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Indices topographiques de la cornée normale, du kératocône et
de la dégénérescence pellucide marginale
Résumé
Depuis plus de deux décennies, les indices topographiques font l'objet de nombreux débats alors que nous nous efforçons de mieux diagnostiquer la surface antérieure pour détecter des signes de maladie ou d'irrégularité.
Parmi les indices les plus importants, les lectures kératométriques, l'étendue de l’échelle des valeurs, l'excentricité, le facteur de forme (SF), l'indice infé- rieur-supérieur (IS), l'indice d'asymétrie de surface (SAI) et l'indice de régularité de surface (SRI) ont été discutés dans la littérature. À notre connaissance, un petit topographe conique (dans notre étude, le Medmont E300) n'a pas été employé pour la collecte et la publica- tion de données sur les indices jusqu'à présent.
Les auteurs ont compilé des indices topographiques pour 263 patients normaux, 130 patients atteints de kéra- tocône (KC) et 57 patients atteints de dégénérescence pellucide marginale (PMD). Les résultats ont été comparés au sein des trois groupes afin d'aider le praticien à décrire plus précisément l'état de santé et la forme de la cornée.
Les moyennes de tous les indices ont été comparées à l'aide d'un test t de Student non apparié, afin d'analyser si les résultats sont utiles pour distinguer les cornées normales et anormales.
Les auteurs ont également inventé un nouveau terme, l'indice d'irrégularité cornéenne (CII), qui compare l'indice d'asymétrie de surface et l'indice de régularité de surface et ont également analysé les résultats au sein des trois groupes étudiés.
ARTICLE 3
PAR LE DOCTEUR JEAN-PIERRE LAGACÉ OPTOMÉTRISTE, M.Sc.
ET MONSIEUR RANDY KOJIMA, FAAO, FOAA
Tous les indices topographiques étaient statistiquement différents lorsqu'on comparait des patients normaux avec des patients atteints de KC ou de PMD. Les lectures de K, l'amplitude de la pente, l'excentricité, le facteur de forme, le SAI et le CII sont significativement différents dans les trois groupes de patients. L'étendue dans le méridien le plus plat, l'étendue de l'échelle des valeurs, l'indice IS et l'IRS n'ont pas permis de distinguer de manière satisfai- sante les patients atteints de KC et de PMD.
La topographie cornéenne, également connue sous le nom de photokératoscopie ou de vidéokératographie, est une technique d'imagerie médicale non invasive permettant
de cartographier la courbure de surface de la cornée. Étant donné que la cornée est normalement responsable de quelque 70 % du pouvoir réfractif de l'œil
1, sa topologie est
d'une importance capitale pour déterminer la qualité de la vision du patient.
Par conséquent, l'instrument est utilisé pour nous aider à comprendre la forme de la cornée et sa contribution à la réfraction
et à l'acuité visuelle. Cette analyse devient précieuse dans la pratique des lentilles de contact, car le topographe peut aider à la sélection du design et à la construction
des paramètres des lentilles.
Les topographes sont omniprésents dans l’évaluation du patient avant un LASIK ou d’autres procédures de chirur- gie réfractive pour dépister les troubles d'amincissement de la cornée qui contre-indiqueraient une intervention chirurgicale. Les deux maladies de la cornée les plus cou- rantes qui doivent être écartées avant le traitement sont le kératocône et la dégénérescence pellucide marginale.
Le topographe cornéen est une méthode rapide, efficace et généralement définitive pour distinguer ces affections des yeux normaux exempts de maladie. La compréhension des indices topographiques et de leurs seuils aidera le pra- ticien à caractériser et à diagnostiquer ces deux troubles les plus répandus de l'amincissement de la cornée.
Le kératocône est un trouble d'amincissement non inflammatoire qui est localisé de façon paracentrale.
Les yeux kératoconiques présentent généralement un anneau de Fleischer (anneau de pigmentation de couleur vert-olive à jaune-brun), un signe de Munson (angulation de la paupière inférieure lors du regard vers le bas) ou des stries de Vogt (fines lignes sur la cornée causées par son étirement et son amincissement), ainsi qu'une cica- trice cornéenne centrale2.
