Topographie cornéenne et pathologies associées

La topographie cornéenne est une technique d'imagerie qui permet d'étudier la morphologie de la cornée.

Historique et Notions de Base

Historique

• 1619: Christopher Scheiner étudie les images réfléchies sur la cornée.
• 1847: Henry Goode développe le kératoscope à disque plat.
• 1880: Placido crée le photokératoscope avec photographie des mires.
• 1990: Apparition de la vidéokératoscopie.

Définition

La topographie (de topos signifiant lieu et graphein décrire) est l'étude morphologique de la cornée sous forme d'une représentation graphique.

Types de Topographie et Cartes

Il existe deux types principaux de topographie :

• Topographie spéculaire (basée sur la réflexion des mires de Placido).
• Topographie d'élévation (antérieure et postérieure).

Plusieurs cartes de représentation sont utilisées, comme l'élévation antérieure, l'élévation postérieure ou la kératométrie.

Propriétés de la Cornée Humaine

• Surface asphérique prolate physiologique, avec une asphéricité négative (Q<1). Cela signifie une réduction de la courbure du centre vers la périphérie, entraînant un aplatissement progressif.
• Pouvoir de réfraction moyen : 43D. Calculé par la formule $D = \frac {1 - n}{R}$, où $n$ est l'indice de réfraction cornéen (~1,336) et $R$ est le rayon de la sphère.
• L'examen de la cornée dépend fortement d'un film lacrymal de bonne qualité.

Concepts Clés

• Surface Sphérique: Rayon de courbure identique quelle que soit la direction.
• Surface Non Sphérique: Le rayon de courbure dépend de la distance et de la direction de mesure.
• Asphéricité: Variation de courbure de l'apex vers la périphérie. Les cornées prolates ont des rayons de courbure centraux plus cambrés qu'en périphérie, tandis que les cornées oblates ont l'inverse.
• Toricité: Variation de courbure entre les méridiens d'une même cornée, se manifestant par une déformation des mires de Placido en ellipses, indiquant un astigmatisme cornéen.
• Symétrie en Miroir: Normalement, il y a une symétrie en miroir entre la topographie de l'œil droit et de l'œil gauche. Une asymétrie doit alerter.

Points de Référence Cornéens

• Centre Géométrique (Centroïde): Point équidistant du limbe, servant de point d'origine pour le repère cornéen.
• Apex: Point de courbure maximale, souvent central ou paracentral. Chez les kératocônes, il peut être décentré en inférieur.
• Vertex: Centre de réflexion des mires de Placido, traduisant le degré de rotation du globe à la fixation (angle Kappa).

Techniques de Topographie

Topographes Spéculaires (Disque de Placido)

Ces appareils analysent les reflets des mires de Placido pour générer des cartes kératométriques. Ils mesurent la courbure cornéenne en fonction de l'image de réflexion.

• Exemples : Magellan, CA200, TMS.

Topographes d'Élévation

Ces appareils mesurent l'élévation cornéenne antérieure et postérieure par balayage (fente lumineuse rotative ou horizontale) ou par caméra Scheimpflug.

• Ils permettent de déduire la pachymétrie cornéenne (épaisseur).
• La topographie d'élévation est complémentaire à la topographie spéculaire.
• Exemples : Pentacam, Oculyzer. Certains appareils combinent les deux technologies (ORBSCAN, MS39).

La pachymétrie dérivée est la distance au-dessus ou en dessous de laquelle se situent les points de la surface oculaire par rapport à une surface de référence.

Techniques Avancées

• Balayage par Fente Lumineuse (Orbscan): Scanne la cornée avec une fente lumineuse, filmée par une caméra CDD.
• Caméra Scheimpflug (Pentacam): Réalise une série de coupes cornéennes sous différents angles. Un algorithme de triangulation calcule les cartes d'élévation antérieure et postérieure.

Technologies des Topographes (Exemples)

Modèle	Technologie
C200/C100 Fluo (Topcon)	Placido
Magellan MM1 (Nidek)	Placido conique distal
Orbscan IIZ (Bausch&Lomb)	Placido + balayage de fente, ASA
Pentacam (Oculus)	Placido + Scheimpflug, ray tracing, ASA
TMS-5 (Tomey/EBC)	Placido conique distal elliptique + Scheimpflug
Galilei G2 (Zeimer)	Placido + double Scheimpflug, ASA
Visante (Zeiss)	OCT, ASA
Casia SS1000 (Tomey)	OCT, ASA 3D

Affichage des Informations

Les informations sont visualisées via des cartes de couleurs et des indices.

