Évaluation de l’épaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes en OCT 3 : étude prospective sur 53 enfants normaux

Journal français d’ophtalmologie (2010) 33, 444—449

ARTICLE ORIGINAL

Évaluation de l’épaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes en OCT 3 : étude prospective sur 53 enfants normaux Retinal nerve fiber layer in OCT 3: Prospective study of 53 normal children J. Gire a,∗, E. Cornand a, C. Fogliarini a, C. Benso a, B. Haouchine b, D. Denis a a

Service d’ophtalmologie, centre hospitalo-universitaire Nord, chemin des Bourrelly, 13915 Marseille cedex 20, France b Service d’ophtalmologie, centre hospitalier Robert-Ballanger, 93602 Aulnay-Sous-Bois, France Rec ¸u le 7 aoˆ ut 2008 ; accepté le 28 mai 2010 Disponible sur Internet le 7 aoˆ ut 2010

MOTS CLÉS Tomographie à cohérence optique ; OCT 3 ; Épaisseur des fibres nerveuses rétiniennes ; Enfant

∗

Résumé But. — Mesurer les valeurs de l’épaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes (RNFL thickness) en tomographie par cohérence optique (OCT) dans une population d’enfant normal et évaluer l’influence de différents facteurs sur les valeurs du RNFL thickness, afin de compléter les données des différentes études déjà réalisées sur ce sujet. Matériel et Méthode. — Les 104 yeux de 53 enfants normaux, âgés de quatre à 15 ans ont bénéficié d’une mesure du RNFL thickness en OCT (Stratus OCT 3, Carl Zeiss Meditec, Dublin, Californie, États-Unis). La population comprenait 28 garc ¸ons et 25 filles ; la moyenne d’âge était de 9,68 ± 3,02 ans (4 ; 15) ; la réfraction moyenne en équivalent sphérique était de + 1,79 ± 2,11 dioptries (-3,50 ; 5,75). Les effets de l’âge, du sexe et de la réfraction sur le RNFL thickness ont été analysés statistiquement avec statistical package for social sciences (SPSS) Package (version 15, Chicago). Résultats. — La moyenne globale du RNFL thickness était de 104,33 ± 10,22 ␮m (85,87 ; 145,82 ␮m). Le RNFL thickness était le plus épais en inférieur (132,99 ± 16,36 ␮m), puis en supérieur (130,72 ± 19,51 ␮m), puis en nasal (79,01 ± 18,48 ␮m) et enfin en temporal (73,79 ± 12,61 ␮m). En analyse de régression univariée, aucune différence statistiquement significative n’a été démontrée entre l’âge et la réfraction et l’âge et le RNFL thickness. En analyse de régression univariée comme multivariée, la réfraction n’a eu une influence significative que sur la moyenne temporale (p < 0,001) du RNFL thickness.

Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (J. Gire).

0181-5512/$ — see front matter © 2010 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.jfo.2010.06.011

Évaluation de lépaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes en OCT 3

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Conclusion. — L’OCT est un examen tout à fait utilisable pour mesurer le RNFL thickness chez l’enfant. Cette étude confirme les valeurs normales du RNFL thickness chez l’enfant, utiles au clinicien dans l’évaluation et le traitement de la pathologie du nerf optique en ophtalmopédiatrie. © 2010 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