Lorsque l'on observe la topographie d'un œil kératoco- nique, une carte axiale montre généralement une invagina- tion centrale, un aplatissement supérieur et une cambrure plus importante en inférieur2. Le kératocône se présente généralement avec un amincissement mi-périphérique à mi-central, tandis que la dégénérescence marginale pellucide est généralement signalée comme une maladie d'amincissement périphérique inférieure non inflamma- toire2, bien qu'un amincissement supérieur puisse égale- ment être observé chez certains patients. Voir la figure 1.
Les cornées avec PMD ont généralement un aspect topographique très distinctif sur la carte axiale. Ce motif a été décrit comme un baiser d'oiseau, une forme d'aile de mouette ou un motif ressemblant à une moustache3. Voir la figure 2.
Figure 1 : Kératocône de forme ovale selon une « carte axiale » affichant une cambrure inférieure en raison d’un amincissement de la cornée avec un aplatissement supérieur sur l’œil droit.
Figure 2 : Dégénérescence pellucide marginale mise en évidence par une « carte axiale ». On peut voir la forme « inverse » habituelle de
« baiser d’oiseau » présentant une cambrure inférieure et inféro-oblique et un aplatissement supérieur sur l’œil gauche.
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Lectures SimK L'un des indices topographiques les plus connus et les plus utilisés est la lecture kératométrique simulée (simK) fournie par la plupart des topographes de la cornée. Au lieu d'utiliser deux points de données dans chacun des deux méridiens orthogonaux comme dans la kératométrie traditionnelle, le topographe échantillonne plusieurs points le long des méridiens les plus abrupts et les plus plats7. Les cornées normales ont des lectures K simulées d'environ 42,75 ± 1,60 D (écart-type). Les cornées dont les valeurs K sont comprises entre 48,00 D et 50,00 D, qui sont par ailleurs normales, ne sont géné- ralement pas révélatrices d'un trouble cornéen4. Maeda et ses collaborateurs5 ont comparé les valeurs K plates (SimK 1) de 22 patients atteints de KC et de 78 patients normaux. Les patients atteints de KC ont obtenu des valeurs de 53,62 ± 5,72 (moyenne ± écart-type), les patients normaux ont obtenu des valeurs de K de 45,89
± 2,47 (P = 0,0001, test t de Student non apparié).
Gamme de l'échelle L'échelle peut être définie comme la différence entre la courbe la plus cambrée et la courbe la plus plate que l'on peut voir sur une carte topographique.
Voir la figure 3. L'étendue de l'échelle est calculée en uti- lisant une interprétation axiale à l'échelle « normalisée ».
Cette option de topographie normalisée affiche la cour- bure la plus raide spécifique à l'œil sélectionné en haut de l'échelle colorée, tandis que la courbure la plus plate lisible est affichée en bas de l'échelle colorée. En général, une variation supérieure à 10,00D entre la courbure la plus forte et la plus plate est indicative d'un kératocône3,6.
Figure 3 : L'échelle est calculée en utilisant une interprétation axiale en échelle « normalisée ». Dans ce cas, la courbure cornéenne la plus pro- noncée est de 60,17D sur le cône qui est affiché dans la couleur la plus chaude au sommet de l'échelle. La courbure cornéenne la plus plate est de 34,19D, qui est affichée dans la couleur la plus froide au bas de l'échelle.
Excentricité L'excentricité décrit le taux d'aplatissement de la cornée depuis l'apex de la cornée jusqu'à la péri- phérie sur un diamètre de corde de mesure désigné. Les cornées normales présentent généralement la courbure la plus raide vers l'apex et une courbure plus plate vers la périphérie, également appelée forme en éventail.
Une valeur d'excentricité de zéro décrirait une surface sphérique qui est rare, voire impossible à voir dans la population humaine. Les cornées qui s'aplatissent à un taux élevé du centre vers l'extérieur se voient attribuer des valeurs e plus élevées, et celles qui s'aplatissent à un taux moindre ont des valeurs e faibles3. Les yeux kéra- toconiques présentent des valeurs d'excentricité élevées, tandis que les cornées présentant un gauchissement des lentilles de contact et les yeux PMD ont généralement des valeurs d'excentricité faibles qui sont soit aplaties, soit à peine prolates2. La valeur e moyenne de la cornée normale est d'environ 0,43. Les excentricités supérieures à 0,7 sont suspectes de kératocône7.
