En ce qui concerne l’acuité visuelle postopératoire, 80 % des cas obtiennent une amélioration d’au moins deux lignes après vitrectomie 2).
L’œdème maculaire diabétique : la mesure quantitative de l’épaisseur rétinienne par OCT est un indicateur pour l’initiation et la reprise du traitement anti-VEGF 3). La DRIL (désorganisation des couches internes de la rétine) est un marqueur important de mauvais pronostic visuel.
L’OCR (occlusion de la veine rétinienne) : l’OCT permet l’évaluation quantitative de l’œdème maculaire et la détection des modifications de l’interface vitréorétinienne 4).
La DMLA (dégénérescence maculaire liée à l’âge) : le décollement de l’épithélium pigmentaire (DEP) est classé en séreux, fibrovasculaire et drusénoïde, et la membrane néovasculaire choroïdienne (MNVC) peut être classée en type 1 (sous-EP), type 2 (sus-EP) et type 3 (néovascularisation intra-rétinienne) 5).
Liés aux conditions de prise de vue
Artefact miroir : dû à une erreur de réglage de la plage de balayage, l’image réelle est inversée et superposée.
Vignettage : atténuation du signal en périphérie, dépendant de l’angle d’incidence de la lumière d’illumination.
Erreur hors plage : les structures situées en dehors de la plage de profondeur définie sont repliées et affichées.
Facteurs liés au patient
Artefact de clignement : le clignement des yeux pendant l’acquisition provoque des défauts horizontaux.
Mouvements oculaires : une mauvaise fixation entraîne un décalage ou une distorsion de l’image.
Décalage de position : dû aux variations de position de la tête pendant le balayage.
Facteurs logiciels
Erreur de segmentation : l’algorithme de segmentation automatique des couches identifie mal les couches rétiniennes. Cela se produit fréquemment en présence de lésions, de cataractes sévères ou de forte myopie.
On y remédie par correction manuelle ou nouveau balayage. Si l’indice d’intensité du signal (SS) est inférieur à 6, envisager un nouvel examen.
L’OCT a une excellente précision diagnostique pour les maladies de la macula et du pôle postérieur, mais n’est pas adapté à la détection des lésions rétiniennes périphériques (dégénérescence en palissade, déchirures rétiniennes, etc.). De plus, en cas de cataracte ou d’opacité vitréenne importante, la qualité de l’image se dégrade et la fiabilité du diagnostic diminue. Pour les lésions périphériques, on utilise la photographie grand angle du fond d’œil ou l’ophtalmoscopie indirecte.
L’SD-OCT est une technique d’imagerie diagnostique non invasive et sans contact qui évalue objectivement les dommages structurels du glaucome, et sa grande utilité dans le diagnostic du glaucome est reconnue6). Elle est particulièrement utile pour le diagnostic du glaucome pré-périmétrique, car elle permet de détecter les changements structurels avant l’apparition des déficits du champ visuel6)7).
Épaisseur de la RNFL
Principe de mesure : Quantification de l’épaisseur entre la membrane limitante interne (ILM) et la limite de la RNFL
Carte TSNIT : Affichage de l’épaisseur de la RNFL sur un cercle de 3,4 mm centré sur la papille, dans l’ordre T (temporal) → S (supérieur) → N (nasal) → I (inférieur) → T (temporal)
Motif normal : Présente deux pics dans les directions supérieure et inférieure (reflétant la distribution anatomique des fibres arquées)6)
Capacité de détection du glaucome : Sensibilité de 83 % et spécificité de 88 % pour l’épaisseur moyenne de la RNFL (niveau 5 %). Au niveau 1 %, spécificité de 100 % et sensibilité de 65 %
Paramètres ONH
Analyse de la tête du nerf optique : Détection automatique de la papille, de l’excavation et du bord papillaire
Référence de la membrane de Bruch : Définition du bord papillaire par le point d’arrivée de la membrane de Bruch, calcul de la distance minimale jusqu’à l’ILM
Indicateurs à haute capacité diagnostique : L’épaisseur verticale du bord, la surface du bord et le rapport C/D vertical ont la plus haute capacité diagnostique7)
BMO-MRW : Évaluation de la largeur du rebord basée sur l’ouverture de la membrane de Bruch, avec une excellente reproductibilité6)
Analyse des cellules ganglionnaires (GCA)
Objet de mesure : Épaisseur du complexe formé par la couche des cellules ganglionnaires (GCL) et la couche plexiforme interne (IPL) autour de la macula
Dénominations selon l’appareil : Cirrus utilise GCIPL (GCL+IPL), Optovue utilise GCC (RNFL+GCL+IPL)
Paramètres utiles : La valeur minimale, le secteur inférotemporal et la valeur moyenne sont les plus utiles pour le diagnostic6)7)
Relation avec l’effet plancher : Les paramètres maculaires présentent un effet plancher plus tardif que l’épaisseur du RNFL, ce qui les rend utiles pour l’évaluation des stades avancés6)
La comparaison avec la base de données normales est utile, mais il faut être attentif aux faux positifs et faux négatifs dus aux facteurs suivants.
