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Journal Français d'Ophtalmologie
Vol 27, N° 10  - décembre 2004
pp. 1083-1089
Doi : JFO-12-2004-27-10-0181-5512-101019-ART01
Étude en microscopie confocale in vivo des bulles de filtration après chirurgie du glaucome
 

A. Labbé, B. Dupas, P. Hamard, C. Baudouin
[1] Service d’Ophthalmologie III, Centre Hospitalier National d’Ophtalmologie des Quinze-Vingts, INSERM U598, UFR Paris Île-de-France Ouest, Paris.

Tirés à part : C. Baudouin,

[2] Service d’Ophthalmologie III, CHNO des Quinze-Vingts, 28, rue de Charenton, 75012 Paris. baudouin@quinze-vingts.fr

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Étude en microscopie confocale in vivo des bulles de filtration après chirurgie du glaucome

Objectif : Étudier in vivo au niveau cellulaire, à l’aide d’un nouveau microscope confocal, les bulles de filtration après chirurgie du glaucome.

Matériel et Méthodes : Nous avons étudié rétrospectivement 20 bulles de filtration de 17 patients opérés de trabéculectomie ou sclérectomie profonde non perforante (SPNP). Pour chaque patient, une évaluation biomicroscopique, une mesure de la pression intra-oculaire et un examen en microscopie confocale in vivo (Heidelberg Retinal Tomograph II Rostock Cornea Module) ont été effectués. Les yeux ont été divisés en trois groupes : les bulles filtrantes (8 yeux), les bulles non filtrantes encapsulées et plates (7 yeux) et les bulles filtrantes avec adjonction de mitomycine C (5 yeux). Les images obtenues en microscopie confocale in vivo ont ensuite été comparées à l’aspect morphologique et fonctionnel des bulles de filtration.

Résultats : Les bulles filtrantes présentaient de nombreux microkystes intra-épithéliaux alors qu’ils étaient pratiquement absents au niveau des bulles non filtrantes plates. Quelques microkystes intra-épithéliaux étaient néanmoins visibles dans les bulles non filtrantes kystiques. Les bulles filtrantes avaient un tissu sous-conjonctif lâche à mailles larges, alors qu’il était dense à mailles serrées dans les bulles non filtrantes. Les bulles filtrantes avec mitomycine C avaient de nombreux microkystes de taille variable, le tissu sous-conjonctif y était également arrangé de manière très lâche.

Conclusion : En étudiant directement in vivo au niveau cellulaire les bulles de filtration, cette technique originale donne des résultats comparables à ceux des études histologiques ex vivo. La microscopie confocale in vivo peut contribuer à la compréhension des phénomènes de cicatrisation post-opératoire des bulles de filtration.

Abstract
An evaluation of blebs after filtering surgery with the in vivo confocal microscope

Purpose: To describe blebs after filtering surgery with a new in vivo confocal microscope.

Methods: We retrospectively evaluated 20 filtering blebs of 17 patients after trabeculectomy or deep nonpenetrating sclerectomy. Ophthalmological examinations included slit-lamp examination, applanation tonometry and in vivo confocal microscopy imaging (Heidelberg Retina Tomograph II Rostock Cornea Module). Eyes were classified into three groups: filtering blebs (eight eyes), nonfiltering blebs that were encapsulated or flat (seven eyes) and filtering blebs with mitomycin C (five eyes). In vivo confocal microscopy images were compared to the morphological and functional aspects of filtering blebs.

Results: Filtering blebs had numerous intraepithelial microcysts, whereas nonfiltering blebs had none or few. However, few microcysts were seen in the encapsulated filtering blebs. The connective tissue of filtering blebs was arranged loosely, whereas it was dense in nonfiltering blebs. Filtering blebs with mitomycin C had numerous microcysts and loosely arranged subepithelial connective tissue.

Conclusion: By evaluating filtering blebs at the cellular level, this original method is highly consistent with ex vivo histological examination. In vivo confocal microscopy constitutes a new promising way to understand the wound healing mechanism in filtering surgery.


Mots clés : Glaucome , sclérectomie profonde non perforante , trabéculectomie , chirurgie filtrante , microscopie confocale

Keywords: Glaucoma , deep sclerectomy , trabeculectomy , filtering surgery , confocal microscopy


INTRODUCTION

La trabéculectomie puis la sclérectomie profonde non perforante sont devenues depuis la fin des années soixante les méthodes de référence du traitement chirurgical du glaucome [1], [2], [3]. Ces deux techniques sont en général associées à une bulle de filtration, quoique sa présence ne soit pas indispensable pour un contrôle pressionnel correct. En dehors de la technique chirurgicale, le succès d’une intervention filtrante dépend de nombreux facteurs comme le type de glaucome [4], l’âge, l’ethnie, les antécédents de chirurgie filtrante, et les traitements antiglaucomateux locaux précédant la chirurgie [5]. Cependant, le développement de cette bulle de filtration, lié au processus de cicatrisation post-opératoire, est un élément majeur de l’efficacité et du devenir à long terme de ces deux techniques chirurgicales.