Facteur de forme Le facteur de forme (SF (shape factor) ou P) mesure l'asphéricité de la cornée et est un dérivé de l'excentricité (e). Ces valeurs peuvent être converties par l'équation P=e26. C'est l'un des indices les plus utiles pour vous aider à différencier le gauchissement de la cornée provoqué par une lentille de contact d'un cas de kératocône véritable. Le facteur de forme est similaire à l'excentricité cornéenne. Toute valeur supérieure à 0,5 est un facteur de forme élevé, tandis que les valeurs infé- rieures à 0,15 sont considérées comme faibles. Les valeurs intermédiaires sont considérées comme normales2. Indice I-S L'indice inférieur-supérieur (IS) est une mesure de la différence entre la puissance moyenne inférieure et la puissance moyenne supérieure sur la cornée8,9. La diffé- rence de rapport entre ces deux mesures est la valeur IS.
Une valeur positive est courante et signifie que la cornée inférieure est plus raide. Cette valeur positive sera plus élevée dans les cas d'ectasie cornéenne, et une valeur IS supérieure à 1,2 est caractéristique de KC10. Les valeurs IS négatives sont moins courantes et indiquent une cornée supérieure plus cambrée3. Le critère de Rabinowitz est une autre mesure du changement cornéen associé au kératocône. Plus précisément, il indique que les yeux kératoconiques ont des valeurs K supérieures à 47,00D et des valeurs d'indice inférieur/supérieur comprises entre 1,4 et 1,92,4.
Indice d’asymétrie cornéenne ou SAI. Le SAI est une mesure de l'asymétrie cornéenne dans quatre méridiens perpendiculaires sur toute la surface de la cornée8,9. Des lectures plus élevées sont révélatrices d'une pathologie cornéenne3. Ainsi, le SAI détecte l'altération de la symé- trie cornéenne par exemple, des aspérités kératoco- niques décentrées en comparant des zones de la cornée distantes de 180o. Les cornées présentant une différence de 1,4 à 1,9D dans un même méridien sont suspectes de kératocône et celles de plus de 1,9D sont très suspectes de la condition8. Maeda et ses collaborateurs5 ont comparé les valeurs du SAI dans les yeux KC et les yeux non KC.
Maeda et ses collaborateurs4 ont comparé les valeurs SAI des yeux KC et des yeux non KC. Les yeux non KC ont montré des valeurs SAI très significativement différentes en utilisant un test t de Student non apparié (yeux non KC (n=78; moyenne ± SD : 0,60 ± 062; yeux KC (n=22);
moyenne ± SD : 3,18 ± 2,34, P = 0,0001).
L'indice de régularité de surface (SRI) mesure la régula- rité de la cornée centrale11. Le SRI détecte les fluctuations locales de la puissance de la cornée, qui serait une carac- téristique du kératocône modéré à sévère12,13. Il s'agit d'un calcul de l'importance de la variation locale de la puissance de l'œil au sein de la pupille virtuelle moyenne.
La puissance prédite en un point est calculée comme la moyenne des valeurs de ses voisins rectilignes. La dif- férence entre la puissance prédite et la puissance réelle est calculée en moyenne sur la zone centrale de la corde de 4 mm13,14. Un certain nombre d'études ont examiné la régularité de la surface cornéenne en mesurant à la fois le SAI et le SRI. Ces deux indices semblent être très sensibles aux changements du segment antérieur et de l'environnement cornéen. Par exemple, les valeurs du SAI et du SRI peuvent changer après l'instillation de larmes artificielles16,17 et le frottement oculaire18. Les yeux atteints d’une ptose congénitale présentent un degré d'irré- gularité plus élevé, mesuré par les indices SAI et SRI19. Après une chirurgie de ptérygion réussie, le SRI et le SAI diminuent de manière significative20-22. Des changements de la symétrie cornéenne sont également produits par le port de lentilles de contact en PMMA et de lentilles rigides perméables au gaz23-26.
