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Microscopie ultrasonore biomicroscopique (UBM) (Ultrasound Biomicroscopy)

1. Qu’est-ce que la microscopie ultrasonore biomicroscopique (UBM) ?

Section intitulée « 1. Qu’est-ce que la microscopie ultrasonore biomicroscopique (UBM) ? »

L’échographie biomicroscopique (Ultrasound Biomicroscopy; UBM) est un appareil d’imagerie diagnostique utilisé pour le segment antérieur de l’œil. Elle a été introduite au début des années 1990 par Foster et Pavlin comme une méthode permettant d’obtenir des coupes transversales de l’œil avec une résolution microscopique.

En utilisant des ultrasons haute fréquence de 30 à 50 MHz, elle permet d’imager avec une haute résolution les structures du segment antérieur (corps ciliaire, face postérieure de l’iris, angle iridocornéen) qui ne sont pas visibles à la lampe à fente. La résolution tissulaire atteint 50 à 100 μm, optimisée pour évaluer la profondeur de 5 à 10 mm du segment antérieur.

Comparée à l’échographie B-mode conventionnelle (5 à 10 MHz), la profondeur de pénétration est limitée (5 à 10 mm), mais la résolution est considérablement améliorée. En raison de l’atténuation tissulaire élevée des hautes fréquences, un B-mode basse fréquence est nécessaire séparément pour évaluer les structures plus profondes que la choroïde.

Les situations cliniques où l’UBM est particulièrement utile sont présentées ci-dessous.

  • Évaluation de la morphologie de l’angle dans le glaucome à angle fermé (PACG) : différenciation entre bloc pupillaire, iris plateau et fermeture d’origine cristallinienne
  • Diagnostic du glaucome malin : confirmation de la rotation antérieure du corps ciliaire et du déplacement antérieur du vitré
  • Évaluation des tumeurs du corps ciliaire et de l’iris : visualisation de l’étendue, de la profondeur d’infiltration et des limites postérieures
  • Évaluation avant et après l’implantation d’un ICL (lentille intraoculaire phaque) : mesure de la voûte (espace entre le cristallin et l’ICL)
  • Traumatismes du segment antérieur : évaluation du décollement de l’angle, de l’iridodialyse et de la cyclodialyse
  • Uvéite : évaluation des membranes cyclitiques et de l’œdème ciliaire
  • Après chirurgie du glaucome : évaluation de la structure interne de la bulle de filtration
Q Quelle est la différence entre l'échographie biomicroscopique et l'échographie conventionnelle ?
A

L’échographie B-mode conventionnelle utilise 5 à 10 MHz pour observer l’ensemble de l’œil (diamètre antéropostérieur, rétine, choroïde, etc.). L’échographie biomicroscopique utilise des hautes fréquences de 30 à 50 MHz pour obtenir des images à haute résolution (50 à 100 μm) spécifiquement du segment antérieur. Cependant, en raison des hautes fréquences, la profondeur de pénétration est limitée à 5 à 10 mm, et l’observation du vitré postérieur et de la rétine nécessite une échographie conventionnelle.

Image échographique biomicroscopique (UBM) montrant une synéchie antérieure périphérique (PAS)
Image échographique biomicroscopique (UBM) montrant une synéchie antérieure périphérique (PAS)
Dorairaj S, et al. Changing trends of imaging in angle closure evaluation. ISRN Ophthalmol. 2012. Figure 4. PMCID: PMC3914273. License: CC BY.
Image UBM montrant une synéchie antérieure périphérique (PAS). S : sclère, CB : corps ciliaire, AC : chambre antérieure, I : iris, C : cornée. La flèche noire indique l’étendue de la PAS. Correspond à la synéchie antérieure périphérique traitée dans la section « 2. Technique et procédure d’examen ».

La procédure de base de l’examen UBM est décrite ci-dessous.

  1. Instiller une anesthésie topique (oxybuprocaïne à 0,4 %).
  2. Remplir la cupule oculaire d’eau ou de Scopisol (méthylcellulose, etc.).
  3. Placer le patient en décubitus dorsal et fixer la cupule oculaire sur l’œil.
  4. Immerger l’extrémité de la sonde dans le liquide et scanner (en évitant tout contact direct avec l’œil).
  5. Orienter la sonde dans chaque direction pour imager l’angle et le corps ciliaire sur toute la circonférence.
  6. Effectuer des acquisitions en conditions lumineuse et sombre pour évaluer comparativement les modifications de la forme de l’iris (fermeture fonctionnelle) dues à la dilatation pupillaire.

