Topographie cornéenne: cartes de courbure
Les premières cartes de topographie cornéenne étaient des cartes de courbure, calculées à partir de l’analyse du reflet d’un disque ou d’une coupole de Placido. Ce motif, constitué d’anneaux concentriques alternativement sombres et brillants, se réfléchit sur la surface antérieure de la cornée qui agit comme un miroir convexe. L’analyse informatisée de cette image permet de calculer la courbure locale en plusieurs milliers de points.
Sommaire
Principe de la topographie Placido
Le patient fixe le centre de la coupole (centre des anneaux). Les anneaux clairs du disque de Placido sont illuminés et se reflètent sur le film lacrymal recouvrant la cornée. L’examen est centré sur le reflet cornéen central (image de Purkinje I). Un algorithme mathématique, généralement de type « arc-step », permet de calculer la courbure locale à partir du déplacement relatif des anneaux concentriques sur l’image numérique.
Avantages
- Haute résolution (plusieurs milliers de points)
- Non invasif, rapide
- Excellente sensibilité aux variations de courbure antérieure
- Bien adapté au dépistage du kératocône
Limitations
- Ne mesure que la face antérieure
- Sensible aux irrégularités du film lacrymal
- Zone centrale (apex) moins précise
- Cartes de courbure ≠ cartes d’élévation
Repères historiques
Dès le XVIIe siècle, Scheiner comparait les réflexions de billes de verre à celles de la cornée. Le disque de Placido (fin XIXe siècle) a révolutionné l’exploration cornéenne. En 1896, Gullstrand réalisa la première évaluation quantitative des images de Placido. Le premier topographe entièrement automatisé (CMS-1, Computed Anatomy Inc.) est apparu dans les années 1980.
Cartes de courbure
À chaque interprétation d’une carte topographique cornéenne de courbure (axiale, tangentielle ou moyenne), il faut se remémorer que l’on observe en fait des « rayons de courbure ». Les cartes en échelle millimétrique attribuent des couleurs chaudes (orange, rouge) aux rayons de courbure petits (cornée plus courbe localement), et des couleurs froides (bleu) aux zones moins courbes.
Valeurs normales
Rayon de courbure central
7,2 – 8,4 mm
Moyenne ≈ 7,8 mm
Puissance kératométrique
40 – 47 D
Moyenne ≈ 43 D
L’utilisation de cartes en rayon de courbure (mm) est naturellement préférée en contactologie, pour guider le choix du rayon d’une lentille d’essai. En chirurgie réfractive, les cartes sont le plus souvent légendées en dioptries.
Dioptries de courbure vs dioptries de vergence
Point clé
Quand l’échelle d’une carte de courbure est en dioptries, il s’agit de « dioptries de courbure », et non de dioptries de puissance optique (vergence). Cette distinction est fondamentale pour l’interprétation correcte des cartes topographiques.
Les dioptries de courbure sont calculées comme l’inverse du rayon de courbure (en mètres) multiplié par la différence entre l’indice kératométrique (conventionnellement 1,3375) et l’indice de l’air (1,0) :
K (D) = (nk − 1) / R
où nk = 1,3375 (indice kératométrique) et R = rayon de courbure en mètres
Au voisinage du sommet de la cornée (et seulement à cet endroit), les dioptries de courbure sont approximativement égales aux dioptries de puissance optique, à condition de mesurer une cornée « standard » dont la courbure postérieure est proportionnelle à la courbure antérieure.
L’indice kératométrique : un compromis historique
En moyenne, la face postérieure réduit la puissance optique de la cornée antérieure d’environ 10 % (gradient d’indice négatif entre humeur aqueuse et stroma cornéen). L’indice kératométrique est un indice minoré : l’indice de réfraction physique réel du stroma cornéen est proche de 1,376. Le choix de 1,3375 est destiné à compenser l’absence de mesure de la face postérieure.
du stroma cornéen
conventionnel
aqueuse
Attention après chirurgie réfractive
Après LASIK ou PKR myopique, le rapport entre courbures antérieure et postérieure est modifié. L’approximation par l’indice kératométrique standard (1,3375) devient invalide et conduit à une surestimation de la puissance cornéenne. Ceci induit une sous-estimation de la puissance de l’implant et un risque d’hypermétropie postopératoire après chirurgie de la cataracte.