Indice d'irrégularité cornéenne (ou CII). Les auteurs ont décidé de créer un nouveau terme, soit « indice d'irrégu- larité cornéenne » (IIC), qui tient compte de la différence entre le SAI, qui mesure l'asymétrie cornéenne globale, et le SRI, qui mesure l'asymétrie cornéenne centrale.
Nous postulons que l'IIC devrait être proche de zéro pour les patients normaux et beaucoup plus élevé pour les patients atteints de KC ou de PMD.
Méthode
Les topographies et les indices topographiques ont été analysés visuellement et compilés
pour 263 patients normaux,
130 patients atteints de kératocône (KC) et 57 patients atteints de
dégénérescence pellucide marginale (PMD). Le topographe cornéen
Medmont E300 (Medmont Intl, Australie) a été utilisé pour tous les examens. Le Medmont utilise un petit cône placido,
comme le Keratron (EyeQuip), le TMS-4 (Tomey) et le Magellan Mapper (Nidek). D'autres modèles, comme le Humphrey Atlas Model 900 (Zeiss) et le ReSeeVit Focus
(Veatch Instruments),
utilisent un grand cône placido.
Figure 4. Le topographe Medmont E300, un topographe à petit cône
Les résultats moyens de tous les indices topographiques disponibles (lectures SimK, à forte amplitude, excentri- cité, facteur de forme, SAI, gamme d'échelle, indice I-S, CII et SRI) ont été comparés dans les trois groupes de patients. Le but de cette compilation est d'aider les professionnels de la vue à mieux distinguer les cornées normales et anormales, indice par indice.
Résultats
Les valeurs kératométriques simulées (Sim K) pour les axes cambré et plat de l'œil et la différence entre les deux mesures (delta simK) ont été calculées. Les patients atteints de PMD présentent des résultats plus plats pour les deux axes (plat et cambré) SimK de tous les groupes.
Les patients atteints de KC ont eu les résultats les plus raides dans les deux mesures. Plus intéressant encore, le delta SimK présente un schéma précis : les yeux des patients atteints de PMD présentent une plus grande différence entre les axes SimK plats et les SimK cambrés.
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Pour les praticiens qui n'ont pas de topographe et qui veulent connaître la différence entre les résultats cor- néens de KC et de PMD, ils peuvent considérer la PMD comme ayant 1) un K plus plat que les normales dans le méridien le plus plat mais 2) une valeur delta simK élevée.
Les yeux KC montreront une valeur beaucoup plus élevée dans la valeur K centrale (plus que les normales) mais moins de différence entre les lectures K que la PMD. Voir le tableau 1 pour tous les résultats regroupés.
La gamme de l'échelle a été définie comme la différence entre la courbure la plus cambrée et la plus plate observée sur une carte topographique. Bien qu'elle soit statistique- ment différente, l'étendue plate ne diffère pas de manière significative au sein des trois groupes, en particulier entre les yeux KC et PMD. Les yeux KC et PMD présentent une pente plus prononcée que les yeux normaux. La gamme d'échelle représente un indice topographique beaucoup plus intéressant. De nombreux auteurs utilisent une varia- tion supérieure à 10,00D entre la courbure la plus raide et la plus plate pour diagnostiquer le kératocône3,5. Il en va de même pour la PMD, bien que nous ne puissions pas distinguer les yeux KC des yeux PMD lorsque nous examinons la gamme d'échelle.
Les résultats des excentricités plates et cambrées (c'est- à-dire les excentricités mesurées le long des méridiens les plus plats et les plus cambrés de la cornée) montrent un schéma intéressant. Les yeux KC montrent des valeurs plus élevées d'excentricités plates et cambrées. Les yeux PMD présentent des excentricités plus faibles que les yeux normaux et les yeux KC des excentricités plates : comme de nombreux PMD peuvent être oblats, cela tend à abaisser la valeur moyenne de cet indice. Enfin, les excentricités abruptes de la PMD présentent des valeurs qui se situent entre les yeux normaux et les yeux KC. Les excentricités supérieures à 0,7 sont suspectes de kératocône8. Nos données concordent avec cette consta- tation précédente.