Il existe également une méthode consistant à fixer un capuchon de sonde et à injecter de l’eau (sans cupule oculaire). L’examen étant possible dans n’importe quelle position, elle peut être utilisée chez les patients qui ne peuvent pas adopter le décubitus dorsal habituel.

Les biomicroscopes ultrasonores à membrane (ex. : UD-8060, Tomey Corporation) ne nécessitent pas de cupule oculaire ; on applique du Scopisol® sur l’extrémité de la membrane et on la place sur la zone à examiner. L’examen en position assise est désormais possible.

3. Paramètres quantitatifs et interprétation des résultats

Section intitulée « 3. Paramètres quantitatifs et interprétation des résultats »

La microscopie ultrasonore biomicroscopique permet une mesure quantitative de l’angle de la chambre antérieure, et les paramètres suivants sont couramment utilisés.

ParamètreDéfinition
AOD500 (distance d’ouverture de l’angle)Distance verticale entre le trabéculum et l’iris à 500 μm en avant de l’éperon scléral
ARA (aire de récession de l’angle)Aire du triangle délimité par la ligne AOD et la récession de l’angle
ACD (profondeur de la chambre antérieure)Distance entre l’endothélium cornéen central et la face antérieure du cristallin
Lens vaultDistance du cristallin situé en avant de la ligne verticale reliant les éperons scléraux droit et gauche

La définition détaillée de l’AOD500 est « la distance verticale entre le trabéculum et l’iris à 500 μm en avant de l’éperon scléral », et l’identification précise de l’éperon scléral influence la précision de la mesure. Dans le glaucome primitif par fermeture de l’angle (PACG), l’AOD500 et la profondeur de la chambre antérieure sont significativement réduits, ce qui aide au diagnostic.

La surface antérieure et postérieure de la cornée, la surface de la sclère, et les surfaces antérieure et postérieure de l’iris sont visualisées comme hyperéchogènes. Le stroma cornéen, le stroma irien et le corps ciliaire sont hypoéchogènes. Dans un œil normal, l’iris est légèrement convexe vers l’avant ou plat, et le sillon ciliaire est visible entre l’iris et les procès ciliaires.

Lors de l’observation de l’angle de la chambre antérieure, l’identification de l’éperon scléral et de la ligne de Schwalbe est essentielle. L’éperon scléral est une partie de la sclère qui fait saillie dans la chambre antérieure, attachée en avant au trabéculum, et constitue un repère important toujours identifiable.

4. Signification clinique et observations dans les principales maladies

Section intitulée « 4. Signification clinique et observations dans les principales maladies »

Diagnostic différentiel du glaucome à angle fermé

Section intitulée « Diagnostic différentiel du glaucome à angle fermé »

Glaucome à angle fermé par bloc pupillaire

Bombé irien antérieur : forme où la pression de la chambre postérieure augmente et pousse l’iris vers l’avant.

Rétrécissement global de l’angle : l’iris est pressé contre la cornée à partir de la ligne de Schwalbe.

Augmentation de la fermeture de l’angle dans l’obscurité : on peut observer l’aggravation due à la dilatation pupillaire.

Iris plateau

Absence de courbure irienne : l’iris central est plat et il n’y a pas de bloc pupillaire.

Déplacement antérieur du corps ciliaire et disparition du sillon ciliaire : signes caractéristiques. Le corps ciliaire se déplace vers l’avant et pousse mécaniquement la racine de l’iris.

Fermeture de l’angle par la racine de l’iris lors de la dilatation : la fermeture peut être confirmée sous dilatation dans l’obscurité.

Dans l’iris plateau, le centre de la chambre antérieure est relativement profond, l’iris central est plat, la racine de l’iris est épaisse et courbée vers la chambre antérieure, et le fond de l’angle est rétréci en fente. Le déplacement antérieur du corps ciliaire et la disparition du sillon ciliaire sont des signes caractéristiques.

