La tomographie par cohérence optique (Optical Coherence Tomography ; 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 axiale est d’environ 5 à 10 µm sur les appareils commerciaux (2 à 3 µm pour les appareils de recherche à ultra-haute résolution), soit plus d’un ordre de grandeur supérieure à celle de l’échographie ophtalmique en mode B (environ 150 µm). Cette résolution permet d’évaluer les structures fines de la rétine et du nerf optique, et contribue au diagnostic et au suivi de diverses maladies oculaires.
Après que Huang et al. ont rapporté en 1991 l’imagerie tomographique des tissus biologiques par OCT, cette technique s’est répandue dans le domaine ophtalmique. 11) Aujourd’hui, elle est utilisée dans un large éventail de domaines, notamment les maladies rétiniennes, le glaucome, les maladies du segment antérieur et la neuro-ophtalmologie.
Il existe principalement trois générations de techniques OCT. Les caractéristiques de chaque technique sont présentées ci-dessous.
TD-OCT (1ère génération)
Technique de première génération qui acquiert des coupes tomographiques en faisant varier la longueur du trajet optique à l’aide d’un miroir de référence mobile. La longueur d’onde centrale est d’environ 800 nm, la vitesse d’A-scan est de plusieurs centaines de balayages/s et la résolution axiale est d’environ 10 µm ; en raison de contraintes de vitesse, elle a aujourd’hui été largement remplacée par le SD-OCT.
SD-OCT (2ème génération)
Technique qui acquiert simultanément les informations de profondeur à l’aide d’un spectromètre et d’une transformée de Fourier. La longueur d’onde centrale est d’environ 840 nm, la vitesse d’A-scan est généralement de 25 000 à 85 000 balayages/s et la résolution axiale est de 5 à 7 µm ; elle est largement utilisée pour l’évaluation précise de la macula et de la tête du nerf optique.
SS-OCT (3ème génération)
Technique utilisant un laser à balayage de longueur d’onde. La longueur d’onde centrale est de 1050 à 1060 nm, et la vitesse d’A-scan est de 100 000 à 400 000 balayages/s. En raison de sa longueur d’onde plus longue offrant une pénétration en profondeur élevée et un faible roll-off de sensibilité, elle présente l’avantage général de pouvoir visualiser toute l’épaisseur de la choroïde sans utiliser le mode EDI. Elle est également adaptée à l’imagerie rapide et à large champ. Les chiffres varient selon les modèles.
EDI-OCT (OCT à imagerie améliorée en profondeur) : Mode d’acquisition qui permet de visualiser la choroïde en détail en plaçant la ligne de retard zéro du côté de la choroïde. Également disponible avec le SD-OCT.
OCTA (angiographie OCT) : extraction du signal de flux sanguin à partir de scans répétés d’une même zone pour visualiser la structure vasculaire de manière non invasive. N’utilisant pas de produit de contraste, elle ne permet pas d’évaluer directement les fuites de fluorescéine et est utilisée en complément des examens avec contraste comme l’angiographie à la fluorescéine (FA). 12)
Uniformisation de la nomenclature : l’ancienne « couche IS-OS » a été renommée zone ellipsoïde (EZ), et la jonction entre le segment externe et l’EPR est désormais appelée zone d’interdigitation (IZ) (nomenclature IN-OCT) 16).
QL'OCT est-il un examen douloureux ?
A
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 ni la rétine. L’examen dure généralement quelques minutes.
Scan de base passant par la fovéa. Réalisé en premier.
5 lignes
Coupes fines pour visualiser les microstructures (ex. confirmation d’un trou maculaire).
Scan radial
Confirmation des polypes dans la PCV, évaluation des lésions extrafovéales.
Carte maculaire
Carte d’épaisseur rétinienne. Évaluation de l’efficacité thérapeutique dans l’œdème maculaire diabétique et l’occlusion veineuse rétinienne (RVO).
Analyse glaucomateuse (cpRNFL/GCA)
Épaisseur RNFL et GCL+IPL. Diagnostic et suivi du glaucome
Les zones d’observation sont divisées en OCT du segment postérieur (macula, région péripapillaire, périphérie) et OCT du segment antérieur (AS-OCT ; cornée, chambre antérieure, angle iridocornéen).
