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Chapitre 18
Pachymétrie

M. Streho

Introduction
La pachymétrie est l'analyse quantitative de la cornée consistant à mesurer l'épaisseur totale de la cornée. L'épaisseur s'exprime en microns (μm) et peut être mesurée au centre de la cornée, à l'apex, mais également à différents points de la cornée. Cette mesure est connue et utilisée en clinique depuis de nombreuses années avec une implication très forte dans différents domaines comme le glaucome, la chirurgie cornéenne, la chirurgie réfractive, les dystrophies cornéennes, etc. La technique historique est la mesure ultrasonore mais, depuis, de nombreuses techniques alternatives se sont développées : la technique optique par interférométrie, par Scheimpflug, etc. Il convient de bien appréhender les avantages et les limites des différentes techniques pour pouvoir les utiliser au mieux en pratique clinique. Ainsi, nous pourrons associer différentes techniques pour avoir la meilleure précision possible, mais également demander des techniques différentes selon le contexte clinique, notamment en cas d'opacités cornéennes ou après chirurgie réfractive.
Principes des différentes techniques de mesure
Technique ultrasonore
La technique historique et encore de référence est la technique ultrasonore. En effet, une sonde d'échographie permet, par une émission d'ultrasons, d'analyser les échos retours et ainsi d'avoir une analyse des différentes interfaces de l'œil. Pour l'échographie, nous utilisons différentes sondes avec des fréquences d'oscillation propres. Ici, la sonde idéale est une sonde de haute (voire de très haute) fréquence à focale courte, comme celles utilisées en ultrasound biomicroscopy (UBM). Nous allons pouvoir utiliser une sonde de 20 à 30 MHz jusqu'à 50 MHz. Nous rappellerons ici que plus la fréquence est importante, plus la résolution en sera meilleure, pour ainsi avoir une meilleure précision. Donc, la sonde de 50 MHz est à privilégier.
De plus, c'est grâce aux travaux de Coleman et al. qui ont établi la vitesse de propagation des ultrasons dans les différents milieux oculaires et notamment dans la cornée (tableau 18-1
Tableau 18-1
Vitesse de propagation des ultrasons dans les différents milieux oculaires (d'après [1]).
Cornée1620 m/s
Chambre antérieure1532 m/s
Cristallin1641 m/s
Vitré1532 m/s
), que nous pouvons aujourd'hui extrapoler d'une analyse échographique la mesure quantitative des différents milieux [1]. L'analyse échographique nous donne ainsi une analyse qualitative et quantitative de la cornée avec des mesures fiables, précises et reproductibles à différents points de la cornée, et ce quels que soient les troubles de la transparence cornéenne, même en cas d'opacités cornéennes totales (fig. 18-1
Fig. 18-1
Coupe échographique de segment antérieur et de la cornée.
). Il existe un appareil d'échographie qui a été développé expressément pour l'analyse quantitative de la cornée. Il s'agit d'un appareil d'échographie fondé sur une sonde de 50 MHz qui permet une analyse en 3D de la cornée avec une précision de 1 μm (fig. 18-2
Fig. 18-2
Coupe échographique d'une cornée à 1 an d'un LASIK, obtenue avec l'appareil Artemis® avec une résolution de 1 μm.
Source : Reinstein DZ, Archer TJ, Gobbe M, et al. Repeatability of layered corneal pachymetry with the Artemis very high-frequency digital ultrasound arc-scanner. J Refract Surg 2010; 26(9) : 646-59.
) [2].
Technique optique
La technique optique s'appuie sur différents procédés. La plus fréquente est la tomographie par cohérence optique (OCT). À l'image de l'échographie, l'OCT va analyser les différentes interfaces avec une source lumineuse. Il s'agit d'une interférométrie avec une extrapolation qualitative et quantitative permettant une analyse de la cornée. L'OCT doit être adapté à l'analyse de la cornée, différente de l'analyse maculaire, avec une longueur d'onde de source lumineuse et une focale courte. Nous avons ainsi des appareils dits « combo» qui permettent, en plus de l'analyse du segment postérieur, une analyse cornéenne avec un module (système optique à fixer sur l'émission de source lumineuse) et des appareils totalement dédiés à l'analyse du segment antérieur.