L’observation par microscopie ultrasonique biomicroscopique est très utile pour le diagnostic définitif de l’iris plateau qui n’est pas levé même après une iridotomie au laser. Si la pression intraoculaire ne diminue pas après une iridotomie au laser, ou si une fermeture de l’angle similaire à celle d’avant l’intervention est confirmée par dilatation, le diagnostic d’iris plateau est confirmé. Effectuer une iridotomie au laser uniquement à des fins de diagnostic doit être évité en raison du risque de kératopathie bulleuse, et l’observation par microscopie ultrasonique biomicroscopique est recommandée.

Environ 33 % des patients ayant subi une iridotomie au laser pour un glaucome primitif à angle fermé présentent un iris plateau, et ce groupe présente un risque élevé de formation de synéchies antérieures périphériques et de fermeture supplémentaire de l’angle. 2)

Le glaucome malin est un angle fermé causé par un déplacement antérieur du vitré dû à une rotation antérieure du corps ciliaire ou à un flux anormal d’humeur aqueuse dans la cavité vitréenne. Bien qu’il existe des cas idiopathiques, la confirmation des résultats UBM ainsi que des antécédents chirurgicaux est essentielle au diagnostic.

Les résultats suivants sont observés à l’UBM :

  • Rotation antérieure du corps ciliaire : le corps ciliaire se déplace vers l’avant, poussant l’iris et le corps ciliaire contre le cristallin ou le vitré.
  • Déplacement antérieur du vitré : l’humeur aqueuse s’accumule dans la cavité vitréenne, déplaçant l’ensemble du vitré vers l’avant.
  • Fermeture complète de l’angle : l’angle se ferme sur toute sa circonférence sans présenter de bloc pupillaire.

La voûte (espace entre l’ICL et la face antérieure du cristallin) après insertion d’un ICL (Implantable Collamer Lens) est mesurée quantitativement par UBM. La plage de voûte appropriée varie selon le modèle et la longueur axiale, mais une voûte insuffisante (<250 μm) augmente le risque de progression de la cataracte, tandis qu’une voûte excessive (>1000 μm) augmente le risque de lésions endothéliales cornéennes et de réduction de la profondeur de la chambre antérieure. L’UBM est également utilisée pour surveiller les changements de voûte au fil du temps (1 à 2 fois par an). 3)

Une augmentation soudaine de la pression intraoculaire due à un traumatisme peut entraîner un décollement de l’angle, une iridodialyse, des lésions du trabéculum ou un décollement du corps ciliaire. En cas de décollement du corps ciliaire, l’accumulation d’humeur aqueuse dans l’espace suprachoroïdien est clairement visualisée par échographie à ultra-haute fréquence.

Yeilta et al. ont rapporté un cas de mélanocytome irido-ciliaire de 5×3×2 mm visualisé par échographie à ultra-haute fréquence (lésion aux limites relativement nettes), utilisé pour le diagnostic clinique et la prise en charge. 1) Même en cas de tumeur fortement pigmentée ou de tumeur de la chambre antérieure avec opacité cornéenne, la limite postérieure peut être identifiée, améliorant ainsi la précision de la détection de l’infiltration des structures adjacentes.

Q Pourquoi l'iris plateau est-il difficile à diagnostiquer ?
A

L’iris plateau est difficile à distinguer d’un angle fermé par bloc pupillaire car la chambre antérieure n’est pas peu profonde (la profondeur centrale de la chambre antérieure est normale) et l’iris n’est pas bombé vers l’avant à l’examen à la lampe à fente. La clé du diagnostic est la confirmation d’un déplacement antérieur du corps ciliaire et d’un effacement du sulcus ciliaire par échographie à ultra-haute fréquence en mydriase sous obscurité.

La microscopie ultrasonore biomicroscopique elle-même est un appareil d’examen et ne constitue pas un traitement. Les traitements des maladies diagnostiquées par microscopie ultrasonore biomicroscopique sont présentés ci-dessous.