Cartes d'Élévation

• Après balayage, des données d'élévation sont obtenues.
• Une Best Fit Sphere (BFS) est calculée : sphère théorique dont les points sont les plus proches de la surface cornéenne analysée.
• Chaque point de la carte d'élévation est coloré en fonction de sa position par rapport à la BFS.
• Code Couleur: Les couleurs chaudes indiquent que la cornée est plus élevée que la BFS, les couleurs froides qu'elle est en dépression.
• La zone et le mode (floating, pinned, apex) de la BFS influencent l'aspect des cartes.

Cartes Kératométriques

• La kératométrie mesure le rayon de courbure cornéen, exprimé en dioptries (D) ou en millimètres (mm).
• Les deux méridiens principaux définissent l'astigmatisme cornéen.
• Code Couleur: Les couleurs chaudes indiquent une cornée plus cambrée, les couleurs froides une cornée plus plate. À ne pas confondre avec le code couleur des cartes d'élévation.
• L'échelle peut être fixe (permettant la comparaison entre topographies) ou personnalisée (plus de détails pour une topographie spécifique).

Dioptries	mm
37,50	9,00
40,00	8,44
40,25	8,39

Courbure Cornéenne

• Sur une surface non sphérique, le rayon de courbure dépend de la distance et de la direction.
• Mesure sagittale: Référence l'apex, centre tous les rayons sur cet axe. Donne une moyenne, peu représentative de la courbure réelle en chaque point.
• Mesure tangentielle: Mesure précise par rapport aux tangentes, le rayon de courbure est perpendiculaire à la tangente du point mesuré. Non moyennée.

Cartes Pachymétriques

• Représentent la différence d'élévation entre la face antérieure et postérieure.
• Le point le plus fin (Thinnest) est indiqué.
• Les valeurs sont des épaisseurs moyennes locales.
• Les topographes récents (Pentacam, MS39) utilisent des valeurs pachymétriques basées sur l'OCT, plus fiables.

Indices et Critères d'Analyse

Les topographies fournissent des indices quantitatifs et des patterns qualitatifs pour le dépistage et le diagnostic des pathologies cornéennes.

Indices Génériques

• HVID: Diamètre cornéen.
• Thk: Pachymétrie la plus fine.
• Courb: Kératométrie maximale.
• Avg: Kératométrie moyenne.
• Ast: Astigmatisme et axe.
• Class: Indice de dépistage.

Patterns Qualitatifs (Analyse morphologique des cartes)

• Selon Liu (carte d'élévation): Ilôt, Corniche régulière/irrégulière, Selle, Irrégulière ou inclassable.
• Selon Rabinovitz (carte kératométrique):
  • Patterns A, B, C, F, I sont considérés non suspects de kératocône.
  • D: Cambrure accentuée isolée en inférieur.
  • G: Angulation excessive des méridiens les plus cambrés (Skewed Radial Axes - SRAX).
  • H: Nœud papillon asymétrique (Asymmetric Bowtie - AB).
  • J: Combinaison G et H (AB/SRAX), facteur de risque élevé de kératocône. Un SRAX > 21° est significatif.
• Selon Bogan (carte kératométrique): Rond, Ovale, Sablier asymétrique, Sablier symétrique, Irrégulier ou inclassable.

Indices Quantitatifs (Données chiffrées issues des topographes)

• Asymétrie supérieure-inférieure (selon Rabinovitz, pour topographie spéculaire): Différence moyenne des valeurs kératométriques entre l'hémisphère inférieur et supérieur.
  • < 1,4 D: Asymétrie physiologique.
  • > 1,4 D: Kératocône infraclinique.
  • > 1,9 D: Kératocône clinique.
• KISA% (Kératocône Index Screening Algorithm, par Rabinovitz et Rasheed): $$\mathrm{KISA}\% = \mathrm{K} \times (\mathrm{I} - \mathrm{S}) \times \mathrm{SRAX} \times 0.3$$ Avec K=1 si kératométrie maximale < 47D, (I-S)=1 si (I-S)<1, Ast=1 si Ast<1.
  • < 60: Cornée normale.
  • 60-100: Kératocône fruste.
  • > 100: Kératocône avéré.
• Critère de Roush/Potgieter: Écart d'élévation de 100µm entre le supérieur et l'inférieur sur la face postérieure, associé à une pachymétrie < 470µm et une BFS postérieure > 55D.
• Ratio BFS antérieure / BFS postérieure:
  • < 1,21: Normal.
  • 1,21 à 1,27: Suspect (positif si BFS post > 51D).
  • > 1,27: Pathologique.
• Alignement des points clés: Coïncidence du point le plus cambré, le plus fin, le plus élevé antérieur et postérieur.
• Indice TKC: Courbe d'évolution pachymétrique moyenne. KI > 1,07 indique un kératocône suspect.
• Autres indices Pentacam (Exemples):
  • ISV (Index of Surface Variance): Déviation individuelle des rayons de courbure. <37 normal, >41 pathologique.
  • IVA (Index of Vertical Asymmetry): Degré de symétrie autour du méridien horizontal. <0,28 normal, >0,32 pathologique.
  • KI (Keratoconus Index): Augmente avec la sévérité du kératocône. >1,07 pathologique.
  • CKI (Center Keratoconus Index): Augmente avec la sévérité du kératocône. >1,03 pathologique.
  • IHA (Index of Height Asymmetry): Degré de symétrie des données d'élévation, décentrement vertical. <19 normal, >21 pathologique.
  • ABR (Aberration coefficient): Basé sur la décomposition de Zernike. >1 pathologique en cas d'aberrations.