KEYWORDS Optical coherence tomography; OCT 3; RNFL thickness; Children

Summary Purpose. — To measure the peripapillary retinal nerve fiber layer thickness (RNFL thickness) in normal children using optical coherence tomography (OCT) and evaluate the effects of several factors on RNFL thickness, in order to complete results of other studies on this topic. Material and method. — One hundred and four eyes of 53 normal children were investigated using OCT (Stratus OCT 3, Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA) measuring the RNFL thickness. These 28 boys and 25 girls had a mean age of 9.68 ± 3.02 years (range, 4—15 years) and a mean refraction in spherical equivalent of +1.79 ± 2.11 diopters (range, −3.50—5.75). The effects of age, sex, and refraction on RNFL thickness were statistically analyzed with the SPSS Package (version 15, Chicago, IL, USA). Results. — RNFL thickness was 104.33 ± 10.22 ␮m (range, 85.87—145.82). RNFL thickness was greatest inferiorly (132.99 ± 16.36 ␮m) and superiorly (130.72 ± 19.51 ␮m), thinner nasally (79.01 ± 18.48 ␮m), and thinnest temporally (73.79 ± 12.61 ␮m). In univariate regression analysis, age had no significant effect on refraction and RNFL thickness. In univariate and multivariate analysis, refraction had a significant effect only on temporal (p < 0.001) RNFL thickness. Conclusion. — OCT can be used to measure RNFL thickness in children. This study confirms normal children’s RNFL thickness data, which can be useful to the clinician in evaluating and treating optic nerve disorders in children. © 2010 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Introduction La tomographie à cohérence optique (OCT) est une technique d’imagerie permettant de produire des coupes méridiennes de la rétine et d’autres structures. Cette technique offre la possibilité d’une mesure de l’épaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes (RNFL Thickness), avec une sensibilité de l’ordre du micromètre [1—4]. L’OCT est couramment utilisé chez l’adulte pour dépister des déficits précoces du RNFL thickness au cours des glaucomes [5] et d’autres neuropathies optiques. Cette méthode de mesure du RNFL thickness rapide et non invasive complète un arsenal diagnostique déjà bien développé pour le suivi des patients atteints de neuropathie optique. Néanmoins, elle apparaît particulièrement intéressante chez le jeune enfant [6], pour lequel les tests traditionnels tel que le champ visuel sont souvent difficilement réalisables. Les valeurs normales du RNFL thickness chez l’adulte ont été mesurées par de nombreux auteurs utilisant l’OCT, ce qui n’est pas le cas chez l’enfant où ces valeurs normatives n’ont été définies que par un nombre limité d’études. De toutes évidences, les normes de l’adulte ne sont pas applicables chez l’enfant [7—10]. Ainsi, il apparaît important d’accumuler les études sur le sujet afin de pouvoir utiliser ces valeurs chez l’enfant en pratique clinique courante. L’objectif de cette étude est de décrire les valeurs du RNFL thickness en OCT dans une population d’enfant normal et d’évaluer l’influence du sexe, de l’âge et de la réfraction sur les valeurs du RNFL thickness. Ce travail vient en complément des différents travaux déjà effectués dans le domaine.

Matériel et méthodes Population Nous avons mené une étude prospective longitudinale sur des enfants normaux âgés de quatre à 15 ans venus consulter dans le service entre le 1er janvier 2007 et le 31 décembre 2007. Tous les enfants ont eu un examen ophtalmologique complet comprenant une mesure de l’acuité visuelle sans et avec correction, un examen à la lampe à fente, une prise de tonus oculaire, une réfraction objective sous cycloplégie et un fond d’œil à l’ophtalmoscope direct. L’œil normal [11] a été défini par une acuité visuelle à 10/10e avec correction, un tonus oculaire inférieur à 18 mmHg, l’absence de toute anomalie du segment antérieur ou postérieur (avec notamment un rapport C/D inférieur à 0,4 ou une différence entre les deux C/D d’un même sujet inférieur à 0,1) et l’absence de toute pathologie systémique comme une pathologie congénitale, un diabète ainsi que toute histoire familiale de glaucome. Les yeux des enfants hypermétropes forts avec un équivalent sphérique supérieur à + 6 dioptries ont été exclus de l’étude; de même pour les yeux des enfants myopes forts avec un équivalent sphérique inférieur à moins six dioptries [12]. Les pupilles ont été dilatées en utilisant du cyclopentolate 0,5 %. Le consentement écrit pour participer à l’étude a été recueilli pour chacun des enfants. Au total, 104 yeux de 53 enfants normaux ont été inclus dans l’étude, 28 garc ¸ons et 25 filles (chez deux enfants, seul un œil a pu être inclus en raison d’une anisométropie avec réfraction supérieure à six dioptries sur l’autre œil). La moyenne d’âge était de 9,68 ± 3,02 ans (4 ; 15). La réfraction moyenne en équivalent