  • Iridotomie au laser (LPI/LI) : traitement de première intention. Elle permet de mettre en communication la chambre postérieure et la chambre antérieure, supprimant ainsi le gradient de pression du flux d’humeur aqueuse.
  • Chirurgie de la cataracte : le remplacement du cristallin par un IOL augmente la profondeur de la chambre antérieure, ce qui peut élargir l’angle.
  • Gonioplastie au laser (LGP) : traitement de première intention. La contraction thermique de la périphérie de l’iris élargit l’angle.
  • Iridotomie au laser (LI) : réalisée en premier lieu en cas de suspicion de mécanisme de bloc pupillaire, suivie d’une LGP.
  • Chirurgie de la cataracte : indiquée en cas de cataracte associée.
  • Collyre à la pilocarpine : traitement conservateur. L’effet est incertain et il faut être attentif aux effets secondaires liés à une utilisation prolongée (mydriase insuffisante, synéchies postérieures de l’iris, progression de la cataracte).
  • Photocoagulation du corps ciliaire (cyclodestruction) : en cas de rotation antérieure confirmée du corps ciliaire.
  • Vitrectomie : lorsque le déplacement antérieur du vitré est prédominant. La résection du vitré permet de rétablir le flux normal de l’humeur aqueuse.

Traitement du décollement traumatique du corps ciliaire

Section intitulée « Traitement du décollement traumatique du corps ciliaire »

En cas de décollement du corps ciliaire diagnostiqué par microscopie ultrasonore biomicroscopique, le traitement conservateur ou la réparation chirurgicale par resuture ou fixation du corps ciliaire est généralement choisi.

Prise en charge des anomalies de la voûte après ICL

Section intitulée « Prise en charge des anomalies de la voûte après ICL »
  • Vault insuffisant : échange d’ICL (taille supérieure) ou chirurgie précoce de la cataracte
  • Vault excessif : échange d’ICL (taille inférieure) ou retrait d’ICL
Q Comment traite-t-on les anomalies détectées à l'UBM ?
A

Le glaucome par fermeture de l’angle (par bloc pupillaire) est traité par iridotomie au laser ou chirurgie de la cataracte ; l’iris plateau par gonioplastie au laser (LGP). Le glaucome malin (rotation antérieure du corps ciliaire) peut nécessiter une photocoagulation du corps ciliaire ou une vitrectomie. En cas d’anomalie du vault après ICL, un échange ou un retrait d’ICL est envisagé. La stratégie thérapeutique est déterminée en fonction du mécanisme d’obstruction identifié à l’UBM.

Principes physiques de la microscopie ultrasonore biomicroscopique

Section intitulée « Principes physiques de la microscopie ultrasonore biomicroscopique »

La microscopie ultrasonore biomicroscopique utilise des ultrasons haute fréquence (30 à 50 MHz). Les principes physiques sont les suivants.

  • Longueur d’onde : 50 à 30 μm (correspondant à 30-50 MHz)
  • Résolution tissulaire : 50 à 100 μm (axiale)
  • Principe de génération du signal : l’intensité de réflexion varie en fonction de la différence d’impédance acoustique des tissus, formant une image tomographique
  • Optimisé pour le segment antérieur : bande de fréquence idéale pour l’évaluation d’une profondeur de 5 à 10 mm
  • Limitation de profondeur : Les hautes fréquences sont fortement atténuées dans les tissus, donc pour évaluer les structures plus profondes que la choroïde, on utilise une sonde B-mode à basse fréquence de 5 à 10 MHz.

L’UBM et l’OCT du segment antérieur (AS-OCT) sont utilisés de manière complémentaire comme dispositifs d’imagerie du segment antérieur.

ParamètreUBMAS-OCT
PrincipeUltrasons (30–50 MHz)Lumière (0,7–1,3 μm)
ContactContact (risque d’infection)Sans contact
PositionDécubitus dorsal (par défaut)Position assise (par défaut)
Corps ciliaire / face postérieure de l’irisObservablePeu clair
Périphérie rétinienneObservable jusqu’à la choroïdeDifficile
Examen de l’angle par compressionPossible avec une cupuleImpossible
Surface cornéenne / film lacrymalPeu adaptéUtile
Postopératoire immédiatDifficilePossible
Résolution tissulaire (axiale)50 à 100 μm5 à 10 μm
Nécessité d’un opérateur expérimentéÉlevéeFaible

Le principal atout de la microscopie ultrasonore biomicroscopique est la visualisation des structures incluant l’arrière de l’iris et le corps ciliaire. Ses inconvénients par rapport à l’AS-OCT sont la nécessité d’un contact oculaire par immersion dans un bain d’eau, le temps nécessaire à l’acquisition des images et la nécessité d’un opérateur expérimenté.

