Asymétrie cornéenne

L’asymétrie de la cornée est une caractéristique observée en topographie cornéenne. Il est important de la détecter et de la quantifier, car elle est un marqueur important pour la détection précoce du kératocône (kératocône fruste), en particulier dans ses formes d’orientation verticale ou oblique.

Définition de l’asymétrie

L’asymétrie cornéenne est définie par une  différence de courbure marquée entre des hémi-méridiens opposés (ex : hémi-méridien 90°, hémi-méridien 270°) : un secteur de la cornée est plus cambré que le secteur opposé.

Voici un exemple schématique tridimensionnel de surface cornéenne asymétrique :

Asymétrie de la cornée

La surface cornéenne est représentée par le maillage vert: l’asymétrie est liée à une cambrure accentuée au niveau de la moitié inférieure : ce type d’asymétrie est caractéristique du kératocône.

La cornée présente cependant une asymétrie physiologique: elle est généralement moins cambrée en nasal qu’en temporal. Ceci est en partie lié au fait du décalage nasal du vertex cornéen, sur lequel est centré l’examen en topographie spéculaire, et de l’asphéricité cornéenne physiologique prolate.

 

Traduction topographique de l’asymétrie :

En courbure

 Une distribution asymétrique du gradient de courbure topographique traduit la différence de cambrure entre certains hémi-méridiens opposés.

variations de la courbure en topographie cornéenne

Représentation schématique d’une répartition asymétrique de la courbure (quantifiée ici par les cercles osculateurs, qui ne sont pas représentés à l’échelle) le long d’un méridien de la surface cornéenne antérieure. Dans cet exemple, l’apex, qui est défini comme le point de courbure maximale, est latéralisé (décentré en inférieur) vis-à-vis du centre géométrique de la cornée. Ce dernier marque la démarcation entre les deux hémi méridiens (supérieur et inférieur) constitutifs du méridien exploré. Ce type d’asymétrie est souvent observé chez les patients atteints de kératocône (l’apex se déplaçant typiquement en inféro-temporal par rapport au centre géométrique de la cornée)

Voici un exemple de topographie cornéenne obtenue chez un patient atteint de kératocône.

topographie axiale du kératocône

Topographie spéculaire en mode axial (échelle relative personnalisée) d’une cornée présentant un kératocône. Noter le fort gradient de courbure vertical, et le déplacement inférieur de l’apex en courbure axiale. L’asymétrie de courbure entre la moitié supérieure de la cornée et la moitié inférieure de la cornée est évidente.

 

Une distribution de la courbure asymétrique s’associe souvent avec un déplacement de l’apex qui s’éloigne de la région centrale, dans la direction des hémi méridiens les plus cambrés. Il est important de garder à l’esprit que cette carte (courbure axiale) découle de l’étude du rayon de courbure local de la cornée (et non d’une représentation de la forme spatiale de la cornée). Les zones représentées en couleurs chaudes sont « plus cambrées » (plus petit rayon de courbure).

La cornée étant généralement légèrement plus plate dans sa portion nasale, un certain degré asymétrie horizontale (par rapport à l’axe vertical) est couramment retrouvé pour des cornées normales et elle se manifeste par des couleurs plus froides du côté nasal par rapport au côté temporal de la cornée, alors que l’apex demeure relativement central.

asymétrie cornéenne nasale physiologique

Représentation de la courbure en mode axial d’une cornée normale (œil droit, échelle personnalisée). Il existe une légère asymétrie verticale, mais de faible magnitude. L’asphéricité est de type prolate, la cornée est globalement plus cambrée au centre que vers les bords. Noter l’aplatissement périphérique plus marqué en nasal (flèche), qui provoque une asymétrie de type horizontal: cette asymétrie est physiologique, et en partie liée au décalage nasal du vertex, qui correspond par définition au centre de la carte topographique, qui ne doit pas être confondu avec le centre géométrique de la cornée.

Toute augmentation de l’asymétrie, en particulier quand elle est oblique ou verticale et associée à un déplacement de l’apex doit faire suspecter la présence d’une atteinte de la cornée telle que le kératocône ou la dégénérescence pellucide marginale.

