L’optique adaptative (AO) est une technologie qui améliore considérablement la résolution de l’imagerie rétinienne en détectant les aberrations du système optique de l’œil à l’aide d’un capteur de front d’onde et en les corrigeant en temps réel avec un miroir déformable.
Initialement développée en astronomie pour réduire les aberrations optiques causées par l’atmosphère terrestre, cette technologie a été adaptée et optimisée pour la visualisation de la rétine vivante. Le système optique de l’œil comprend des aberrations de la cornée, du cristallin et du vitré, qui limitent la résolution maximale lors de la photographie standard du fond d’œil. L’AO surmonte cette limitation.
En combinant l’AO, il devient possible de visualiser au niveau cellulaire les photorécepteurs (cônes et bâtonnets), les cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien (RPE), les cellules ganglionnaires de la rétine (RGC), les capillaires et le nerf optique, ce qui était impossible avec les examens conventionnels du fond d’œil. L’imagerie multimodale est réalisée en combinant l’AO avec la photographie du fond d’œil (FIO), l’OCT et le SLO existants.
QÀ quoi sert l'optique adaptative ?
A
Utilisée pour observer directement la structure cellulaire de la rétine in vivo. Ses principales applications comprennent la surveillance des schémas de perte de photorécepteurs dans les maladies rétiniennes héréditaires, la détection de changements subtils dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge et la rétinopathie diabétique, l’identification des causes de symptômes visuels inexpliqués par l’OCT, et son utilisation comme critère d’évaluation structurelle dans les essais cliniques1).
Les dispositifs d’imagerie utilisant l’AO sont actuellement classés en trois modalités. La résolution, les applications et le statut d’approbation de chaque modalité sont présentés ci-dessous.
Approbation clinique : L’rtx-1 d’Imagine Eyes est le seul appareil approuvé cliniquement.
Mode d’acquisition : répétition du cycle évaluation de l’aberration de front d’onde → correction AO → acquisition d’images. Le patient est fixé sur un repose-menton et un appui-front, et le système est activé par la fixation du regard et un bouton-poussoir.
Avantages : acquisition plus rapide d’images sur une large zone.
Inconvénients : faible contraste dû à la lumière diffusée par la rétine et la choroïde.
AO-SLO
Mode d’acquisition : l’AO et le système d’imagerie sont intégrés pour une correction en temps réel des aberrations. Le contrôle du défocaliseur permet d’ajuster le plan focal dans la rétine, permettant une section optique.
Résolution : environ 2,5 μm latéralement, environ 100 μm axialement1).
Mode de détection : prend en charge plusieurs modes : confocal (segment externe des cônes), fond noir (EPR), hors ouverture (CGR, etc.) et détecteur divisé (extrémité antérieure du segment interne des cônes)1).
Inconvénient : la zone de balayage est étroite, l’acquisition d’images prend plusieurs heures et un bon maintien de la fixation est nécessaire1).
AO-OCT
Mode d’acquisition : certains appareils intègrent le SLO et l’OCT dans une configuration combinée.
Avantages : résolution horizontale environ 5 fois supérieure à celle du SD-OCT conventionnel. Permet de visualiser les CGR, l’EPR et la choriocapillaire par profondeur.
Inconvénients : la qualité d’image est limitée par les artefacts de mouvement et une mauvaise fixation. L’imagerie est difficile chez les patients pseudophakes ou avec un œil long (longueur axiale élevée)1).
QQuelle est la différence entre l'optique adaptative et l'OCT ?
A
L’OCT visualise des coupes tomographiques (coupes longitudinales) de la rétine, mais il est difficile d’identifier des cellules individuelles. L’AOSLO peut visualiser des photorécepteurs individuels avec une résolution latérale d’environ 2,5 μm, permettant de détecter des lésions photoréceptrices subtiles difficiles à voir avec l’OCT1). Les deux sont des techniques complémentaires et sont souvent utilisées ensemble en imagerie multimodale.
L’imagerie AO est appliquée à l’évaluation de diverses maladies rétiniennes. Les structures visualisables et les principales observations par maladie sont présentées ci-dessous.
Maladies rétiniennes héréditaires
Rétinite pigmentaire (RP) : Détection d’une perte significative de cônes dans la rétine centrale même lorsqu’elle semble normale à l’OCT. Les caractéristiques incluent un mosaïque de cônes irrégulier, une densité de cônes réduite et une diminution de l’hexagonalité.