Il existe deux approches pour déterminer la progression du glaucome : l’analyse d’événements et l’analyse de tendance.
Le GPA de Cirrus intègre les deux approches7). La limite de tolérance inter-visites pour l’épaisseur moyenne du RNFL est de 3,89 μm, et une diminution reproductible de 4 μm ou plus suggère un changement statistiquement significatif.
Dans le glaucome avancé, l’épaisseur du RNFL se stabilise et descend rarement en dessous de 50 μm en raison de la persistance de tissus non neuronaux tels que le tissu glial et les vaisseaux sanguins6)7). Cet « effet plancher » réduit l’utilité clinique de la SD-OCT aux stades avancés, où l’évaluation du champ visuel devient prédominante pour déterminer la progression. Le paramètre maculaire (GCIPL) montre un effet plancher plus tardif que l’épaisseur du RNFL, conservant ainsi une certaine utilité même aux stades avancés6).
Dans les yeux fortement myopes, la comparaison avec la base de données normale est limitée. Le faisceau de RNFL se déplace vers le côté temporal, ce qui peut entraîner une classification comme « amincissement » même chez les sujets normaux. Dans ces cas, une comparaison longitudinale avec la propre ligne de base du patient est efficace. Évaluez l’amincissement progressif à l’aide d’une série de scans SD-OCT. Notez que même chez les sujets sains, l’épaisseur du RNFL diminue d’environ 0,52 μm par an avec l’âge, il faut donc tenir compte de cette diminution naturelle.
L’OCT connaît une expansion rapide de ses applications en neuro-ophtalmologie9). L’épaisseur du RNFL péripapillaire (cpRNFL) et le GCIPL maculaire (couche des cellules ganglionnaires + couche plexiforme interne) sont les principaux paramètres d’évaluation, et peuvent détecter des changements avant l’apparition de signes cliniques évidents ou de troubles visuels fonctionnels9).
| Pathologie | Signes en phase aiguë | Signes en phase chronique |
|---|---|---|
| Névrite optique | Épaississement du RNFL (œdème axonal) ou normal | Amincissement du RNFL et du GCIPL (6 mois après le début) |
| Sclérose en plaques (SEP) | Diminution du cpRNFL même asymptomatique | Forme progressive : vitesse d’atrophie du RNFL et GCIPL augmentée |
| NMOSD | Œdème papillaire | Amincissement sévère du RNFL (<30 μm), œdème maculaire microkystique (40 % chez les AQP4-positifs) 9) |
| Neuropathie optique compressive (adénome hypophysaire, etc.) | Amincissement nasal double du GCIPL | Atrophie du RNFL en nœud papillon (correspondant à une hémianopsie bitemporale) |
| NAION | Œdème papillaire rendant l’évaluation du RNFL difficile, amincissement du GCIPL précoce | Amincissement horizontal inféro-nasal |
| Drusen de la tête du nerf optique (ODD) | L’EDI-OCT est le gold standard pour la détection | Volume ODD élevé → corrélé à l’amincissement du RNFL et aux défauts du champ visuel |
| Papille congestive | Épaississement du cpRNFL | Amincissement du GCIPL >10 μm → mauvaise fonction visuelle à 1 an 9) |
Névrite optique et sclérose en plaques (SEP) : l’amincissement du RNFL et du GCIPL est un biomarqueur établi 9). Même chez les patients atteints de SEP sans symptômes oculaires, on observe une diminution du cpRNFL, et des études post-mortem confirment des lésions de démyélinisation du nerf optique chez 99 % des patients atteints de SEP. L’épaisseur du cpRNFL est corrélée à la meilleure acuité visuelle corrigée, à la sensibilité au contraste, à la vision des couleurs et à l’atrophie cérébrale.