Différences dans l’évaluation tumorale : pour les tumeurs épithéliales squameuses de la surface oculaire (OSSN), l’AS-OCT est supérieure pour montrer les détails internes de la lésion. En revanche, pour les tumeurs iriennes non pigmentées, la microscopie ultrasonore biomicroscopique est plus performante pour déterminer la limite postérieure de la lésion et offre une meilleure reproductibilité.

Mécanisme du glaucome par fermeture de l’angle et rôle de la microscopie ultrasonore biomicroscopique

Section intitulée « Mécanisme du glaucome par fermeture de l’angle et rôle de la microscopie ultrasonore biomicroscopique »

Il existe principalement deux mécanismes de glaucome par fermeture de l’angle.

  • Bloc pupillaire relatif : la pression de la chambre postérieure augmente, l’iris se bombe vers l’avant et l’angle se ferme. L’UBM confirme le bombement antérieur de l’iris et le rétrécissement global de l’angle.
  • Mécanisme de l’iris en plateau : le corps ciliaire est déplacé vers l’avant de manière congénitale, poussant mécaniquement la racine de l’iris vers le haut. L’UBM confirme le déplacement antérieur du corps ciliaire et la disparition du sulcus ciliaire.

La microscopie ultrasonore biomicroscopique permet de différencier ces deux mécanismes avant l’opération, optimisant ainsi la stratégie thérapeutique (iridotomie au laser seule vs. LI + LGP).

Un logiciel d’analyse quantitative automatisée des images de microscopie ultrasonore biomicroscopique a été développé, permettant la mesure automatique de paramètres tels que l’angle d’ouverture du coin iridocornéen, la profondeur de la chambre antérieure et la voûte cristallinienne. On s’attend à une réduction de la variabilité inter- et intra-examinateur et à une amélioration de la précision diagnostique.

Microscopie ultrasonore biomicroscopique dans la prise en charge du mélanocytome

Section intitulée « Microscopie ultrasonore biomicroscopique dans la prise en charge du mélanocytome »

Dans un rapport de cas de Yeilta et al., pour un glaucome pigmentaire secondaire à un mélanocytome irien nécrotique, la microscopie ultrasonore biomicroscopique a évalué la taille de la lésion (5×3×2 mm) et une prise en charge chirurgicale combinant iridocyclectomie et chirurgie de shunt glaucomateux s’est avérée efficace. 1) Le taux de diagnostic de la cytoponction à l’aiguille fine (FNAB) est de 88 à 95 %, et les résultats de la microscopie ultrasonore biomicroscopique jouent un rôle auxiliaire dans la différenciation entre mélanocytome et mélanome.

Analyse de l’angle iridocornéen par IA et apprentissage automatique

Section intitulée « Analyse de l’angle iridocornéen par IA et apprentissage automatique »

Des recherches sont en cours sur la classification et le diagnostic automatiques de l’angle iridocornéen à partir d’images UBM utilisant l’apprentissage profond. L’application est attendue pour le dépistage précoce du glaucome à angle fermé, mais n’a pas encore été mise en œuvre cliniquement. 4)


  1. Yeilta YS, Oakey Z, Brainard J, Yeaney G, Singh AD. Necrotic iris melanocytoma with secondary glaucoma. Taiwan J Ophthalmol 2025;15:135–137.

  2. Ritch R, Tham CC, Lam DS. Plateau iris syndrome. Ophthalmology 2004;111:1244–1246.

  3. Gonzalez-Lopez F, Bilbao-Calabuig R, Mompean B, et al. Assessing vaulting changes after phakic collamer lens implantation by ultrasound biomicroscopy and optical coherence tomography. Eur J Ophthalmol 2016;26:36–41.

  4. Jiang H, Wu Z, Lin Z, et al. Machine learning approaches to distinguish angle-closure from open-angle glaucoma using anterior segment features: a systematic review. Br J Ophthalmol 2022;106:1452–1458.

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