446 Tableau 1 (n = 53).

J. Gire et al. Caractéristiques de la population de l’étude

Caractéristiques

Valeurs

Sexe Garc ¸ons Filles

28 (52,8 %) 25 (47,2 %)

Âge (Ans) Moyenne Médiane Écart-type Minimum Maximum

9,68 10 3,02 4 15

Réfraction (Dioptries) Moyenne Médiane Écart-type Minimum Maximum

+1,79 1,13 2,11 −3,5 +5,75

sphérique était de + 1,79 ± 2,11 dioptries (−3,50 ; +5,75) (Tableau 1).

Mesure des valeurs du RNFL thickness Tous les yeux définis comme normaux [13] ont eu une mesure du RNFL thickness en tomographie à cohérence optique (OCT). Les mesures ont été obtenues avec la troisième génération d’OCT (Stratus OCT 3, Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA). Cet instrument produit des coupes circulaires de 3,4 mm de diamètre centrées sur le nerf optique, mesurant le RNFL thickness à 256 points. Un opérateur expérimenté a réalisé l’acquisition de 3 coupes de qualité satisfaisante pour chaque œil par le protocole Fast RNFL thickness qui est celui utilisé dans la database normative et dans toutes les études de fibres optiques [12]. Nous avons uniquement inclus les yeux des enfants pour lesquels l’examen a été réalisable avec une qualité satisfaisante. Une acquisition de qualité satisfaisante a été définie par un centrage adéquat sur le nerf optique vérifié sur l’écran en cours d’examen et par une qualité du signal (Signal Strength) > 5/10 (maximum = 10). Les données recueillies ont été analysées par le logiciel du fabricant sur la moyenne des 3 acquisitions (RNFL thickness Average Analysis Report 4.0.1). Pour chaque œil, le RNFL thickness a été mesuré sur 12 segments de 30◦ (représentant les 12 heures d’une horloge). Cela a permis d’obtenir les valeurs du RNFL thickness : moyenne globale et moyenne pour chacun des quatre quadrants, supérieur, inférieur, temporal et nasal. Ces cinq mesures ont été recueillies pour chaque œil dans notre base de données.

Inc., Chicago, IL). Nous avons effectué dans un premier temps une étude descriptive des données, puis nous avons utilisé des analyses univariées et multivariées afin d’étudier les effets de l’âge, du sexe et de la réfraction sur le RNFL thickness.

Résultats L’analyse descriptive a permis de calculer la moyenne globale du RNFL thickness à 104,33 ± 10,22 ␮m (minimum : 85,87 ␮m ; maximum : 145,82 ␮m). Le RNFL thickness était le plus épais en inférieur, puis en supérieur, puis en nasal et enfin en temporal. Le Tableau 2 résume l’ensemble de ces valeurs d’épaisseur moyenne. Les analyses de régression univariées ont étudié l’influence des différents facteurs entre eux. La Fig. 1 représente les effets de l’âge sur la réfraction : aucune différence statistiquement significative n’a été démontrée. La Fig. 2 représente les effets de l’âge sur les valeurs moyennes du RNFL thickness : aucune association statistiquement significative n’a été décelée entre âge et moyenne globale, âge et moyenne supérieure, âge et moyenne inférieure, âge et moyenne temporale, et âge et moyenne nasale du RNFL thickness. La Fig. 3 représente les effets de la réfraction sur les valeurs moyennes du RNFL thickness : aucune association statistiquement significative n’a été démontrée entre la réfraction et les moyennes globale, supérieure, inférieure et nasale du RNFL thickness. En revanche, une différence statistiquement significative a été retrouvée entre réfraction et moyenne temporale (R2 = 0,13 ; p < 0,001) du RNFL thickness. L’analyse de régression multivariée utilisée pour contrôler les variables âge et sexe a confirmé les résultats de l’analyse univariée concernant les effets de la réfraction sur le RNFL thickness. Une différence statistiquement significative n’a été retrouvée qu’entre réfraction et moyenne temporale (R2 = 0,15 ; p < 0,001) du RNFL thickness.