De nombreux auteurs [6], [7], [8] se sont donc intéressés aux caractéristiques cliniques de ces bulles dans le but de corréler leur aspect morphologique à leur efficacité, en terme de filtration, donc de diminution de la pression intra-oculaire (PIO). Néanmoins, dans un nombre non négligeable de cas, l’aspect clinique favorable de la bulle ne traduit pas forcément ses capacités de filtration et de diminution de la PIO. Les raisons de cet échec de filtration, liées au processus de cicatrisation et aux changements histologiques des tissus composant la bulle, ne pouvaient pas jusqu’alors être étudiées in vivo en pratique clinique.

L’analyse microscopique in vivo de ces bulles de filtration grâce à un nouvel appareil de microscopie confocale (Heidelberg Retina Tomograph II, Rostock Cornea Module) a permis de mieux comprendre leur structure au niveau cellulaire et de la comparer à leur aspect morphologique et fonctionnel.

PATIENTS ET MÉTHODES

Dans cette étude rétrospective ont été étudiées 20 bulles de filtration de 17 patients présentant tous un glaucome primitif à angle ouvert, opérés de trabéculectomie ou de sclérectomie profonde non perforante et suivis au Centre Hospitalier National d’Ophtalmologie des Quinze-Vingts. Il y avait 10 femmes et 7 hommes âgés de 21 à 82 ans (moyenne : 56,8 ± 15,9 ans). Parmi les 20 yeux examinés, 8 avaient bénéficié d’une trabeculectomie (38 %) et 12 d’une sclérectomie profonde non perforante (62 %). Dans 5 cas, de la mitomycine C (MMC) avait été utilisée durant l’intervention. Les deux types d’interventions filtrantes avaient été réalisées selon les techniques habituelles. Dans les deux cas, la désinsertion conjonctivale avait été pratiquée au limbe. Le cas échéant, l’adjonction de mitomycine C avait été effectuée en per-opératoire à l’aide d’une éponge imbibée dans une solution de mitomycine C (concentration de 0,2 mg/ml) appliquée directement entre la sclère et le plan conjonctivo-ténonien pendant deux minutes.

L’évaluation clinique et les images de microscopie confocale in vivo ont été obtenues entre 1 et 144 mois (moyenne : 33,9 ± 41,8 mois) après la chirurgie filtrante. Chaque patient a bénéficié d’un examen ophtalmologique complet avec évaluation morphologique de la bulle au biomicroscope et mesure de la PIO. L’efficacité de la technique chirurgicale a été déterminée selon les résultats de la PIO mesurée par aplanation, la bulle étant dite filtrante si la PIO était inférieure à 21 mmHg sans traitement et non filtrante si la PIO était supérieure ou égale à 21 ou si l’ajout d’un traitement anti-glaucomateux était nécessaire, conformément aux études précédentes [7], [9].

Les yeux ont été divisés en trois groupes, 8 yeux présentaient une bulle filtrante (Groupe 1), 7 yeux présentaient une bulle non filtrante, composant le Groupe 2 au sein duquel deux sous-groupes ont été individualisés selon leur aspect morphologique : 2 yeux présentaient une bulle non filtrante encapsulée (Groupe 2a), 5 yeux présentaient une bulle non filtrante plate (Groupe 2b). Enfin 5 yeux présentaient une bulle filtrante avec adjonction de MMC durant l’intervention (Groupe 3).

La microscopie confocale in vivo des bulles de filtration a été réalisée grâce au nouveau module cornéen du Heidelberg Retina Tomograph II : le HRT II Rostock Cornea Module (Heidelberg Engineering GmbH, Germany). Les images obtenues par ce nouveau microscope confocal laser in vivo couvrent une surface de 0,4 mm × 0,4 mm soit 384 × 384 pixels, avec une résolution optique théorique de 2 µm (longitudinal) et 4 µm (transversal). La source laser est un laser diode de 670 nm de longueur d’ondes. L’ajustement de l’acquisition des images est contrôlé par une caméra CCD (480 × 460 pixels, RGB, 15 images/s) placée sur le coté de l’appareil, donnant une image latérale de l’œil du patient. L’appareil donne également la distance focale de l’image obtenue, permettant ainsi de connaître la profondeur en microns de la coupe observée. Une goutte anesthésique d’oxybuprocaïne 0,4 % ainsi qu’une goutte de Lacrigel® ont été instillées dans l’œil avant de réaliser l’examen. Pour chaque œil, plusieurs images de la conjonctive recouvrant la bulle et du tissu sous-conjonctival en regard du volet scléral ont été prises. Toutes les images de microscopie confocale ont été acquises par le même opérateur dans les mêmes conditions d’examen. Elles ont été ensuite étudiées rétrospectivement par deux opérateurs puis comparées à l’examen clinique morphologique de la bulle de filtration et à la PIO.