Aux stades précoces du kératocône, l’asymétrie se caractérise souvent par un aspect de nœud papillon asymétrique  (« asymetric bow tie ») dont l’orientation suit la direction de la partie plus cambrée de la cornée. Aux stades les plus précoces (kératocône infraclinique de forme fruste), seule la présence d’une zone légèrement plus cambrée en paracentral inférieur peut être observée, avec une déviation de la direction d’un des hémi-méridiens les plus cambré par rapport à l’autre (skewed radial axes : SRAX).

asymétrie cornéenne kératocone fruste et anomalie de type SRAX

Représentation topographique en courbure axiale (échelle personnalisée) de l’ autre (œil adelphe, droit) du patient atteint de kératocône présenté sur les figures précédentes. La cornée de l’œil droit présente un des signes topographiques précoces de kératocône : un « nœud papillon » asymétrique avec des hémi méridiens de courbure maximale (segments rouges) d’axe déviés. On peut utiliser l’acronlyme« AB-SRAX » pour désigner cet aspect: AB pour Asymetric Bowtie, SRAX pour Skewed radial axes). L’aspect en noeud papillon est lié à la conjonction de l’asphéricité et de la toricité cornéenne; la déviation des hémi axes est le fruit de la déformation asymétrique de la cornée. Dans ce contexte, lorsque l’on sait que l’autre oeil a un kératocône, il est possible de poser formellement le diagnostic de kératocône fruste, malgré le caractère mineur de ces anomalies. Les frottements oculaires répétés sont à l’origine d’une déformation asymétrique de la cornée, de même que la compression de l’oeil la nuit par la main  ou l’oreiller.

Aux stades avancés, l’asymétrie extrême se combine avec une asphéricité négative (prolate) plus importante et résulte en un aspect où ressort nettement une zone décentrée plus cambrée.

Insistons sur le fait qu’il est important de détecter et de quantifier l’asymétrie afin de pouvoir élaborer des outils de dépistage du kératocône en chirurgie réfractive; toute asymétrie n’est pas forcément synonyme de kératocône fruste, et il faut rassembler d’autres indices pour accréditer cette hypothèse diagnostique (contexte clinique, épaisseur cornéenne, etc.). Les frottements oculaires répétés expliquent une très grande proportion des cas topographiques d’asymétrie cornéenne (les frottements oculaires expliquent selon l’auteur du site la survenue du kératocône). Il est également frappant d’observer la corrélation entre des formes d’asymétries cornéennes isolées et le fait de dormir sur le ventre ou le côté, en appuyant de manière prolongée sur l’oeil (oreiller ou main).

 

En dehors des frottements et de ces causes traumatiques chroniques, la cornée peut subir une déformation aiguë consécutive à une infection (abcès), ou la délivrance d’une correction laser décentrée.

L’exemple suivant correspond à un décentrement de la correction d’une myopie en laser de surface (PKR), survenue au milieu des années 90, quand les premiers lasers excimers de disposaient pas en routine de système d’asservissement aux poursuites oculaires (eye-tracker). Lors de la reprise chirurgicale par traitement personnalisé (topographiquement guidé), pour soulager le patient de symptômes de vision dédoublée, à nouveau en PKR, on observe bien  la zone de traitement décalée en inférieur. La PKR initiale ayant ôté localement la couche lisse de Bowman, la plus superficielle du stroma de la cornée (mise à nu après retrait de l’épithélium), on observe grâce à la réduction du reflet le décalage de la zone de photoablation en inférieur après retrait de l’épithélium.

décentrement photablation asymétrie cornéenne

Asymétrie de courbure en carte kératométrique axiale liée à un décentrement de correction laser. La zone de couleur chaudes correspond au raccord avec la zone non traitée. L’aplatissement induit par la correction laser est décalé en inférieur. Après retrait de l’épithélium cornéen au cours de la chirurgie effectuée 20 ans après la procédure initiale, on observe grâce à la perte du reflet de la couche de Bowman que le traitement est décentré de manière significative en inférieur.