KPI (Keratoconus Prediction Index) - TMS

Le TMS est un topographe de la face antérieure uniquement. Le KPI est un indice de dépistage automatisé basé sur les critères de Klyce et Maeda. Il est utile quand les topographes d'élévation sont limités.

Applications Cliniques de la Topographie

La topographie cornéenne est essentielle pour le dépistage et le suivi de nombreuses pathologies.

Kératocône

Dystrophie cornéenne non inflammatoire et évolutive. Sa définition, selon la SNOF, implique une protrusion axiale, une diminution de l'acuité visuelle due à un astigmatisme irrégulier, et parfois des opacités cornéennes.

• Kératométrie: Sablier asymétrique, valeurs plus élevées en inférieur, décentrement du point le plus fin en inférieur.
• Critères d'alerte:
  • Perte de l'énantiomorphisme OD/OG (pas de symétrie miroir).
  • Pachymétrie < 480 µm.
  • Décentrement du point le plus fin en temporal-inférieur.
  • Valeur kératométrique > 47D.
  • BFS postérieure > 51D.
  • Différence de kératométrie centrale > 1D entre les deux yeux.
  • Pattern AB/SRAX.
• Évolution: Augmentation des valeurs kératométriques au fil du temps.

Dégénérescence Marginale Pellucide (DMP)

Dystrophie cornéenne apparaissant plus tardivement (vers 40 ans), entraînant une déformation cornéenne inférieure.

• Kératométrie: Aspect de "pinces de crabe" ou de "moustache gauloise".

Cornea Plana

Anomalie congénitale bilatérale, caractérisée par une diminution du pouvoir réfractif de la cornée (kératométrie moyenne de 20 à 35 D).

Corneal Warping

Modification de la forme de la cornée induite par le port de lentilles mal adaptées. Peut simuler un kératocône. Réversible après arrêt du port de lentilles.

Haze Cornéen

Réaction cicatricielle excessive après une chirurgie réfractive (PKR), altérant la transparence cornéenne et l'acuité visuelle. Une zone d'hyper-réflectivité est visible à l'OCT. Réversible avec des corticoïdes.

Chirurgies Cornéennes (Greffes)

La topographie est cruciale pour le suivi du positionnement du greffon et de la tension cornéenne.

• PKP (Kératoplastie Transfixiante): Greffe de toute l'épaisseur de la cornée.
• DALK (Kératoplastie Lamellaire Antérieure Profonde): Greffe de l'épithélium, de Bowman et du stroma.
• DSAEK/DMEK (Kératoplastie Lamellaire Postérieure): Greffe de l'endothélium et de la membrane de Descemet, parfois avec une partie du stroma.

Chirurgie Réfractive

• Dépistage de pathologies cornéennes (contre-indications).
• Ciblage de la technique opératoire.
• Exemple: Incisions arciformes au laser femtoseconde pour modifier la forme de la cornée.

Calcul d'Implant

Améliore la précision pour les implants toriques, en complément de la biométrie.

Contactologie

Permet une adaptation sur mesure des lentilles de contact en fonction de la courbure cornéenne.

Kérato-ectasie post-LASIK

Complication de chirurgie réfractive (LASIK), entraînant un kératocône iatrogène. Souvent chez des patients ayant un kératocône fruste non détecté.

Précautions et Limitations

• Fixation: Une mauvaise fixation (strabisme) peut fausser les résultats.
• Fiabilité: La fiabilité peut être discutable pour les petits astigmatismes.
• Échelles de couleurs: Ne pas se fier uniquement aux couleurs, qui sont des appréciations qualitatives et dépendent du mode choisi (axial, tangentiel).

Conclusion

La topographie cornéenne est un outil diagnostique et de suivi indispensable en ophtalmologie. Elle permet de visualiser de manière structurée et colorée les informations essentielles sur la cornée, complétée par de nombreux indices pour un dépistage et un suivi précis des pathologies.