RÉSULTATS

Pour le Groupe 1, celui des bulles filtrantes, l’étude des images de microscopie confocale in vivo retrouvait plusieurs caractéristiques principales. Les cellules conjonctivales et cornéennes étaient bien visualisées et d’aspect normal (fig. 1a). Il existait de nombreux espaces optiquement vides entre les cellules épithéliales correspondant à des microkystes remplis de liquide. Ces microkystes étaient particulièrement nombreux en regard du limbe. Le nombre de ces microkystes était variable ainsi que leur taille qui était comprise entre 10 et 150 µm, (fig. 1b et 1c). Les images en profondeur montraient un tissu conjonctif d’aspect lâche à mailles peu serrées, arrangé de manière peu structurée. Au sein de ce tissu, il existait des espaces optiquement vides entre les mailles. Pas ou peu de vaisseaux ont été retrouvés dans ce tissu (fig. 1d et 1e). Il n’a pas été mis en évidence de différence structurelle particulière entre l’aspect en microscopie confocale des bulles de filtration après trabéculectomie ou sclérectomie profonde non perforante .

Pour le Groupe 2, celui des bulles non filtrantes, deux sous-groupes se distinguaient, celui des bulles plates et celui des bulles kystiques encapsulées. Dans les deux sous-groupes, l’épithélium conjonctival et cornéen au limbe était d’aspect normal et bien visualisé (fig. 2a). Pour le Groupe 2a, au sein de l’épithélium conjonctival recouvrant la bulle, il y avait très peu ou pas d’espaces vides correspondant aux microkystes intra-conjonctivaux. Les quelques microkystes présents n’étaient pas optiquement vides et contenaient un matériel dense (fig. 2b et 2c). Pour le Groupe 2b, celui des bulles kystiques, il existait quelques microkystes en périphérie de la bulle (fig. 2d). En profondeur, le tissu conjonctif de la paroi des bulles était bien visualisé (fig. 2e). L’ensemble des bulles du Groupe 2 présentait un réseau de tissu conjonctif dense à mailles très serrées avec peu de logettes optiquement vides (fig. 2f, 2g). Il existait au sein de ce tissu de nombreux vaisseaux d’aspect tortueux (fig. 2h). De même que dans le Groupe 1, aucune différence au niveau de l’aspect des bulles n’a été identifiée en fonction de la technique chirurgicale utilisée.

Pour le Groupe 3, concernant les bulles filtrantes ayant bénéficié de MMC en per-opératoire, on retrouvait au sein d’un épithélium conjonctival normal, des espaces optiquement vides de petite et de très grande taille (de 10 µm à 300 µm) (fig. 3a). Ces microkystes étaient parfois remplis de nombreux points hyperréflectifs de quelques microns, qui pouvaient correspondre à des cellules épithéliales nécrosées ou à des cellules inflammatoires (fig. 3b). En profondeur, le tissu sous-conjonctival était arrangé de manière très lâche avec des mailles larges et semblait peu structuré. Au sein de ce tissu, les logettes optiquement vides étaient nombreuses et de grandes tailles (fig. 3c). Aucun vaisseau n’était visible au sein de ces bulles (fig. 3d).

DISCUSSION

La chirurgie filtrante du glaucome a pour objectif d’abaisser la pression intra-oculaire dans le but de préserver le nerf optique. Le succès d’une intervention filtrante dans le cadre du traitement chirurgical du glaucome dépend en grande partie de l’existence d’une bulle de filtration fonctionnelle. De nombreux auteurs ont cherché à classer ces bulles [6], puis à corréler l’aspect morphologique observé en pratique clinique et leur efficacité en terme de filtration [7], [8], [9]. Pour Picht et Grehn [9], [10], les bulles de filtration au pronostic favorable ont comme critères morphologiques, observés au biomicroscope, de nombreux microkystes, l’absence de vaisseaux tortueux et d’encapsulation. À l’inverse, les bulles nécessitant une reprise chirurgicale présentent fréquemment une vascularisation importante, des vaisseaux tortueux, une encapsulation et les microkystes y sont rares.

Compte tenu d’un taux non négligeable d’échecs de cette appréciation clinique, d’autres auteurs ont recherché des techniques différentes d’évaluation in vivo de ces bulles de filtration. L’UBM a été étudiée dans ce cadre [11] et semble être utile pour évaluer le fonctionnement de la bulle [12], [13]. Cependant, le processus de cicatrisation après chirurgie filtrante semble être le point fondamental du fonctionnement et du développement d’une bulle filtrante efficace à long terme. L’étude morphologique superficielle par l’UBM ne peut qu’appréhender indirectement et imparfaitement ces phénomènes histologiques microscopiques.

