La tomographie de cohérence optique (TOC) a fondamentalement changé le paysage de l'imagerie rétinienne et de la gestion des maladies.En fournissant des détails transversaux et micron-niveau de l'architecture rétinienne, cette technique non invasive permet aux ophtalmologistes de diagnostiquer, de surveiller et de guider le traitement d'un large éventail de conditions rétiniennes avec une précision sans précédent.Au cours de la dernière décennie, les innovations technologiques rapides ont élargi les capacités des OCT en dehors de l'imagerie structurelle en domaines fonctionnels et angiographiques, en renforçant encore son rôle dans la pratique clinique.

Qu'est-ce que la Tomographie de Cohérence Optique?

OCT est une modalité d'imagerie qui utilise une interférométrie à faible cohérence pour générer des images à haute résolution, bidimensionnelles et tridimensionnelles des tissus biologiques. Elle fonctionne selon un principe analogue à l'échographie, mais utilise une lumière infrarouge proche plutôt que des ondes sonores. Le délai et l'intensité de la lumière rétro-dévastée de différentes couches de tissus sont mesurés pour construire des images transversales détaillées.

Dans le contexte de l'ophtalmologie, OCT permet de visualiser la structure en couches de rétines, y compris la couche de fibres nerveuses, le complexe cellulaire ganglionnaire, les segments photorécepteurs internes et externes, l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) et le choroide. La résolution axiale des systèmes OCT modernes varie de 1 à 10 micromètres, ce qui est suffisant pour résoudre les couches rétiniennes individuelles.

Depuis son introduction au début des années 1990, la technologie OCT a évolué au fil de plusieurs générations : le domaine temporel OCT (TD-OCT), le domaine spectral OCT (SD-OCT) et le domaine balayé OCT (SS-OCT). Chaque progrès a permis d'améliorer la vitesse d'imagerie, la résolution et la profondeur de pénétration.

Progrès technologiques récents dans les PTOM

Les innovations dans le domaine du matériel, des logiciels et du traitement des signaux des PTOM ont considérablement élargi leur utilité.

OCT (SS-OCT)

SS-OCT utilise une source de lumière laser qui balaye rapidement sur une gamme de longueurs d'onde, généralement centrée autour de 1050 nm ou 1060 nm. Cette longueur d'onde plus longue offre deux avantages distincts : une diffusion réduite de la lumière dans le RPE et une pénétration plus profonde dans le choroide. Les systèmes SS-OCT peuvent atteindre des vitesses d'imagerie supérieures à 100 000 A-scans par seconde, permettant des scans volumétriques denses et réduisant les artefacts de mouvement.

De plus, la haute vitesse du SS-OCT® facilite l'imagerie en champ large (jusqu'à 12 mm × 12 mm en un seul balayage), offrant une vue plus complète du pôle postérieur, ce qui est particulièrement utile pour évaluer la pathologie rétinienne périphérique dans la rétinopathie diabétique et les occlusions veineuses rétiniennes.

OCT à haute résolution (UHR-OCT)

En utilisant des sources lumineuses à large bande, l'UHR-OCT réalise des résolutions axiales de l'ordre de 1 à 3 micromètres, beaucoup plus fines que les 5 à 10 micromètres de SD-OCT conventionnels. Ce niveau de résolution permet de visualiser les couches photoréceptrices individuelles, la membrane limitative externe (MEL), la zone ellipsoïde (ZE) et la zone d'interdigitation. La détection de perturbations subtiles dans ces structures peut fournir des biomarqueurs précoces de progression de la maladie et de réponse au traitement.

L'UHR-OCT est également utile dans les dystrophies rétiniennes héritées, où il peut révéler la perte de couches photoréceptrices avant que les changements électrorétinographiques deviennent évidents. Cependant, l'échange pour une haute résolution est souvent des vitesses d'imagerie plus lentes et une plage de profondeur plus limitée, qui continue d'être un domaine de recherche active.