La procédure de base pour l’acquisition d’images est la suivante :
Fixer la lumière de fixation et aligner l’appareil sur la pupille antérieure
Commencer par une coupe croisée passant par la fovéa
Ajouter un mode de balayage adapté à la pathologie
En cas de mauvaise fixation, utiliser une lumière de fixation externe ou demander à une autre personne d’aider à la fixation
La dilatation pupillaire n’est généralement pas nécessaire, mais en cas de cataracte modérée à sévère ou de pupille étroite, elle est réalisée sous dilatation
Lors du balayage fovéal, il est important d’obtenir une coupe où la dépression fovéale est visible et où les couches rétiniennes internes ne sont pas présentes. Dans les maladies maculaires, une mauvaise fixation peut entraîner un décentrage ; comprendre la structure normale de la rétine améliore les compétences d’examen et de diagnostic.
3. Indications et signes dans les maladies rétiniennes et maculaires
Coupe tomographique (section transversale) de la macula saine d’un homme de 24 ans acquise par SD-OCT, montrant la dépression fovéale et les bandes et limites normales de réflexion du vitré à la rétine et à la choroïde.
Sur une coupe fovéale, on identifie de l’intérieur vers l’extérieur les tissus, limites et bandes de réflexion suivants 16).
Cette énumération inclut le vitré et la choroïde en dehors de la rétine, ainsi que des limites et bandes de réflexion qui ne sont pas des couches histologiques ; elle ne signifie donc pas « 13 couches rétiniennes ». L’évaluation des caractéristiques de réflexion et de la continuité de chaque repère constitue la base de l’interprétation 16).
Image OCT d’œdème maculaire diabétique (OMD) survenu à l’œil gauche d’un patient de 61 ans atteint de diabète de type 2, confirmant un épaississement rétinien maculaire et la formation de cavités kystiques. Elle correspond aux signes OCT représentatifs de l’œdème maculaire diabétique traités dans la section « Indications et signes dans les maladies rétiniennes et maculaires ».
Décollement neurosensoriel de la rétine, 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 substance sur toute l’épaisseur de la rétine. L’OCT-SD est l’examen le plus sensible et spécifique pour le diagnostic du trou maculaire1).
La membrane épirétinienne (MER) est reconnue comme une couche hyperréflective sur la limitante interne2). Concernant l’acuité visuelle postopératoire, 80% des cas obtiennent une amélioration d’au moins 2 lignes après vitrectomie2).
Dans 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-VEGF3). Le DRIL (désorganisation des couches internes de la rétine) est non seulement corrélé à l’acuité visuelle, mais il est également rapporté que les changements dans son étendue prédisent les modifications ultérieures de l’acuité visuelle, ce qui le positionne comme un biomarqueur OCT reflétant le pronostic visuel et la réponse au traitement.13)
Dans la RVO, l’OCT permet l’évaluation quantitative de l’œdème maculaire et la détection des modifications de l’interface vitréorétinienne4).
Dans la DMLA, le décollement de l’EPR est classé en séreux, fibrovasculaire ou drusénoïde, et la NVC peut être classée en type 1 (sous-EPR), type 2 (sus-EPR) et type 3 (néovascularisation intra-rétinienne)5).
Interprétation des motifs hyperréflectifs et hyporeflectifs
Hyperréflectivité ponctiforme. Les caractéristiques supposées refléter les cellules microgliales présentent une taille maximale inférieure à 30 µm, une réflectivité intermédiaire équivalente à celle de la couche de fibres nerveuses, et l’absence d’ombre postérieure
PAMM (maculopathie aiguë paracentrale de la couche moyenne) : en phase aiguë, elle apparaît comme une hyperréflectivité en bande près de l’OPL/INL, pouvant laisser une atrophie de l’INL par la suite. 14)
AMN (neuropathie maculaire aiguë) : elle peut se manifester par une hyperréflectivité plus profonde que la PAMM, près de l’OPL/ONL, et ultérieurement par une atteinte de l’EZ. 14)
Artefact miroir : dû à une erreur de réglage de la zone de balayage, l’image réelle est inversée et affichée en double.