Les premiers appareils étaient des OCT en time domain , mais les plus récents sont en spectral domain et même en swept source [3]. L'évolution de ces appareils a permis une vitesse d'acquisition plus rapide, une meilleure résolution et, finalement, une meilleure pénétration pour les swept source . Néanmoins, en présence de troubles importants de la transparence cornéenne, la méthode optique peut être prise en défaut. La coupe OCT permet une analyse fine des anomalies de réflectivité et la pachymétrie en différents points avec une cartographie pachymétrique (fig. 18-3
Fig. 18-3
Cartographie pachymétrique de la cornée avec l'épaisseur en différents points, épaisseur totale et épithéliale.
). Cette cartographie peut être séparée sur l'épithélium, le stroma et la totalité de l'épaisseur cornéenne.
Parmi les techniques optiques, il existe également le principe de la caméra Scheimpflug avec une acquisition rapide d'image (50 clichés en 2 secondes), permettant une reconstruction de la cornée et du segment antérieur. Cette technique est fiable, reproductible et permet d'obtenir une cartographie pachymétrique de la cornée [4].
Pour une complète exhaustivité, la technique optique peut utiliser le principe de l'élévation avec une mesure de la distance entre deux faisceaux optiques correspondant à la face antérieure et à la face postérieure de la cornée. Nous obtenons ainsi une mesure pachymétrique en différents points de la cornée.
Finalement, les études comparatives des différentes techniques de mesure pachymétrique montrent une pauvre concordance : 24 % dans la méta-analyse de Rozema et al. [5].
Réalisation et indications
Réalisation
La réalisation de la pachymétrie doit être rigoureuse, méthodique et standardisée. Il est important de garder à l'esprit que la mesure se fait au travers du film lacrymal et que sa qualité va déterminer la qualité de la mesure, et ce quelle que soit la technique utilisée (optique et/ou ultrasonore). Il convient ainsi de rechercher, au moins à l'interrogatoire, un syndrome sec oculaire. La mesure est réalisée après clignement et avec instillation de sérum physiologique en cas de mesures peu cohérentes. Pour les techniques ultrasonores, il existe deux approches, la technique contact ou à aplanation et la technique en pseudo-immersion. Le mode contact est dans ce cas parfaitement indiqué, car l'aplanation ne modifie pas les mesures pachymétriques.
À l'interrogatoire, outre le syndrome sec oculaire, nous pouvons rechercher toute autre anomalie entraînant une modification des mesures ou une perte de précision des mesures. Un antécédent de chirurgie réfractive cornéenne, de type kératotomie radiaire, LASIK ou photokératectomie réfractive (PKR), oriente vers un risque d'erreur de mesure, notamment avec la technique optique en élévation. La recherche de port de lentilles, d'autant plus avec les lentilles rigides, même de nuit, comme l'orthokératologie, incite également à une vigilance, avec un risque d'erreur de mesure. En effet, les appareils utilisent un algorithme de mesure considérant que la mesure cornéenne est identique sur la face avant et la face arrière. Or, nous savons qu'après chirurgie réfractive cornéenne ou port de lentilles, cette courbure se modifie sur la face antérieure et peut entraîner ainsi une erreur de mesure pachymétrique.
Considérant le peu de corrélation entre les différentes techniques, il convient de réaliser idéalement deux techniques différentes ultrasonore et optique pour avoir la meilleure précision possible. Le tableau 18-2
Tableau 18-2
Avantages et limites des techniques ultrasonore et optique.
Technique ultrasonoreTechnique optique
AvantagesExcellente pénétration
Possible quel que soit le trouble des milieux transparents
Taille de la fenêtre d'examen
Longueur de coupe
Possible en condition scotopique
Analyse de la face postérieure de la cornée
Excellente résolution
Non contact
Délégable
Disponibilité
LimitesDisponibilité
Courbe d'apprentissage
Résolution
Pas de point de fixation
Contact
Pas de carte pachymétrique
Trouble des milieux transparents
Pas d'analyse scotopique
Taille de fenêtre d'examen
Algorithmes de reconstruction de l'image
Analyse de la face postérieure
compare les avantages et les limites des technique ultrasonores et optiques des mesures pachymétriques.