Maladie de Stargardt : l’espacement entre les cônes et les bâtonnets est significativement élargi. À la périphérie, motif « ciel étoilé » (starry-night).
Choroïdérémie : le mosaïque des cônes est maintenue jusqu’à la limite de l’atrophie. Des spots hyperréflectifs en forme de bulles sont caractéristiques.
Maladies vasculaires rétiniennes
Rétinopathie diabétique : détection au niveau cellulaire des changements de densité de remplissage des cônes et des anomalies vasculaires telles que les microanévrismes.
Dynamique vasculaire rétinienne : suivi en temps réel du mouvement des leucocytes dans les vaisseaux rétiniens.
Critère d’évaluation structurel : Évaluation quantitative des changements au niveau cellulaire, utilisable comme critère d’évaluation structurel de l’efficacité thérapeutique.
Détection précoce de la dégénérescence maculaire liée à l’âge : Détection précoce des drusen dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge.
Imagerie des CGR : Visualisation des cellules ganglionnaires rétiniennes chez les patients glaucomateux.
Observations en AO par maladie dans les dystrophies rétiniennes héréditaires
Maintien des cônes jusqu’à la limite de l’atrophie
Taches hyperréflectives bulleuses
La dystrophie maculaire vitelliforme entraîne une diminution de la densité des cônes et de l’EPR dans la lésion, mais elle reste normale en dehors. Des structures discoïdes mobiles suggérant des macrophages sous-rétiniens sont également observées.
Le rétinoschisis lié à l’X présente un espacement irrégulier et élargi des cônes dans le schisis fovéolaire. L’imagerie en ouverture annulaire révèle des cônes en forme de roue à rayons (spoke-wheel) particulièrement grands.
Le syndrome d’Usher de type II montre une densité de cônes fovéolaires plus faible que dans la RP non syndromique, même si l’OCT est normal. Dans le type III, la densité des cônes fovéolaires est maintenue, mais la structure des cônes disparaît dans les zones de perte de sensibilité.
Résultats démontrant l’utilité clinique de l’AOSLO
Un exemple de détection de lésions subtiles difficiles à voir à l’OCT est un cas après résolution d’un œdème maculaire cystoïde (OMC) post-chirurgie de la cataracte.
Khoussine et al. (2025) ont rapporté le cas d’une femme de 68 ans chez qui un œdème maculaire cystoïde s’est résorbé après une chirurgie de la cataracte1). L’OCT ne montrait qu’un petit défaut de l’EZ, mais l’AOSLO a détecté une lésion en forme de fissure traversant la mosaïque de photorécepteurs maculaires. La position et l’orientation de la lésion correspondaient au motif de métamorphopsie sur la grille d’Amsler, démontrant que des dommages persistants aux photorécepteurs après la résolution de l’OMC peuvent provoquer une métamorphopsie continue.
Les applications typiques incluent l’identification de la cause des symptômes visuels inexpliqués par l’OCT (comme la métamorphopsie après résolution d’un œdème maculaire cystoïde), le suivi quantitatif des schémas de perte de photorécepteurs dans les maladies rétiniennes héréditaires, la détection précoce des changements subtils dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge et la rétinopathie diabétique, et leur utilisation comme critères d’évaluation structurels dans les essais cliniques 1).
4. Principes techniques et mécanismes optiques détaillés
Le système d’imagerie du fond d’œil AO est composé des trois composants principaux suivants.
Capteur de front d’onde (Wavefront Sensor) : détecte en temps réel les aberrations du système optique de l’œil. Le capteur de front d’onde de type Hartmann-Shack est couramment utilisé.
Miroir déformable (Deformable Mirror) : applique une déformation en opposition de phase aux aberrations détectées pour les corriger optiquement. Des changements de forme rapides et de haute précision sont requis.
Contrôle en boucle fermée (Closed-loop Control) : le capteur de front d’onde et le miroir déformable fonctionnent en tandem via un contrôle par rétroaction, maintenant la correction des aberrations en temps réel pendant l’imagerie continue. Le contrôle de la défocalisation est également intégré dans cette boucle fermée.