Vignettage : atténuation du signal en périphérie, dépendant de l’angle d’incidence de la lumière d’éclairage.
Erreur hors plage : des structures situées en dehors de la plage de profondeur définie sont repliées et affichées.
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.
Liés au logiciel
Erreur de segmentation : l’algorithme de segmentation automatique des couches identifie mal les couches rétiniennes. Cela se produit fréquemment en présence de lésions, de cataracte sévère ou de forte myopie.
La correction manuelle ou un nouveau balayage permet d’y remédier. Les noms et seuils des indicateurs de qualité varient selon les modèles d’appareils ; il convient donc de vérifier les critères de l’appareil et l’image originale.
QExiste-t-il des maladies que l'OCT ne peut pas détecter ?
A
L’OCT a une excellente précision diagnostique pour les maladies de la macula et du pôle postérieur, mais n’est pas adaptée à la détection des lésions de la rétine périphérique (dégénérescence en palissade, déchirures rétiniennes, etc.). De plus, en cas de cataracte ou d’opacité vitréenne importante, la qualité de l’image se dégrade, réduisant la fiabilité du diagnostic. 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 peut détecter les changements structurels avant l’apparition des déficits du champ visuel6)7).
Principe de mesure : Quantification de l’épaisseur entre la membrane limitante interne (ILM) et la limite de la RNFL
Carte TSNIT : Affiche l’épaisseur de la RNFL sur un cercle péripapillaire spécifié par l’appareil, dans l’ordre T (temporal) → S (supérieur) → N (nasal) → I (inférieur) → T (temporal)
Motif normal : Présente un pic bimodal dans les directions supérieure et inférieure (reflétant la distribution anatomique des faisceaux de fibres arquées)6)
Interprétation : La comparaison avec la base de données des yeux normaux est utile, mais il faut vérifier la longueur axiale, la forme de la papille et la segmentation, et juger en combinaison avec l’examen du champ visuel. 6)7)
Paramètres de l'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 : Définit le bord de la papille par le point d’arrêt de la membrane de Bruch et calcule la distance la plus courte jusqu’à l’ILM
Indicateurs à haute capacité diagnostique : L’épaisseur du bord vertical, la surface du bord et le rapport C/D vertical ont la plus haute capacité diagnostique7)
BMO-MRW : Évaluation de la largeur du bord basée sur l’ouverture de la membrane de Bruch, avec une excellente reproductibilité6)
Analyse des cellules ganglionnaires (GCA)
Objet de mesure : Épaisseur combinée de la couche des cellules ganglionnaires (GCL) et de la couche plexiforme interne (IPL) autour de la macula
Noms selon les appareils : 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 de la RNFL, ce qui les rend utiles pour l’évaluation des stades avancés6)
La comparaison avec la base de données d’yeux normaux est utile, mais il faut tenir compte des faux positifs et faux négatifs dus aux facteurs suivants.
Myopie forte : Le déplacement temporal du faisceau de fibres nerveuses rétiniennes (RNFL) peut entraîner une classification comme « amincissement » même en l’absence de pathologie. Plus l’axe oculaire est long, plus la RNFL a tendance à être mesurée comme fine6)
Opacités des milieux : Une diminution du signal due à une cataracte, par exemple, peut sous-estimer l’épaisseur de la RNFL
Erreurs de segmentation : Surviennent plus fréquemment en cas de papille inclinée, de staphylome scléral, d’atrophie péripapillaire ou de membrane épirétinienne
Mouvements oculaires et clignements : Peuvent être améliorés par la fonction de suivi oculaire (eye tracking)
Analyse de progression (GPA : Guided Progression Analysis)
Deux approches existent pour déterminer la progression du glaucome : l’analyse d’événements et l’analyse de tendance.
Analyse d’événement : la progression est déterminée lorsqu’une mesure de suivi dépasse le seuil par rapport à la ligne de base.
Analyse de tendance : le taux de changement dans le temps (μm/an) est calculé par régression pour déterminer la progression.