Lorsque l'on compare les excentricités plates et cambrées dans les yeux normaux, on peut observer une excentricité beaucoup
plus faible dans le méridien cambré, ce qui montre un taux d'aplatissement plus faible.
Il est intéressant de noter que, dans les yeux avec un kéra- tocône, les excentricités plates et cambrées sont presque identiques. En analysant les données séparément pour les quatre principaux types de kératocône (globus, cône central, forme fruste et kératocône de forme ovale), nous observons qu'en fait le cône central et le kératocône de forme ovale ne présentent aucune différence dans les deux valeurs et que ces deux types représentent 68 % des patients atteints de kératocône (89/130).
Puisque SF (ou P) = e2, il est normal qu'une relation robuste existe entre les résultats d'excentricité et de facteur de forme (p<0,0001) pour les excentricités plates et cambrées et les facteurs de forme plats et cambrés.
Ainsi, SF suit le même schéma que l'excentricité : en ce qui concerne SF plat, les yeux PMD présentent la valeur la plus faible des trois groupes. Cela n'est pas surprenant puisque les yeux PMD peuvent présenter des formes plates ou oblates. Les yeux PMD présentent une cornée supérieure plate et une cornée inférieure abrupte, et les valeurs supérieures et inférieures s'annulent. Les yeux KC présentent la valeur la plus élevée, beaucoup plus élevée que les yeux normaux. Pour les yeux SF raides, les yeux PMD présentent des valeurs intermédiaires : plus élevées que les yeux normaux et plus faibles que les yeux KC. Une fois de plus, dans les yeux normaux, on observe un SF plus faible dans le méridien raide pour correspondre au taux d'aplatissement plus faible.
Le facteur de forme le plus plat des yeux PMD (0,040) indique une forme oblate anormale et le facteur de forme cambré indique une forme prolate anormale. Les yeux KC présentent une valeur de 0,7 ou plus pour les deux facteurs de forme, ce qui est cohérent avec d'autres auteurs3.
Encore une fois, aux yeux kératoconiques, les facteurs de forme plate et de forme raide
sont très proches l'un de l'autre.
La même conclusion s'applique à l'excentricité et au facteur de forme.
Nous observons que le kératocône central et celui de forme ovale ne présentent aucune
différence dans les deux valeurs.
L'indice I-S des patients normaux reste dans la norme exprimée par d'autres auteurs2,3,9. La valeur de 1,50 semble séparer les yeux normaux des yeux KC et PMD. Les yeux KC et PMD présentent des valeurs supérieures similaires puisque, dans les deux cas, la cornée inférieure est plus cambrée que la cornée supérieure.
Les cornées normales ont généralement des valeurs SAI inférieures à 0,5026-28. Dans notre étude, les patients normaux ont une valeur SAI de 0,64, tandis que les yeux KC et PMD ont des valeurs beaucoup plus élevées (res- pectivement 6,40 et 4,62). Il semble que l'application d'une valeur limite entre 0,65 et 1,0 sépare efficacement les yeux normaux des yeux KC et PMD.
Les valeurs normales de l'indice SRI se situent entre 0,46 et 0,5827,28. On observe que les patients normaux de cette étude ont une valeur d'IRS de 0,49. Les yeux KC et PMD présentent des valeurs plus élevées et similaires (supérieures à 1,30). La différence entre les yeux KC et PMD n'est pas significative, étant donné que les deux affections présentent une asymétrie oculaire importante.
Une valeur seuil de 0,80 peut aider à diagnostiquer les yeux normaux par rapport aux yeux KC ou PMD.
La valeur de l'indice d'irrégularité cornéenne (CII) normale devrait être proche de zéro.
Puisque l'indice SAI mesure l'asymétrie globale et l’indice SRI mesure l'asymétrie plus centrale, et en supposant qu'une cornée normale devrait montrer la même absence ou présence d'asymétrie, au centre et à la périphérie, les valeurs de SAI et de SRI devraient être très similaires.