OCT Angiographie (OCTA)

Contrairement à l'angiographie traditionnelle de la fluorescéine ou de l'indocyanine verte, l'OCTA ne nécessite pas d'injection intraveineuse de colorants. Elle détecte plutôt le contraste de mouvement des globules rouges qui coulent en comparant des bocaux-B répétés au même endroit. Des algorithmes tels que l'angiographie de la décorration à amplitude de spectre fractionné (SSADA) et la microangiographie optique (OMG) génèrent des cartes de vascularisation rétinienne et choroïdale résolues en profondeur.

L'OCTA permet une visualisation en face et en coupe transversale des plexus capillaires superficiels et profonds de la rétine, ainsi que des choriocapillaires. Cela a révolutionné l'évaluation de la rétinopathie diabétique, où l'OCTA peut identifier les néovascularisations capillaires non-perfusion, microanévrismes et néovascularisations plus tôt que l'angiographie conventionnelle. Dans l'AMD, l'OCTA délimite les néovascularisations choroïdales de type 1 (sous-RPE) et de type 2 (subrétinales) sans risque de fuite de colorants qui masquent les limites.

Les progrès récents dans l'OCTA comprennent des montages à large champ, des mesures quantitatives (densité du navire, dimension fractale, zone avasculaire foveale) et des algorithmes de réduction des artefacts.Ces améliorations poussent l'OCTA à remplacer l'angiographie traditionnelle par de nombreuses indications cliniques.

Intelligence artificielle et intégration de l'apprentissage automatique

La richesse des données générées par les systèmes OCT et OCTA modernes a stimulé le développement d'outils basés sur l'IA pour l'analyse d'images, la segmentation automatisée et la classification des maladies. Les algorithmes d'apprentissage approfondi peuvent maintenant détecter et quantifier le liquide intrarétinien et subrétinal, identifier le volume de drusen, les couches de rétiniens segmentaires et estimer l'épaisseur choroïdale avec une grande précision.

L'IA améliore également l'interprétation de l'OCTA en supprimant les artefacts de projection et en identifiant automatiquement les régions d'abandon capillaire.Les applications futures peuvent inclure la prédiction de la réponse au traitement – par exemple, déterminer quels yeux DME nécessitent des injections plus fréquentes d'anti-VEGF basées sur des biomarqueurs de base de l'OCT.

Impact sur la gestion des maladies rétiniennes

Les progrès technologiques décrits ci-dessus ont eu un impact profond sur la façon dont les spécialistes de la rétine diagnostiquent et gèrent les maladies dans l'ensemble du spectre.

Dégénérescence maculaire liée à l'âge (AMD)

Les OCT structurels permettent la détection de dépôts de drusen, de drusénoïdes subrétiniens (spe pseudo-drusen) et d'atrophie géographique (GA). La mesure quantitative de la progression de la zone GA au fil du temps, à l'aide d'algorithmes automatisés, fournit des paramètres objectifs pour les essais cliniques évaluant les thérapies émergentes pour la DMLA sèche. OCTA révèle la présence et la morphologie de la néovascularisation choroïdale (VCN) dans la DMLA exudative, permettant un traitement et une surveillance plus précoces des réponses.

Rétinopathie diabétique (DR) et œdème maculaire diabétique (DME)

En DR, OCT est utilisé pour classer la gravité de l'œdème maculaire en mesurant l'épaisseur du sous-champ central et en détectant les kystes intrarétiniens et le liquide subrétinal. OCTA a ajouté une nouvelle dimension en quantifiant l'étendue de la non-perfusion capillaire dans les régions maculaire et péripapillaire. Cette information est corrélée au risque de progression vers la DR proliférative et les résultats visuels après la photocoagulation panrétinienne.

Occlusion de la véine rétinienne (RVO)

OCT et OCTA sont essentiels pour la gestion de l'OVR. Les OCT structurels détectent l'oedème maculaire et identifient l'ischémie en utilisant le signe de désorganisation des couches internes rétiniennes (DRIL). OCTA peut localiser les zones de décrochage capillaire dans le plexus capillaire profond qui ne sont pas bien visualisées par l'angiographie fluorescéine. Des études récentes montrent que la zone avasculaire foveale mesurée sur OCTA après traitement est corrélée à l'acuité visuelle finale, aidant les cliniciens à établir des attentes réalistes et à décider des retraits.