Indications
Les indications sont nombreuses et variées. Dans le domaine du glaucome, nous savons aujourd'hui que la mesure de la pression intraoculaire (PIO) doit être corrélée à la mesure pachymétrique [6], à tel point que les appareils tonomètres intègrent aujourd'hui une mesure optique de pachymétrie centrale afin de corréler la mesure de PIO. Pour le bilan préopératoire de chirurgie réfractive ou de reprise chirurgicale, la mesure exacte de pachymétrie et des différentes couches permet de planifier la technique chirurgicale ou, parfois, de contre-indiquer une technique chirurgicale. Dans le suivi de certaines pathologies cornéennes comme les dystrophies, le kératocône et autres, la mesure pachymétrique est un élément de suivi et de gravité. Finalement, pour certaines décompensations cornéennes ou de suivi de greffes de cornée, la mesure pachymétrique est un outil de suivi et de bonne réponse thérapeutique. Rappelons ici que la pachymétrie moyenne est mesurée à 550 ± 30 μm dans une population caucasienne. Une cornée fine est déterminée par une mesure inférieure à 510 μm et une cornée épaisse par une mesure supérieure à 560 μm [7].
Conclusion
La mesure pachymétrique est une mesure courante, voire systématique dans les explorations cornéennes. Plusieurs techniques de mesure existent, comme la méthode ultrasonore et les techniques optiques. Il est primordial de réaliser une mesure précise avec parfois une association de techniques pour limiter la variabilité et éviter les erreurs liées au contexte clinique. Il existe une faible concordance entre les différentes techniques de mesure. Cette mesure de pachymétrie est utilisée dans de nombreux domaines de l'ophtalmologie, comme le glaucome, avec un facteur correctif de la pression intraoculaire, la chirurgie réfractive cornéenne, avec un élément d'indication opératoire ou de reprise chirurgicale, ou comme un outil de dépistage de dystrophies cornéennes ou de kératocône.
Points forts
  • La pachymétrie est la mesure quantitative de l'épaisseur cornéenne.
  • Plusieurs techniques existent pour la mesure de pachymétrie : méthodes ultrasonores et optiques.
  • La technique ultrasonore utilise une sonde d'échographie de haute (voire de très haute) fréquence à focale courte.
  • La technique optique utilise différents procédés comme l'interférométrie (OCT), la caméra Scheimpflug, la technique d'élévation, etc.
  • Il existe une pauvre concordance entre les différentes techniques de mesure de pachymétrie.
  • Il existe plusieurs sources d'erreurs de mesure de pachymétrie : défaut du film lacrymal, déformation cornéenne par chirurgie, port de lentilles, dystrophie, etc.
  • Les indications sont nombreuses : glaucome avec corrélation de la pression intraoculaire et pachymétrie, indication et contre-indication de chirurgie réfractive cornéenne, dépistage de kératocône, suivi de dystrophies cornéennes, de greffes de cornée et de décompensation cornéenne, etc.
  • La pachymétrie normale dans une population caucasienne est de 550 ± 30 μm.
Bibliographie
[1]
Lizzi FL, Burt WJ, Coleman DJ. Effects of ocular structures on propagation of ultrasound in the eye. Arch Ophthalmol 1970 ; 84(5) : 635-40.
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Doughty MJ, Zaman ML. Human corneal thickness and its impact on intraocular pressure measures : a review and meta-analysis approach. Surv Ophthalmol 2000 ; 44 : 367-408.
[7]
La Rosa FA, Gross RL, Orengo-Nania S. Central corneal thickness of Caucasians and African Americans in glaucomatous and non glaucomatous populations. Arch Ophthalmol 2001 ; 119(1) : 23-7.