Le cpRNFL s’amincit également de manière physiologique avec l’âge, avec un taux rapporté dans les études longitudinales d’environ 0,2 à 0,5 µm/an. Pour déterminer la progression, on évalue si le taux de changement dépasse cette variation liée à l’âge. Il ne faut pas seulement considérer une différence unique, mais vérifier s’il s’agit d’un changement reproductible avec le même appareil et les mêmes conditions de prise de vue, et s’il n’y a pas d’erreur de segmentation ; l’analyse de progression de l’appareil doit être interprétée en conjonction avec l’examen du champ visuel et les résultats cliniques.6)7)
Dans le glaucome avancé, en raison du tissu glial et fibreux restant, l’épaisseur du RNFL ne descend généralement pas en dessous de 50 µm environ, rendant la progression difficile à détecter en raison de « l’effet plancher ». Il convient d’utiliser l’examen du champ visuel en complément et d’évaluer également les paramètres liés aux cellules ganglionnaires de la macula.6)7)
QComment évaluer avec SD-OCT dans les yeux fortement myopes ?
A
Dans les yeux fortement myopes, la comparaison avec la base de données normales a ses limites. Le faisceau de fibres nerveuses rétiniennes se déplace vers le côté temporal, ce qui peut entraîner un diagnostic erroné d’« amincissement » même chez les sujets normaux. Dans ces cas, il convient de réaliser une comparaison longitudinale avec le même appareil en utilisant chaque patient comme sa propre ligne de base, et d’évaluer en conjonction avec l’image originale, la segmentation et l’examen du champ visuel. 6)7)
L’OCT connaît une expansion rapide de ses applications en neuro-ophtalmologie 9). L’épaisseur du RNFL péripapillaire (cpRNFL) et la 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 fonctionnels visuels 9).
Névrite optique et sclérose en plaques (SEP) : l’amincissement du RNFL et du GCIPL est un signe d’imagerie important. Même chez les patients atteints de SEP sans symptômes oculaires, un amincissement peut être observé, et son lien avec la fonction visuelle et les lésions du système nerveux central est étudié.9)
NMOSD se caractérise par une atrophie optique sévère, et la fréquence de l’œdème maculaire microkystique est significativement plus élevée que dans la SEP (5 %) (environ 40 % chez les patients AQP4-positifs)9). Dans la névrite optique associée aux IgG anti-MOG, le GCIPL est relativement préservé, tandis que dans la névrite optique associée aux IgG anti-AQP4, il est nettement perdu9).
Drusen du nerf optique (ODD) : l’EDI-OCT est devenu le gold standard pour leur détection9). Les ODD sont des structures hypo-réflectives situées au-dessus de la lame criblée, avec un bord hyper-réflectif, et offrent une meilleure capacité de détection des formes enfouies que l’échographie B-scan, l’autofluorescence et le scanner. Les PHOMS (structures ovalaires hyper-réflectives péripapillaires) doivent être distingués des ODD comme un phénomène distinct9).
Dans la neuropathie optique compressive, l’épaisseur préopératoire du cpRNFL (et l’épaisseur du GCIPL maculaire) a été rapportée dans plusieurs études comme un facteur prédictif de la récupération fonctionnelle visuelle postopératoire. Dans une méta-analyse de 4 études, 202 cas et 395 yeux ciblant la compression chiasmatique, le groupe avec RNFL préopératoire normal a montré une meilleure récupération que le groupe amincit (ratio de chances combiné de 15,61, intervalle de confiance à 95 % : 4,09 à 59,61). Dans une étude portant sur les tumeurs suprasellaires, une épaisseur préopératoire du RNFL ≥70 μm était associée à une amélioration postopératoire de l’acuité visuelle et du champ visuel9). Cependant, les seuils spécifiques varient selon les études et une récupération reste possible même avec un RNFL amincit ; la décision doit donc être prise en tenant compte de l’âge, de la durée de la maladie, de la taille de la tumeur, etc.
Les algorithmes de segmentation et les bases de données normales diffèrent entre les appareils, il faut donc être prudent lors de la comparaison directe des mesures entre différents dispositifs. Pour les évaluations longitudinales, il est souhaitable d’utiliser le même appareil et les mêmes conditions d’acquisition17).