Glaucome

Bien que le glaucome soit une neuropathie optique, le OCT de la couche de fibre nerveuse rétinienne (RNFL) et de la couche plexiforme interne des cellules ganglionnaires (GCIPL) est une pierre angulaire de son diagnostic et de sa surveillance. Le domaine spectral OCT fournit des mesures reproductibles de l'épaisseur du RNFL, qui peuvent détecter des années de progression avant que la perte visuelle du champ ne se manifeste.

Dystrophies rétiniennes héréditaires (DIR)

Dans des conditions telles que la rétinite pigmentaire, la maladie de Stargardt et l'achromatopsie, l'UHR-OCT peut évaluer l'intégrité des couches de photorécepteur, aidant à classer la gravité de la maladie et à identifier les candidats potentiels à la thérapie génique. Par exemple, la rétention d'une zone ellipsoïde conservée dans le fovea est un facteur pronostique favorable au succès de la thérapie de remplacement génique.

Orientations futures de la technologie PTOM

Le rythme de l'innovation dans les PTOM ne montre aucun signe de ralentissement. Plusieurs tendances émergentes vont probablement façonner la prochaine décennie d'imagerie rétinienne.

Optique adaptative PTOM

Combinant l'optique adaptative (AO) et les OCT corrects pour les aberrations oculaires, permettant une résolution latérale de l'ordre de quelques micromètres et permettant la visualisation de cellules photoréceptrices individuelles. AO-OCT a déjà été utilisé pour étudier la densité des cônes in vivo dans des conditions comme l'albinisme et la chorogénérémie. Bien que toujours un outil de recherche, sa traduction en pratique clinique pourrait ouvrir de nouvelles voies pour le diagnostic précoce et la surveillance du traitement au niveau cellulaire.

OCT ultra-widefield

Les systèmes actuels de FOC à champ large couvrent environ 12 mm × 12 mm, mais le prototype de FOC à champ large peut représenter jusqu'à 23 à 24 mm, englobant le pôle postérieur et la périphérie moyenne. Ceci est particulièrement utile pour évaluer la pathologie de la rétine périphérique dans des conditions telles que l'uvéite, la rétinoschisis et la rétinopathie diabétique.

Intégration de l'imagerie multimodale

L'intégration des OCT à d'autres modalités d'imagerie, comme l'autofluorescence, la réflectance quasi infrarouge et la photographie de fond, dans un seul appareil permet une évaluation complète sans changer d'instruments.

Systèmes OCT portatifs et portatifs

La miniaturisation des composants OCT a conduit au développement de sondes portables et de dispositifs portables, particulièrement bénéfiques pour les patients pédiatriques, les adultes immobilisés ou les patients dans les cliniques rurales ou mobiles. Les systèmes récents de SD-OCT et SS-OCT permettent d'obtenir une qualité d'image comparable aux unités de table, ouvrant la porte au dépistage rétinien au point de service.

Intelligence artificielle– Soutien à la décision guidé

Au-delà de l'analyse d'image, l'IA pourrait bientôt fournir un soutien en temps réel lors de l'acquisition de FTA. Par exemple, un algorithme pourrait suggérer qu'un scanner de patient révèle des signes précoces de DMA et recommande un intervalle de suivi plus court. De tels systèmes sont déjà testés dans des essais cliniques pour le dépistage de la rétinopathie diabétique et la détection de l'activité néovasculaire.

Conclusion

La tomographie optique est passée d'un outil de recherche de niche à une pierre angulaire de la gestion des maladies rétiniennes.Les progrès de la technologie des sources balayées, de l'imagerie à haute résolution, de l'angiographie OCT et de l'intelligence artificielle élargissent les limites de ce qui peut être visualisé et quantifié dans la rétine humaine vivante.Ces innovations se traduisent directement par des diagnostics antérieurs, une surveillance plus précise et des traitements adaptés pour des conditions allant de la DMA et de la rétinopathie diabétique au glaucome et aux dystrophies héréditaires.

Références externes: