Le point sur la rétinopathie diabétique :
Caractéristiques observées en tomographie
par cohérence optique-angiographie

Par Paulo Ricardo Chaves de Oliveira, M.D., Alan Richard Berger, M.D., FRCS, et David Robert Chow, M.D., FRCS

 

En raison de l’aggravation de la pandémie mondiale de diabète, des millions de patients additionnels présentent un risque significatif de rétinopathie diabétique (RD). Le développement de la tomographie par cohérence optique- angiographie (TCO-A) a fourni un outil pouvant être utile pour détecter et évaluer les pathologies rétiniennes, notamment la RD, tout en évitant les effets indésirables de l’angiographie à la fluorescéine plus traditionnelle. Ce numéro d’Ophtalmologie – Conférences scientifiques examine les bénéfices et les limites de la TCO-A dans l’évaluation de la RD.

La prévalence mondiale du diabète chez les adultes est actuellement de 424,9 millions, soit 8,8 % de la population adulte mondiale et devrait atteindre 628,6 millions (9,9 %) en 2045, principalement en raison de l’augmentation de l’obésité et des modes de vie malsains[1]. Au Canada, 9,3 % de la population (3,4 millions) souffrent de diabète et on prévoit que la prévalence de cette maladie augmentera à 12,1 % (5,0 millions) en 20252. De plus, 22,1 % de Canadiens âgés de ≥ 20 ans sont prédiabétiques (Tableau 1)[2,3]. Tous ces patients présenteront un risque de développer une rétinopathie diabétique (RD), l’une des principales causes de cécité dans le monde[4-6]. Le groupe d’étude META-EYE (Meta-Analysis for Eye Disease) a estimé qu’environ un tiers des patients atteints de diabète souffre de RD et un tiers de ce groupe souffre de RD menaçant leur vision4. Il a été démontré dans certaines études que la prévalence de la RD augmente régulièrement[7,8]. Cependant, une analyse des participants – United Kingdom Clinical Practice Research Datalink - sur une période de 10 ans (N = 7,7 millions) a révélé que la prévalence de la RD est demeurée stable parmi les patients atteints de diabète de type 2 et a baissé dans le sous-groupe diabétique de type 1[9].

Tableau 1 : Canadian Diabetes Association definition of prediabetes[3]

La RD est caractérisée par différents niveaux d’occlusion capillaire, une hyperperméabilité vasculaire et une néovascularisation du système vasculaire rétinien[10-12].

 

L’angiographie à la fluorescéine (AF), introduite pour la première fois en 1961 pour l’étude du système vasculaire rétinien, est un outil important et bien établi pour l’évaluation des pathologies rétiniennes, notamment pour évaluer la sévérité de la RD. Selon le schéma de distribution du colorant, des micro-anévrismes peuvent être identifiés avec des anomalies microvasculaires intrarétiniennes, un œdème maculaire, des régions d’ischémie/non-­perfusion et une néovascularisation du disque optique ou d’autres régions. Cependant, l’AF est un examen invasif qui prend du temps à réaliser et qui est associé à un risque de réactions ­indésirables allant de la nausée à l’anaphylaxie[13-17].

 

Tomographie par cohérence optique – angiographie (TCO-A)

Une technologie relativement nouvelle, la TCO-A, permet l’étude du système vasculaire choriorétinien sans la nécessité d’utiliser des produits de contraste. Des techniques différentes peuvent être employées pour détecter le flux, telles que la mesure des variations (décorrélation) d’intensité (amplitude) du signal TCO réfléchi entre les images consécutives en coupe trans­versale (mode B) prises précisément dans la même position ou l’évaluation des variations durant la phase des ondes lumineuses réfléchies lors de clichés successifs acquis en mode B (variance de phase). La combinaison de ces deux techniques est également possible. Le signal TCO issu des tissus statiques montrera peu de changements dans le temps, alors que les composantes mobiles telles que les cellules sanguines subiront d’importantes variations. On pense que ces variations sont dues au flux sanguin, produisant un contraste lié au mouvement du sang et créant des cartes angiographiques du flux sanguin[18-20]. Ces cartes sont évaluées en face et sont automatiquement produites en 4 plans de coupe : le plexus vasculaire superficiel, le plexus profond, la rétine externe et les choriocapillaires (Figures 1A-1D).

Figures 1A-1D : Tomographie par cohérence optique-angiographie 3 x 3 mm (TCO-A ; images du dessus) chez un patient sain âgé de 32 ans utilisant des clichés de TCO en mode B (images du dessous) co-enregistrés. A. Plexus superficiel. B. Plexus profond. C. Rétine externe, qui est normalement avasculaire. D. Choriocapillaires.  

  • Le plexus vasculaire superficiel correspond aux vaisseaux observés normalement lors d’une AF habituelle, situés dans la couche des cellules ganglionnaires et dans la couche de fibres nerveuses rétiniennes

 

  • Le plexus profond comprend 2 plexus situés à l’intérieur de la couche nucléaire interne et à l’extérieur de la couche plexiforme externe et n’était pas détecté antérieurement lors des examens angiographiques à la fluorescéine

 

  • La rétine externe ne comprend normalement pas de vaisseaux

 

  • Le choriocapillaire montre le réseau vasculaire choroïdien superficiel, en dessous de la membrane de Bruch

 

Il est possible de faire défiler les images en face pour examiner les différentes régions d’intérêt. Les champs de vision actuellement disponibles ont pour dimensions 2 x 2 mm, 3 x 3 mm, 6 x 6 mm et 8 x 8 mm, bien qu’il existe des techniques de montage pour couvrir des angles plus larges. Étant donné que le nombre d’images est toujours le même, des détails sont perdus lorsqu’on passe de champs de vision très réduits à des champs plus larges[20].

 

La TCO-A dans l’évaluation de la RD

Micro-anévrismes

Les micro-anévrismes sont généralement détectés comme des points hyperfluorescents à l’AF, durant les phases initiales de l’examen. En TCO-A, les micro-anévrismes peuvent avoir diverses formes : micro-anévrismes focalement dilatés sacculaires, fusiformes ou ronds avec des capillaires foncés au centre, et peuvent provenir du plexus superficiel ou profond (Figures 2A-2C).

Figures 2A-2C : TCO-A chez un patient âgé de 49 ans souffrant de rétinopathie diabétique proliférante (RD; néovaisseaux non représentés). A. Angiographie à la fluorescéine de la région maculaire (environ 3 x 3 mm). Exemples de micro-anévrismes (cercles en pointillés) évalués par des images de TCO-A 3 x 3 mm des plexus vasculaires superficiel (B) et profond (C). Des zones de non-perfusion et un contour fovéal irrégulier sont également observés.

Des études précédentes ont rapporté des opinions contradictoires sur la valeur de l’AF et de la TCO-A pour détecter les micro-anévrismes[12,21-23]. Matsunaga et ses collaborateurs ont décrit qu’ils peuvent apparaître en AF et/ou en TCO-A[21]. De plus, il semble que l’on puisse détecter un plus grand nombre de micro-anévrismes en AF par rapport à la TCO-A, ce qui pourrait être dû à leurs caractéristiques histologiques (comprenant divers éléments et contribuant à un flux turbulent) qui expliquent que le flux sanguin est en dessous du flux le plus lent détectable en TCO-A. De plus, certains micro-anévrismes peuvent être perméables aux plus petites molécules de fluorescéine (et par conséquent, peuvent être détectés en AF), mais non aux globules rouges, ne laissant pas le flux sanguin passer et par conséquent, n’apparaissant pas sur les images de TCO-A. En revanche, certains micro-anévrismes détectés en
TCO-A n’étant pas visibles en AF peuvent en fait correspondre simplement aux extrémités des capillaires ou à des capillaires orientés verticalement
[21-23].

Zone fovéale avasculaire (ZFA)


Des études antérieures ont rapporté la présence de modifications dans la ZFA chez des patients atteints de diabète et son agrandissement peut indiquer la progression de la RD (Figures 3A-3D)[24,25]. La TCO-A permet de montrer clairement les détails de la ZFA sans craindre la fuite de colorant[26-28]. Comme on l’a constaté en TCO-A, les patients atteints de RD peuvent présenter une plus grande ZFA et une perturbation du réseau capillaire des plexus vasculaires superficiel et profond comparativement aux témoins sains. En fait, il semble que les modifications de la ZFA peuvent être plus accentuées au niveau du plexus profond, ce qui n’était pas détecté antérieurement en AF[26-28]. Les différences dans les caractéristiques de la ZFA pouvaient également être démontrées lorsqu’on comparait des patients atteints de diabète ne présentant pas de RD et des sujets sains[29]. Par conséquent, la TCO-A semble montrer des modifications de la ZFA avant l’apparition d’une RD cliniquement détectable et peut donc servir potentiellement d’outil de dépistage. Des études devront être effectuées à l’avenir pour valider ces constatations.

Figures 3A-3D : Zone fovéale avasculaire dans la RD. TCO-A 3 x 3 mm des plexus vasculaires superficiel (A) et profond (B) chez un patient sain âgé de 32 ans montrant un contour régulier de la zone fovéale avasculaire (ZFA) et une distribution normale des vaisseaux. TCO-A 3 x 3 mm dans une RD non proliférante sévère au niveau des plexus vasculaires superficiel (C) et profond (D). Notez l’agrandissement et la perturbation de la ZFA (lignes bleues en pointillés). Les zones de non-perfusion (astérisques), la tortuosité des vaisseaux et les boucles sont également évaluées.

Zones de non-perfusion des capillaires


Les zones de non-perfusion des capillaires apparaissent comme des espaces foncés en TCO-A, dépourvus de capillaires, montrant une bonne corrélation avec l’AF (Figures 4A, 4B). Dans certains cas, la TCO-A permet de montrer des zones additionnelles où la perfusion est altérée, étant donné qu’elles ne sont pas obscurcies par la fuite diffuse de colorant. Dans ces cas, la TCO-A montre avec plus de constance que l’AF la présence ou l’absence de capillaires rétiniens ainsi que des anomalies rétiniennes identifiées au bord des zones de non-perfusion[12,21,22].

Figures 4A, 4B : Non-perfusion capillaire évaluée par TCO-A. A. TCO-A 6 x 6 mm du plexus superficiel chez un patient sain âgé de 40 ans. B. TCO-A 6 x 6 mm chez un sujet apparié selon l’âge présentant une RD non proliférante sévère, montrant des zones de non-perfusion (astérisques), une ZFA au contour irrégulier, la tortuosité des vaisseaux et des boucles vasculaires.

Néovascularisation


La RD proliférante (RDP) est caractérisée par la présence de néovaisseaux de la rétine ou du disque optique (Figures 5A, 5B) qui se développent dans le vitré en raison de la rupture de la membrane limitante interne (MLI)[30]. Étant donné que la TCO-A produit des images avec résolution en profondeur, différentes zones d’intérêt peuvent être visualisées. En segmentant les angiogrammes pour visualiser le flux sanguin à partir du dessus de la MLI dans la cavité du vitré, la TCO-A permet de détecter l’existence de néovaisseaux[31-33]. Dans leur évaluation des patients atteints de RDP, de Carlo et ses collaborateurs[31] ont pu démontrer la présence d’une néovascularisation prérétinienne dans 13 yeux évalués par TCO-A. Ils ont également montré que la néovascularisation était voisine d’une zone de non-perfusion capillaire dans 92 % des cas, appuyant la théorie selon laquelle l’hypoxie rétinienne joue un rôle dans le développement de la néovascularisation.

Figures 5A, 5B : La TCO-A dans un cas de RD proliférante avec des néovaisseaux au niveau du disque optique (NVD; flèches bleues). A. Rétinographie en couleur du disque optique, montrant la néovascularisation du fond d’œil.
B. La TCO-A du disque optique segmenté, la limite interne du vitré étant au-dessus des NVD et la limite extérieure étant au-dessous de la membrane limitante interne. 

La morphologie des néovaisseaux dans la RDP a également été évaluée au moyen de la TCO-A[32,33]. Ishibazawa et ses collaborateurs[32] ont décrit que les néovaisseaux de patients atteints de RDP pouvaient être morphologiquement divisés en vaisseaux présentant ou non une prolifération vasculaire exubérante (PVE). Les vaisseaux présentant une PVE sont caractérisés par une croissance intense de vaisseaux irréguliers de petit calibre situés sur le bord des néovaisseaux, ce qui représente probablement une prolifération active. Presque tous les patients ne recevant pas de traitement dans l’étude présentaient une PVE, alors que le taux de PVE pour les néovaisseaux chez les patients traités antérieurement par photocoagulation panrétinienne était beaucoup moins élevé, certains présentant uniquement des boucles vasculaires filamenteuses. Les auteurs ont également indiqué que la concordance entre la présence d’une PVE en TCO-angiographie et la présence d’une fuite significative à la phase initiale de l’AF pourrait, dans la pratique clinique, indiquer que la présence d’une PVE en TCO-A doit être interprétée comme un signe actif de nouveaux vaisseaux.

 

Œdème maculaire

 

L’œdème maculaire diabétique (OMD) est la cause la plus fréquente de perte de vision chez les patients atteints de diabète. La TCO-A peut offrir l’avantage de détecter de façon non invasive des modifications cystoïdes et des anomalies microvasculaires adjacentes (Figures 6A-6C). de Carlo et ses collaborateurs[34] ont démontré que l’on peut identifier un OMD par la présence de zones arrondies noires de non-perfusion représentant des espaces cystoïdes intrarétiniens, ces zones étant plus évidentes dans le plexus vasculaire profond. La TCO en mode B structurelle et la TCO en face structurelle peuvent être évaluées simultanément, afin de localiser précisément le fluide intrarétinien[34,35].

Figures 6A-6C : Patient de sexe masculin âgé de 54 ans présentant un œdème maculaire diabétique. A. Image de TCO-A du plexus vasculaire profond de la rétine interne montrant des espaces cystoïdes intrarétiniens (flèches bleues), représentés par des zones noires allongées non perfusées ayant des bords lisses et arrondis. B. TCO structurelle en face montrant les espaces cystoïdes dans la distribution correspondante. C. Images de TCO en mode B co-enregistrées montrant la segmentation TCO-A du plexus vasculaire profond en A (lignes vertes). 

Nouveaux développements technologiques

De nouvelles améliorations au niveau des dispositifs permettent l’utilisation de la TCO-A pour effectuer une analyse quantitative des pathologies choriorétiniennes, incluant la RD (Figures 7A-7D)[14,22,36]. Certains des logiciels disponibles sur le marché incluent l’évaluation des zones de perfusion/non-perfusion et de la ZAF, ainsi que les valeurs de densité de perfusion vasculaire rétinienne des différentes couches vasculaires. Des cartes de densité vasculaire avec des codes couleur sont également créées automatiquement : le rouge représentant une densité de > 50 % de vaisseaux perfusés, le bleu une densité de 0 % de vaisseaux perfusés et les densités de perfusion intermédiaires ont des codes couleur correspondants.

Figures 7A-7D : Analyse quantitative par TCO-A. Cartographie des vaisseaux codée par couleur au moyen d’un appareil TCO-A commercialement disponible (RTVue XR Avanti™ avec le logiciel AngioVue™ et AngioAnalytics™, OptoVue, Freemont, É.-U.). Une densité de perfusion des vaisseaux supérieure à 50 % est représentée en rouge vif, le bleu foncé représente des vaisseaux non perfusés et les densités de perfusion intermédiaire ont un code couleur correspondant. Différences entre la cartographie de la densité de perfusion des vaisseaux du plexus superficiel chez un patient sain âgé de 32 ans (A,B) et chez un sujet apparié selon l’âge atteint de RD non proliférante sévère (C,D)

Agemy et ses collaborateurs[14] ont pu démontrer une diminution de la densité de perfusion dans les capillaires rétiniens et les choriocapillaires super­ficiels et profonds à tous les stades de la RD comparativement aux témoins sains. De plus, une analyse des tendances a montré une diminution significative des valeurs de densité de perfusion des capillaires dans la plupart des couches à mesure que la rétinopathie progresse. Les auteurs ont conclu que la TCO-A peut offrir une méthode objective de surveillance de la progression de la maladie dans la rétinopathie diabétique ce qui pourrait éventuellement être utile pour déterminer la sévérité de la maladie. Dimitrova et ses collaborateurs[36] ont également rapporté que la densité des vaisseaux ­rétiniens tant superficiels que profonds est réduite dans la zone parafovéale chez les patients diabétiques sans RD comparativement aux sujets sains. Ishibazawa et ses collaborateurs[32] ont pu calculer les zones de néovaisseaux au moyen de la TCO-A chez des sujets diabétiques et démontrer une diminution de la valeur de la densité vasculaire durant le suivi après un traitement par photocoagulation panrétinienne.

 

Limites de la TCO-A

La TCO-A comporte des limites qui constituent un obstacle à son utilisation dans la pratique quotidienne.

 

Les artéfacts – i.e., éléments d’information ou d’interprétation additionnels ou manquants – sont un facteur confondant courant pour la visualisation et l’interprétation précises des images[37]. Ils peuvent être causés par des facteurs liés aux yeux (caractéristiques intrinsèques ou mouvement oculaire) ou à l’image (acquisition, traitement et affichage)18. Afin d’éviter les erreurs d’interprétation dues aux artéfacts, la TCO-A devrait être accompagnée d’une évaluation clinique, et les images de TCO-A qui sont de mauvaises qualité (indice d’intensité du signal ≤ 40) ou qui montrent un mouvement résiduel devraient être exclues de l’analyse[38].

 

La TCO-A peut également ne pas détecter un flux sanguin en dessous d’un seuil minimal, déterminé par le temps écoulé entre les images de TCO séquentielle en mode B[39]. Cela peut être le cas en présence de micro-anévrismes ou de néovascularisation choroïdienne fibreuse, par exemple.

 

Comme nous l’avons mentionné auparavant, la TCO-A est également limitée à un champ de vision relativement réduit.

 

Conclusion

La TCO-A est un examen sûr, rapide et non invasif qui permet une évaluation tridimensionnelle des couches choriorétiniennes dans la RD et peut être utilisée dans le dépistage et la surveillance des patients atteints de RD. D’autres études et essais cliniques sont nécessaires, afin de déterminer plus précisément comment la TCO-A peut être incorporée de façon optimale dans la pratique clinique et comment elle peut guider les décisions thérapeutiques.

 

Le Dr Oliveira est un spécialiste de la rétine et de l’uvéite à l’Instituto Panamericano da Visão, Goiânia au Brésil et un chercheur universitaire au Toronto Retina Institute, Toronto, Ontario. Le Dr Berger est professeur adjoint dans le Département d’ophtalmologie et des sciences de la vision à l’Université de Toronto et directeur du Toronto Retina Institute. Le Dr Chow est professeur adjoint dans le Département d’ophtalmologie et des sciences de la vision à l’Université de Toronto et codirecteur du Toronto Retina Institute.

 

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Divulgation : Les Drs Oliveira et Berger ont déclaré qu’ils n’ont aucune divulgation à faire en association avec le contenu de cette publication. Le Dr Chow est consultant pour Alcon, Bayer, Dutch Ophthalmic Research Center, Syngergetics et Katalyst, et conférencier pour Allergan, Dutch Ophthalmic Research Center et Optovue.

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