L’OCT utilise l’interférence à faible cohérence. L’intensité de réflexion à chaque profondeur est calculée à partir de la lumière réfléchie par le faisceau de mesure et le faisceau de référence, et les A-scans dans la direction de la profondeur sont alignés latéralement pour former un B-scan (image tomographique).11)
TD-OCT (domaine temporel) : un miroir mobile sur le trajet du faisceau de référence est déplacé mécaniquement pour modifier progressivement la longueur du trajet optique, et l’intensité de réflexion à chaque profondeur est acquise séquentiellement. En raison des limites de vitesse, son utilisation clinique est aujourd’hui presque abandonnée.
SD-OCT (domaine spectral) : le miroir de référence est fixe et la lumière réfléchie est décomposée par longueur d’onde à l’aide d’un spectromètre (réseau de diffraction). En appliquant une transformée de Fourier au spectre obtenu, les informations de toutes les profondeurs sont acquises en une seule fois. La vitesse d’acquisition est considérablement améliorée et le bruit est réduit.
SS-OCT (source à balayage de longueur d’onde) : les images tomographiques sont construites à partir du spectre obtenu par une source lumineuse dont la longueur d’onde est balayée à haute vitesse. En général, cette technique présente des avantages pour l’imagerie des structures profondes ou de vastes zones, mais les performances varient selon les modèles.
OCTA : la même zone est imagée de manière répétée et les changements sont extraits comme signaux de flux sanguin, affichant les vaisseaux de la rétine et de la choroïde par profondeur. Il faut être attentif aux artefacts de segmentation et de projection. 12)
Dans le glaucome et les maladies du nerf optique, les trois couches suivantes sont évaluées en priorité 9).
RNFL (couche des fibres nerveuses rétiniennes) : contient les axones des cellules ganglionnaires rétiniennes (RGC).
GCL (couche des cellules ganglionnaires) : contient les corps cellulaires des RGC.
IPL (couche plexiforme interne) : contient les synapses entre les dendrites des RGC et les axones des cellules bipolaires.
En cas de lésion des RGC, la RNFL et les couches liées aux cellules ganglionnaires maculaires s’amincissent. La SD-OCT évalue les axones des RGC par l’épaisseur de la RNFL et les couches internes contenant les corps cellulaires par l’analyse GCA. Il faut interpréter les résultats en les comparant non seulement à une base de données d’yeux normaux, mais aussi en tenant compte des changements dans le temps et des résultats du champ visuel. 6)7)
QQuelle est la différence entre SD-OCT et SS-OCT ?
A
La SD-OCT construit des images tomographiques à partir du spectre acquis par un spectromètre, tandis que la SS-OCT utilise le spectre obtenu à partir d’une source lumineuse à balayage de longueur d’onde. La SS-OCT présente généralement des avantages pour l’imagerie des zones profondes et étendues, mais la longueur d’onde, la vitesse et la résolution varient selon les modèles. Le choix de la technique dépend de l’objet à imager et des performances de l’appareil.
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 Parkinson9). 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 prodromique9).
Recherche sur les associations avec des maladies systémiques
L’évaluation des complications oculaires des maladies systémiques par les résultats de l’OCT est également un domaine de recherche en progression.
Dou et al. (2024) ont rapporté un cas de déchirure géante de l’EPR chez un patient atteint de néphropathie membraneuse, et ont documenté l’évolution de la lésion par OCT. Il s’agit d’un cas unique, qui ne démontre pas de relation causale entre la néphropathie membraneuse et la déchirure de l’EPR, ni l’effet d’un dépistage par OCT pour les maladies systémiques en général. 10)
Standardisation entre appareils : les méthodes de segmentation et les bases de données normales diffèrent selon les appareils, ce qui rend la standardisation des comparaisons longitudinales entre appareils un défi. 17)
Critères diagnostiques de la SEP : Dans la révision 2024 des critères de McDonald, le nerf optique a été ajouté comme cinquième site anatomique. L’OCT est considéré comme un examen complémentaire pour étayer les lésions du nerf optique, aux côtés des potentiels évoqués visuels et de l’IRM orbitaire. 15)
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