Analyse statistique Tous les yeux normaux ayant eu une OCT de qualité satisfaisante ont été inclus dans l’étude. L’âge et le sexe des enfants, la réfraction objective sous cycloplégie en équivalent sphérique et les cinq valeurs moyennes du RNFL thickness ont été les variables prises en compte dans l’analyse statistique. Le logiciel utilisé a été la version 15 du statistical package for social sciences (SPSS) Package (SPSS

Figure 1. Réfraction en fonction de l’âge en analyse de régression univariée.

Évaluation de lépaisseur de la couche des fibres nerveuses rétiniennes en OCT 3 Tableau 2

447

Valeurs du RNFL thickness global et dans les quatre quadrants : respect de la « règle ISNT ». Moyenne globale du RNFL thickness

Moyenne supérieure du RNFL thickness

Moyenne inférieure du RNFL thickness

Moyenne temporale du RNFL thickness

Moyenne nasale du RNFL thickness

Moyenne

104,33

130,72

132,99

73,79

79,01

Médiane

103,21

130,00

132,00

74,00

78,00

12,614

18,482

Écart-type

10,22

19,510

16,363

Minimum

85,87

91

95

40

39

Maximum

145,82

202

198

113

143

Centiles 25 50 75

98,02 103,21 108,82

117,00 130,00 141,00

117,00 130,00 141,00

65,00 74,00 81,00

66,00 78,00 90,00

Figure 2. Moyenne globale du RNFL thickness en fonction de l’âge en analyse de régression univariée.

comparable à celui retrouvé par l’étude de Salchow D.J [11]. La population d’enfants recueillis est assez homogène avec 52,8 % de garc ¸ons, 47,2 % de filles et une moyenne d’âge de 9,68 ± 3,02 ans. Les valeurs du RNFL thickness global varient de 85,87 à 145,82 ␮m avec une moyenne de 104,33 ± 10,22 ␮m. Ce qui est tout à fait comparable aux résultats obtenus par les autres études en OCT 3 chez l’enfant normal. L’étude de Bourne et al. [14] en 2005 sur 36 enfants normaux a relevé une moyenne de 99,9 ± 9 ␮m, l’étude de Han Cheul A. et al. [15] en 2005 sur 72 enfants normaux a rapporté une moyenne de 105,5 ± 10,3 ␮m et l’étude de Salchow DJ et al. [11] sur 92 enfants normaux a retrouvé une moyenne de 107 ± 11,1 ␮m. L’étude de El-Dairi et al. réalisée en 2009 sur 286 enfants normaux [12] a retrouvé une moyenne de 108,27 ± 9,8 ␮m. De plus, notre étude confirme la distribution systématisée du RNFL thickness, (Règle ISNT : le plus épais en inférieur puis en supérieur, en nasal et en temporal où il est le plus fin [1,3] en accord avec les données de la littérature retrouvées chez l’adulte ainsi que chez l’enfant [7].

Discussion Cette étude a permis de décrire les valeurs du RNFL thickness péri papillaire d’une population d’enfants normaux au moyen d’une OCT 3 (Stratus OCT). De plus, elle a permis d’analyser l’influence de l’âge, du sexe et de la réfraction sur les valeurs du RNFL thickness. L’OCT est devenue un outil indispensable pour l’ophtalmologue, notamment dans la pathologie du nerf optique. S’il existe une base de données sur les valeurs normales du RNFL thickness chez l’adulte, disponible sur l’OCT 3, ce n’est pas vraiment le cas chez l’enfant. Dans cette étude, nous confirmons que cet examen est réalisable avec une qualité satisfaisante chez des enfants normaux âgés de quatre ans et plus, ce qu’avait démontré l’étude de Salchow D.J. et al. [11] en 2006, où l’examen avait été effectué sans difficultés chez 60,3 % des enfants inclus. Dans notre étude, seuls les enfants pour lesquels l’examen était réalisable avec une qualité satisfaisante ont été inclus, ce qui ne nous permet pas de définir un chiffre

Figure 3. Moyenne globale du RNFL thickness en fonction de la réfraction en analyse de régression univariée.

