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Journal Français d'Ophtalmologie
Vol 28, N° 6  - juin 2005
pp. 660-674
Doi : JFO-06-2005-28-6-0181-5512-101019-200504952
Biométrie oculaire par Orbscan
 
Tableau I

Tableau 2

Figure 1

Figure 1. Utilisation des données issues du disque de Placido et de la fente lumineuse de l’Orbscan. Il existe des relations mathématiques simples entre les coordonnées spatiales, la pente et la courbure. La majorité des possibilités biométriques de l’Orbscan sont liées à l’exploitation des données issues de la fente et non des données issues du disque de Placido.
Figure 2

Figure 2. Mesure de l’élévation par la fente lumineuse. La surface est balayée par une fine fente lumineuse. Les coordonnées spatiales (x, y, z) sont mesurées directement par triangulation (application du théorème de Pythagore) entre le point analysé, le projecteur et la caméra.
Figure 3

Figure 3. Principales données biométriques fournies par l’Orbscan.
Figure 4

Figure 4. Paramètres biométriques de la carte « Quad map ». Le diamètre cornéen moyen, le diamètre pupillaire moyen, l’épaisseur cornéenne minimale avec sa localisation en coordonnées cartésiennes (x, y) et la mesure de la profondeur de la chambre antérieure au niveau de l’apex sont indiqués par défaut sur la carte « Quad map ».
Figure 5

Figure 5. Coordonnées cartésiennes ou polaires. L’Orbscan définit la position d’un point B quelconque par rapport à l’apex à l’aide de 2 paramètres dans un système cartésien ou polaire. Les coordonnées rectangulaires (x, y) sont obtenues par projection du point sur les axes des abscisses et des ordonnées. Les coordonnées polaires sont composés d’un paramètre quantitatif (la distance entre le point et l’origine) et d’un paramètre qualitatif directionnel (l’angle entre le point et l’axe de référence).
Figure 6

Figure 6a

Figure 6b

Figure 6c

Figure 6. Les différentes options du logiciel « Eye metrics ». En haut, la photographie non modifié d’un œil greffé. L’option « Placido Image » visualise l’image des mires du disque de Placido. L’option « Emboss Image » accentue le contraste. Sur l’image du bas, superposition de la carte de courbure axiale et des hémi-méridiens.
Figure 7

Figure 7a

Figure 7b

Figure 7. Visualisation d’irrégularités intra-stromales par l’option « Emboss » du logiciel « Eye metrics ». L’option « Emboss » ne détecte pas uniquement les irrégularités des 2 surfaces cornéennes mais également les irrégularités intra-stromales. Ici, des anomalies sous le capot d’un Lasik : un fil d’une compresse à gauche, une invasion épithéliale à droite. Ces anomalies n’étaient pas visibles sur les cartes issues du disque de Placido.
Figure 8

Figure 8. Mesure d’une longueur à l’aide du logiciel « Eye Metrics ». Un repère orthonormé est centré sur l’apex. L’utilisation des coordonnées rectangulaires permet des mesures biométriques. Ici, mesure du diamètre d’un greffon cornéen (le diamètre de trépanation du greffon était de 8 mm).
Figure 9

Figure 9. Réglage des options de la pachymétrie de l’Orbscan. En haut, choix des caractéristiques des cercles figurant sur les cartes pachymétriques (position, diamètre et nombre). En bas, réglage du facteur de conversion acoustique. Ce facteur permet d’étalonner un appareil Orbscan par rapport à un autre pachymètre pris pour référence. Avec le réglage par défaut du facteur de conversion « 0,92 », la mesure pachymétrique de l’Orbscan est sensée correspondre à la mesure ultrasonique.
Figure 10

Figure 10. Exemples de pachymétrie mesurée par l’Orbscan aberrantes sur des cornées pathologiques. À gauche, une cornée présentant un haze dense (PKR), à droite un kératocône de stade IV. Dans les 2 cas, la mesure pachymétrique de l’Orbscan est discordante par rapport à la mesure ultrasonique qui semble plus réaliste. La diminution de la transparence a perturbé la mesure de l’élévation postérieure et donc la mesure de l’épaisseur cornéenne.
Figure 11