Dans l’AO-SLO, différents contrastes tissulaires peuvent être obtenus en fonction de la méthode de détection.
Détection confocale : image à contraste élevé avec un minimum de diffusion. Idéale pour visualiser les segments externes des cônes1).
Mode champ sombre non confocal : efficace pour visualiser les cellules de l’EPR.
Mode à ouverture décalée : met en évidence les structures de diffusion de la lumière, utile pour visualiser des structures transparentes comme les CGR.
Mode détecteur divisé (split-detection) : méthode de détection non confocale à quatre quadrants. Permet de visualiser l’extrémité antérieure du segment interne des cônes1).
Le système AOSLO personnalisé de conception Dubra utilise une méthode de détection à quatre quadrants non confocale, avec un angle de champ maximal de 2,5 degrés1). Lors de l’acquisition d’images, de courtes vidéos sont enregistrées et traitées par un logiciel personnalisé pour la stabilisation du mouvement1).
Cette technologie a été initialement développée en astronomie pour corriger les aberrations dues aux turbulences atmosphériques, puis adaptée et améliorée pour le domaine ophtalmologique.
L’AOSLO contribue à la compréhension de la pathophysiologie des symptômes visuels en capturant des changements au niveau cellulaire indétectables par l’OCT.
Khoussine et al. (2025) ont démontré que, chez des patients présentant une métamorphopsie persistante après la résolution d’un œdème maculaire cystoïde, les lésions des photorécepteurs en forme de fissure coïncidaient spatialement avec les motifs de métamorphopsie sur la grille d’Amsler1). On ignore si les photorécepteurs endommagés récupèrent avec le temps, et des études longitudinales sont nécessaires.
Ce rapport indique qu’il est difficile de distinguer si la perte apparente de photorécepteurs dans la zone de fissure est due à une disparition réelle ou à une anomalie de l’arrangement 1). De plus, même en cas de perte du segment externe des cônes, le segment interne peut être préservé, et on s’intéresse à savoir si la préservation du segment interne est un facteur pronostique pour la récupération de la fonction visuelle 1).
La capacité de la technologie AO à détecter les changements au niveau cellulaire devrait être utilisée comme critère d’évaluation structurel dans les essais cliniques de thérapie génique et cellulaire pour les maladies rétiniennes héréditaires. Son atout réside dans la capacité à évaluer quantitativement les premiers changements des photorécepteurs, qui ne peuvent pas être détectés par l’OCT conventionnelle ou les tests du champ visuel.
Les obstacles actuels à l’adoption clinique sont les suivants.
Limites de l’approbation des dispositifs : Seul le rtx-1 (AO-FIO) est approuvé cliniquement. L’AO-SLO et l’AO-OCT sont limités à la recherche.
Coût et niveau de compétence technique : le coût de l’équipement est élevé et nécessite un opérateur expérimenté.
Durée d’acquisition longue : en particulier avec l’AO-SLO, un bon maintien de la fixation est nécessaire et l’acquisition prend beaucoup de temps1).
Variabilité de la qualité d’image : la qualité d’image varie considérablement en fonction de la capacité de fixation du patient, de son état de réfraction, du diamètre pupillaire, etc.
Absence de base de données standardisée : l’absence d’une base de données de valeurs normales rend difficile l’évaluation des différences individuelles.
QL'optique adaptative deviendra-t-elle un examen standard à l'avenir ?
A
L’utilité des critères d’évaluation structurels dans les essais cliniques et de l’évaluation détaillée des lésions des photorécepteurs a été démontrée, et la demande devrait augmenter avec la généralisation de la thérapie génique. Cependant, le coût, la complexité des procédures, le temps d’imagerie et l’absence de bases de données standardisées constituent des obstacles à sa diffusion, et à l’heure actuelle, son adoption en ophtalmologie générale reste limitée1).
QPeut-on passer un examen d'optique adaptative dans un cabinet d'ophtalmologie général ?
A
Le seul dispositif cliniquement approuvé est le rtx-1 (AO-FIO), disponible dans certains centres spécialisés. L’AO-SLO et l’AO-OCT sont actuellement limités aux installations de recherche, et leur utilisation en ophtalmologie générale est difficile. En raison des coûts et de la courbe d’apprentissage technique, leur diffusion en ophtalmologie générale reste encore limitée.