Le principe de la microscopie confocale a été décrit pour la première fois par Minsky en 1957 [14]. Grâce aux avancées technologiques des 40 dernières années, la microscopie confocale permet maintenant l’observation in vivo de la cornée à la fois dans ses aspects normaux [15] mais aussi dans des pathologies aussi diverses que les kératites herpétiques [16] ou fongiques [17], les dystrophies cornéennes [18] ou pour évaluer la cicatrisation de la cornée après Lasik [19]. Plus récemment, la conjonctive et son stroma ont pu aussi être étudiés in vivo à un niveau cellulaire [20].

Dans cette étude, cette technique nouvelle a été utilisée pour analyser les tissus superficiels et profonds composant la bulle de filtration et corréler les images obtenues à leur fonctionnement ainsi qu’à leur aspect morphologique. L’utilisation du Heidelberg Retina Tomograph II Rostock Cornea Module, microscope confocal in vivo de nouvelle génération, encore au stade d’évaluation précommerciale, a permis de réaliser cette étude préliminaire.

Les bulles dites filtrantes (Groupe 1) présentent au niveau superficiel un épithélium conjonctival normal avec de nombreux microkystes intra-conjonctivaux, un tissu sous-conjonctival peu dense arrangé de manière anarchique avec des mailles larges. En revanche, les bulles non filtrantes (groupe 2) ne présentent pas ou très peu de ces microkystes et le tissu sous-conjonctival est, dans ce cas, très dense et à mailles serrées avec parfois des vaisseaux. Pour Powers et al. [21], les bulles filtrantes ont un tissu sous-conjonctival arrangé de manière lâche, avec au niveau superficiel des espaces vides. Addicks et al. [22] retrouvent dans la paroi des bulles en échec de filtration un tissu conjonctif dense. Dans cette même étude, ces auteurs décrivent également des microkystes dans la paroi des bulles filtrantes. Les résultats de cette étude sont sur ce point en accord avec les études histologiques effectuées précédemment.

La présence et le nombre de microkystes constituent un facteur morphologique, observé cliniquement, fréquemment retrouvé dans les études précédentes comme bon marqueur de fonctionnement de la bulle de filtration [7], [9], [23]. Cette étude rejoint celle d’autres auteurs qui pensent voir dans ces microkystes la preuve d’un passage trans-conjonctival d’humeur aqueuse [21].

Depuis longtemps, la micro-architecture du tissu conjonctif de la paroi de la bulle semble être corrélée au contrôle de la PIO. Les échecs de la filtration paraissent être dus à un excès de production de matrice extracellulaire [22], [24]. Contrairement au biomicroscope, le microscope confocal in vivo permet d’étudier à un niveau cellulaire les tissus superficiels et profonds de la bulle de filtration. Dans cette première étude, l’aspect microscopique in vivo de tissus peu denses à mailles larges dans une bulle filtrante et celui de tissus denses à mailles très serrées dans une bulle non filtrante s’apparentent aux résultats des études précédentes [21], [22].

La MMC a été introduite en chirurgie filtrante pour diminuer le risque d’échec de la filtration [25]. La MMC en inhibant la prolifération cellulaire empêche le phénomène de cicatrisation de la bulle à l’origine de bon nombre d’échecs. Shields et al. [26] retrouvent dans l’analyse histologique d’une bulle de trabéculectomie avec adjonction de MMC, un épithélium irrégulier avec de nombreux microkystes et un tissu conjonctif arrangé de manière lâche. Ces observations de microscopie confocale in vivo s’accordent également avec les études histologiques : dans l’observation des bulles avec MMC de nombreux microkystes de taille variable et un tissu conjonctif peu dense et très lâche sont retrouvés.

L’évaluation des bulles de filtration en microscopie confocale in vivo confirme donc les résultats antérieurs d’analyses histologiques ex vivo. La simplicité d’utilisation et l’absence de caractère invasif en font une méthode d’investigation d’avenir. Par son approche microscopique à la fois en surface et en profondeur, l’exploration en microscopie confocale in vivo donne une vision entièrement nouvelle des bulles de filtration dans la chirurgie du glaucome. Cette méthode originale permet d’observer directement in vivo les processus histologiques à l’origine de la filtration ou de l’échec de filtration de ces bulles. En étudiant directement sur le patient le processus de cicatrisation de la bulle de filtration et en décelant très tôt un éventuel excès, une thérapeutique pourrait être proposée avec plus de chances d’efficacité. Une étude prospective en microscopie confocale in vivo évaluant les bulles de filtration est en cours pour affiner ces résultats.

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