Les patients normaux de notre échantillon ont une valeur- moyenne de CII de 0,14. Les valeurs de CII à l'intérieur d'un écart type se situent entre -0,11 et 0,40. Les yeux KC et PMD présentent des valeurs beaucoup plus élevées (5,029 et 3,317).
Conclusions
Cette étude montre qu'un petit topographe à cône peut être utilisé aussi efficacement que les grands ins- truments à cône pour distinguer les yeux normaux des yeux atteints de certaines conditions. Bien que les petits topographes à cône saisissent un plus grand diamètre de corde de données, les résultats montrent une distinc- tion claire entre le groupe normal et le groupe anormal et peuvent, à l’aide de certains indices topographiques, séparer les deux principales conditions - le kératocône et la dégénérescence pellucide marginale. Lors du dépis- tage des cornées à l'aide du topographe, la compréhen- sion des indices et de leurs seuils fournit une méthode de diagnostic rapide et efficace. Non seulement l'instrument détermine si la condition est présente, mais il peut aussi indiquer quand des méthodes d'examen supplémentaires doivent être entreprises. Avec un petit nombre d'indices connus et la nouvelle valeur CII, les praticiens utilisant un topographe à petit cône disposent de seuils auxquels se référer qu'ils peuvent appliquer dans leur pratique lors de l'évaluation de la forme de la surface antérieure.
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Lectures SimK Moyenne (± ET)
Normal 43.53D ± 1.61
KC 46.30D ± 3.87
PMD 41.19D ± 3.29
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0001
SimK cambrée
Moyenne (± ET) Normal
44.45D
±1.68 KC
49.76D
±5.40 PMD
47.50D
±3.61
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0042
Delta SimK
Moyenne (
±ET) Normal
1.20D ± 3.02 KC
3.35D ± 2.87 PMD
6.30D ± 3.82
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0001
Gamme échelle méridien plat Moyenne (
±ET)
Normal
37.05D (
±2.48) KC
34.88D (
±6.86) PMD
35.32D (
±2.81)
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.6421 (NS)
Gamme échelle méridien cambré Moyenne (± ET)
Normal
44.84D ± 1.76 KC
54.71D ± 6.96 PMD
51.15D ± 5.15
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0006
Étendue de l’échelle
Moyenne (
±ET) Normal
7.783D ± 3.131 KC
18.76D ± 8.219 PMD
15.83D ± 6.086
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.6421 (NS)
Excentricité méridien plat Moyenne (
±ET)
Normal
0.649
±0.157 KC
0.837
±0.298 PMD
0.528 ± 0.256
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0001
Excentricité méridien cambré Moyenne (± ET)
Normal
0.471 ± 0.162 KC
0.831 ± 0.322 PMD
0.654 ± 0.248
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0001
Facteur de forme méridien plat Moyenne (
±ET)
Normal
0.433
±0.275 KC
0.700
±0.660 PMD
0.040
±0.572
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0001
Facteur de forme méridien cambré Moyenne (± ET)
Normal
0.240 ± 0.166 KC
0.736 ± 0.635 PMD
0.040 ± 0.572
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0037
Indice I-S
Moyenne (± ET) Normal
0.128
±0.531 KC
4.266
±3.413 PMD
5.058
±3.115
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.1355 (NS)
Indice SAI
Moyenne (
±ET) Normal
0.635 ± 0.244 KC
6.395 ± 4.719 PMD
4.622 ± 3.303
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.011
Indice SRI
Moyenne (± ET) Normal
0.493
±0.156 KC
1.366
±0.52 PMD
1.305
±0.44
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.4409 (NS)
Indice CII
Moyenne (
±ET) Normal
0.142 ± 0.251 KC
5.029 ± 4.406 PMD
3.317 ± 3.007
Normal 0.0001 0.0001
KC 0.0082
Tableau 1. Résultats du test t de Student non apparié pour toutes les variables mesurées (Moyenne ± SD et valeurs p). KC = kératocône;
PMD = dégénérescence pellucide marginale; indice I-S = indice inférieur-supérieur (IS); indice SAI = indice asymétrie cornéenne; indice SRI = indice de régularité de surface; CII = indice d'irrégularité cornéenne.