Avancée récente
Des travaux récents (Gatinel et al., 2023) ont établi une relation théorique entre le rapport des courbures antéro-postérieure (APR), l’indice kératométrique et la puissance cornéenne totale. L’indice kératométrique « idéal » peut être calculé à partir du rapport APR :
Plus le rapport APR est élevé, plus l’indice kératométrique idéal est bas. Pour un APR moyen de 1,22, l’indice idéal serait d’environ 1,329-1,331, inférieur à la valeur conventionnelle de 1,3375.
Erreurs fréquentes d’interprétation
⚠️ Ne pas confondre courbure et élévation !
Une erreur fréquente consiste à extrapoler la représentation tri-dimensionnelle de la cornée à partir des informations de courbure. Visualiser les zones rouges comme des « sommets » ou des « bosses », et les zones bleues comme des « creux » ou des « vallées » conduit à une interprétation erronée.
Cette confusion est compréhensible : le propre de la topographie est de représenter une « forme ». Mais l’histoire de l’exploration cornéenne veut que la topographie « de courbure » a précédé la topographie d’élévation, et instauré un code colorimétrique emprunté à la topographie terrestre (couleurs chaudes = zones « plus élevées »). Or sur les cartes de courbure, ces couleurs indiquent simplement des zones « plus courbées ».
Règle d’interprétation
Couleurs chaudes
Rayons de courbure petits → Zone plus courbée
Couleurs froides
Rayons de courbure grands → Zone moins courbée
Cartes de puissance réfractive
Pour obtenir une carte de puissance optique cornéenne vraie (et non de courbure), il faut choisir une représentation en « puissance réfractive » (refractive power map). Ces cartes sont obtenues grâce à un ray tracing virtuel sur la surface cornéenne, appliquant la loi de Snell-Descartes à chaque point.
Ray tracing
Le ray tracing consiste à envoyer des rayons lumineux parallèles à travers la cornée, en tenant compte des indices de réfraction réels : air (n = 1), stroma cornéen (n = 1,376), humeur aqueuse (n = 1,336), ainsi que de la pente des surfaces et de l’épaisseur cornéenne. Cette méthode fournit la vraie puissance réfractive de la cornée.
Types de cartes topographiques
Applications cliniques
🔍 Dépistage du kératocône
Une augmentation localisée de la courbure, en particulier dans la moitié inférieure (cambrure inférieure), peut traduire un kératocône débutant. Indices : I-S > 1,4 D, KISA%, BAD-D.
👁️ Bilan pré-chirurgie réfractive
Identification des astigmatismes réguliers et irréguliers, évaluation du risque d’ectasie postopératoire (score de Randleman).
🔬 Contactologie
Choix du rayon de base des lentilles rigides ou souples, suivi de l’orthokératologie, détection du « warpage » cornéen.
💉 Chirurgie de la cataracte
Quantification de l’astigmatisme pour le choix d’un implant torique, placement de l’incision, après chirurgie réfractive : cartes de puissance réfractive obligatoires.
En résumé
La topographie spéculaire de Placido reste un outil de référence pour l’analyse de la courbure cornéenne antérieure. Il est essentiel de distinguer les dioptries de courbure (fonction du rayon de courbure et de l’indice kératométrique) des dioptries de puissance réfractive (vraie vergence optique obtenue par ray tracing). Cette distinction est particulièrement critique après chirurgie réfractive cornéenne, où l’approximation par l’indice kératométrique standard devient invalide.
Références
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Dépistage du kératocône
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Pages connexes
Dernière mise à jour : février 2026
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