Divers indices issus des cartes de courbure et permettant de quantifier l’asymétrie ont été décrits, ils reposent sur les différences de courbures notées entre hémiméridiens et/ou hémi cornée supérieure et inférieure (ex: valeur I-S, qui est utilisée dans le calcul de la valeur du Score avec le logiciel SCORE Analzyer). Ces indices sont utiles au dépistage du kératocône (voir le site dédié au logiciel SCORE Analyzer)

En élévation

En topographie d’élévation, l’asymétrie horizontale physiologique est responsable, dans les cornées normales, d’un léger décentrement temporal et de différences entre les points situés respectivement en temporal et nasal dans la distribution relative de leur élévation respective par rapport à la sphère de référence.

Aux stades précoces du kératocône, l’asymétrie se traduit également en élévation par une réduction de la symétrie axiale par rapport à l’axe horizontal. Un léger décalage vers le bas de la bande d’élévation horizontale (« promontoire ») sur les cartes d’élévation de la cornée antérieure peut être observé.

asymétrie cornéenne : aspect en élévation

Topographie d’élévation de la surface cornéenne antérieure (la sphère de référence est libre: mode float). La cornée est prolate et torique (astigmatisme conforme), et présente une asymétrie verticale notable, qui se traduit par un décalage du promontoire horizontal vers le bas (noter la différence entre la distance supérieure et inférieure au centre géométrique de la cornée). La surface cornéenne analysée ici en élévation est représentée en courbure sur la Figure précédente – asymétrie marquée verticale. En élévation, l’asymétrie est moins évidente qu’en courbure; ceci est en particulier du à ce que la sphère de référence se décale pour épouser au mieux la surface étudiée, ce qui minimise la traduction topographique de l’asymétrie.

L’asymétrie cornéenne peut être mieux dévoilée par l’utilisation d’une contrainte d’alignement (par exemple, mode « axis ») pour le calcul de la sphère de référence (Best Fit Sphere – BFS) puisque le mode « float » permet à la sphère de s’éloigner du centre, réduisant dès lors l’asymétrie apparente sur les cartes d’élévation. Le mode « axis » contraint la sphère à demeurer alignée avec le centre géométrique de la cornée.

asymétrie cornéeenne elevation : utilisation du mode axis

Représentation en élévation, en utilisant une contrainte d’alignement pour la sphère de référence (mode axis). La sphère est contrainte de s’aligner sur le centre géométrique de la cornée. Cette contrainte permet de souligner l’asymétrie de la surface explorée. Les hémi-méridiens les plus cambrés sont situés en inférieur, et se situent sous la sphère de référence contrainte. Les hémi-méridiens supérieurs, moins cambrés, sont logiquement situés au dessus.

 

En pratique, la composante asymétrique n’est que très rarement isolée, et accompagne selon les circonstances cliniques divers degrés de toricité et d’asphéricité. Dans le kératocône, la toricité et l’asphéricité négative sont souvent plus prononcées que pour une cornée normale.

La figure suivante, établie à partir d’un logiciel de simulation mathématique (Maple) résume les aspects topographiques caractéristiques observés en courbure et en élévation quand l’asymétrie se combine avec de l’asphéricité et/ou de la toricité.

asymétries cornéeennes, toricité, asphéricité: comparaison entre les cartes de courbure élévation

Simulation informatiques de la représentation en élévation (E) et en courbure (C) de surfaces cornéennes en fonction de leurs propriétés géométriques élémentaires. Les surfaces ont été générées par un logiciel de simulation mathématique, et un algorithme de calcul a été réalisé pour le calcul de la sphère de référence (nécessaire à la représentation de l’élévation), et de la courbure de type méridionale.

 

 

 

Il est important de noter que l’interprétation clinique d’une asymétrie topographique repose sur le contexte clinique, et d’autres paramètres topographiques comme l’évolutivité, et l’existence ou non d’une asymétrie controlatérale comparable (préservation de l’énantiomorphisme, qui caractérise la symétrie en miroir entre œil droit et œil gauche).

 


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Rabinowitz YS, Rasheed K, Yang H, Elashoff J. Accuracy of ultrasonic pachymetry and videokeratography in detecting keratoconus.J Cataract Refract Surg. 1998;24(2):196-201.

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