NMOSD se caractérise par une atrophie optique sévère, avec une fréquence d’œdème maculaire microkystique significativement plus élevée (environ 40 % chez les patients AQP4-positifs) que dans la SEP (5 %) 9). Dans la névrite optique associée aux anticorps MOG-IgG, le GCIPL est relativement préservé, tandis que dans la névrite optique associée aux anticorps AQP4-IgG, il est nettement perdu 9).
Drusen de la papille optique (ODD) : l’EDI-OCT est la référence pour leur détection 9). Les ODD sont des structures hypo-réfléchissantes situées au-dessus de la lame criblée, avec un bord hyper-réfléchissant, et offrent une meilleure détection des formes enfouies que l’échographie B-scan, l’autofluorescence et le scanner. Les PHOMS (structures ovales hyper-réfléchissantes péripaillaires) doivent être distinguées des ODD comme un phénomène distinct 9).
Neuropathie optique compressive : une épaisseur préopératoire du RNFL normale (≥70 μm) est un facteur prédictif significatif d’amélioration postopératoire de l’acuité visuelle et du champ visuel 9), et l’évaluation OCT préopératoire est utilisée pour le pronostic.
Les algorithmes de segmentation et les bases de données normales diffèrent selon les appareils, ce qui empêche la comparaison numérique entre différents modèles. Il est recommandé d’utiliser le même appareil pour les évaluations longitudinales 9).
L’OCT repose sur le principe de l’interféromètre de Michelson. La lumière proche infrarouge (longueur d’onde 840-1050 nm) est divisée en un faisceau de mesure et un faisceau de référence, qui sont respectivement dirigés vers l’échantillon (fond d’œil) et un miroir de référence. L’intensité de réflexion à chaque profondeur est calculée à partir des franges d’interférence (interférogramme) produites lors de la recombinaison des deux faisceaux réfléchis. Le profil d’intensité de réflexion ainsi obtenu dans la direction de la profondeur constitue une coupe A, et l’ensemble des coupes A alignées latéralement forme une coupe B (image tomographique).
Dans le glaucome et les maladies du nerf optique, les trois couches suivantes sont évaluées en priorité 9).
En cas de lésion des CGR, la RNFL s’amincit. Environ 50 % de toutes les CGR sont concentrées dans la région centrale de 20° de la macula, et même dans le glaucome précoce, environ 50 % des CGR peuvent avoir disparu 6). La SD-OCT évalue la perte d’axones des CGR par l’épaisseur de la RNFL, et l’amincissement des couches internes contenant les corps cellulaires par le GCA.
La principale différence réside dans la longueur d’onde utilisée et la capacité de visualisation des structures profondes. La SD-OCT utilise la bande des 840 nm, tandis que la SS-OCT utilise la bande des 1050 nm. La longueur d’onde de 1050 nm est moins diffusée par la mélanine et traverse plus facilement l’EPR, ce qui rend la SS-OCT supérieure pour l’observation de la choroïde et de la sclère. De plus, la vitesse d’acquisition de la SS-OCT dépasse celle de la SD-OCT, facilitant les scans grand angle. En revanche, la résolution axiale est similaire, d’environ 5 à 7 μm pour les deux.
Grâce à la capacité de balayage rapide et grand angle à 1050 nm de la SS-OCT, l’évaluation du spectre des maladies pachychoroïdiennes progresse. La précision de l’évaluation de la choriorétinopathie séreuse centrale, de la vasculopathie choroïdienne polypoïdale (PCV), de la télangiectasie périfovéolaire, y compris l’épaississement choroïdien (pachydysm), s’est améliorée, contribuant à la compréhension de la pathologie. De plus, des tentatives sont en cours pour évaluer par tomographie de vastes zones, y compris la rétine périphérique, lors d’une même acquisition que la macula.
Des IA de diagnostic automatique pour le glaucome, la DMLA et l’EDM ont été développées, et une amélioration de la précision diagnostique a été rapportée. L’analyse d’images OCT basée sur l’apprentissage profond permet d’améliorer la précision de la segmentation et la génération automatique de rapports, qui sont en voie de mise en pratique 6)7).
Des études longitudinales sont nécessaires pour établir l’utilité de l’OCT comme outil de dépistage et de surveillance dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson 9). L’amincissement de la RNFL et du GCIPL chez les patients atteints de trouble du comportement en sommeil paradoxal (RBD) est considéré comme un marqueur de substitution de la maladie de Parkinson prodromique 9).
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