Figure 11. Facteurs susceptibles de modifier la fiabilité de l’élévation postérieure. Le rayon lumineux qui détermine l’élévation postérieure doit traverser la cornée et est donc lui-même influencé par les propriétés de la cornée. Le rayon est dévié en fonction de la géométrie de la face antérieure de la cornée (réfraction). L’algorithme qui mesure l’élévation postérieure doit tenir compte de cette déviation. Quand la courbure de la cornée s’écarte trop des valeurs moyennes (chirurgie de la myopie, kératocone…), la déviation du rayon est différente de celle prévue par l’algorithme d’où une erreur dans la mesure de l’élévation postérieure. Les modifications du stroma (œdème, haze, opacités cornéennes…) perturbent également le trajet du rayon lumineux et par conséquent, la détermination de l’élévation postérieure. La diminution de la fiabilité de l’élévation postérieure dans les conditions extra-physiologiques entraîne des mesures de pachymétrie aberrantes.
Figure 12

Figure 12. Les 4 mesures de la profondeur de la chambre antérieure données par l’Orbscan. La mesure « Epithelium » est la plus utilisée en raison de son analogie avec la mesure échographique. La mesure « Endothelium » ne prend pas en compte l’épaisseur de la cornée contrairement à la mesure « Epithelium ». La mesure « Apex plane » est davantage une mesure d’élévation qu’une mesure de la profondeur de la chambre antérieure. La mesure « Normal detph » suit le trajet des rayons lumineux. Cette mesure est plus abstraite mais elle présente l’avantage d’être indépendante de tout axe de référence.
Figure 13

Figure 13. Représentation de la profondeur de la chambre antérieure de l’œil. La profondeur de la chambre antérieure est visualisée à l’aide d’un codage colorimétrique. La valeur au niveau de l’apex est indiquée sur la carte Quad Map. À l’aide du curseur, il est possible de connaître la profondeur de la chambre antérieure en un endroit donné.
Figure 14

Figure 14. Dioptres explorés par l’Orbscan. L’Orbscan détermine le rayon de courbure des 3 premiers dioptres (2 surfaces cornéennes, face antérieure du cristallin), ainsi que leurs positions respectives (pachymétrie, profondeur de la chambre antérieure). La géométrie de la face postérieure du cristallin, l’épaisseur du cristallin et la longueur du segment postérieur ne sont pas analysées par l’Orbscan. Ces mesures sont remplacées par des constantes ou sont évaluées indirectement.
Figure 15

Figure 15. Modélisation de l’œil par le logiciel « Paraaxial Eye Model ». Le logiciel « Paraaxial Eye Model » de l’Orbscan reconstruit le trajet des rayons lumineux à travers les 4 dioptres en utilisant les différentes données biométriques et optiques, les lois de la réfraction et la technique du ray tracing. L’introduction de l’équivalent sphérique subjective permet d’évaluer la longueur axiale de l’œil.
Figure 16

Figure 16. Mesures de l’angle irido-cornéen en Orbscan. En haut, l’angle étroit d’un oeil hypermétrope ayant un antécédent de glaucome par fermeture de l’angle (cataracte intumescente). En bas, l’angle très ouvert d’un jeune fort myope.
Figure 17

Figure 17. Exemple de mesure aberrante de l’angle irido-cornéen en Orbscan. Les 2 points qui servent à déterminer l’angle irido-cornéen sont visualisés sur la photographie de l’œil. Ces 2 points qui sont sensés correspondre à l’intersection entre la surface cornéenne postérieure et la surface irienne antérieure sont ici manifestement aberrants. L’angle de cet œil qui a un antécédent de glaucome par fermeture de l’angle est très sur-estimé. La reconstruction « plane » est moins fiable que la reconstruction « polynomiale » pour les angles irido-cornéen étroits.


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