448 L’analyse statistique a permis de rechercher une influence statistiquement significative du sexe, de l’âge et de la réfraction sur les valeurs moyennes du RNFL thickness. En analyse univariée, les résultats n’ont montré aucun lien statistiquement significatif entre l’âge et les valeurs moyennes du RNFL thickness. Or, il est admis que le nombre de cellules ganglionnaires rétiniennes diminue avec l’âge, ce qui a été démontré par un certain nombre d’investigations (OCT, histologie) [8—10]. Il a été estimé qu’un individu perdait environ 4909 cellules ganglionnaires par an [15]. Notre analyse statistique ne va pas à l’encontre de cette théorie, mais ne permet pas de la confirmer. De même, l’étude de Kashiwagi K. et al. [7] sur 92 enfants normaux n’avait pas montré d’influence statistiquement significative de l’âge sur le RNFL thickness. Ainsi, cette relation apparemment indiscutable en théorie n’apparaît pas de manière significative dans toutes les études d’imagerie du nerf optique. Concernant l’influence de la réfraction, aucun effet significatif n’a été démontré sur les valeurs du RNFL thickness global, inférieur, supérieur et nasal. Cependant, un lien statistiquement significatif a été mis en évidence entre la réfraction et le RNFL thickness temporal. L’analyse multivariée a permis d’étudier l’influence de la réfraction sur le RNFL thickness en s’affranchissant de l’influence des autres paramètres étudiés, âge et sexe. Les résultats ont confirmé ceux de l’analyse univariée, avec une association statistiquement significative retrouvée uniquement entre réfraction et RNFL thickness temporal. L’interprétation de ces résultats est partagée dans la mesure où certaines études ont montré une corrélation positive entre réfraction et RNFL thickness comme celle de Salchow et al. [11] (où le RNFL thickness décroît de 1,7 ␮m lorsque la réfraction augmente de un dioptrie) alors que d’autres comme celle de Kashiwagi K. [7] n’ont pas montré d’effet statistiquement significatif de la réfraction sur le RNFL thickness. Cette étude nous positionne entre les deux puisque nous retrouvons un effet statistiquement significatif de la réfraction uniquement sur les valeurs du RNFL thickness temporal. L’OCT étant une méthode d’acquisition optique, il est normal de supposer que la réfraction puisse avoir un effet sur la mesure du RNFL thickness par cet appareil. En effet, en fonction de la réfraction, les longueurs axiales ne sont pas les mêmes et les rétines sont d’épaisseurs différentes. C’est la raison pour laquelle les fortes amétropies ont été exclues de notre étude. La nature même du laser de basse cohérence fait que les épaisseurs mesurées ne dépendent que de la longueur de cohérence du laser utilisé. Il ne peut y avoir de pic de réflectivité en dehors de ces périodes de cohérence. Il existe une influence sur les mesures de largeur (la projection du faisceau est logiquement plus large sur une rétine de myope que sur celle d’un hypermétrope) ce qui est déjà connu et la machine propose d’ailleurs la correction de la longueur axiale ou de l’équivalent sphérique. Au total, devant le faible nombre des études sur le sujet et la contradiction de leurs résultats, rien ne permet à ce jour, d’affirmer de manière reproductible un lien qualitatif, et encore moins quantitatif, de la réfraction sur les valeurs du RNFL thickness.

J. Gire et al.

Conclusion Cette étude en OCT a permis de confirmer les valeurs du RNFL thickness chez l’enfant normal. Une association statistiquement significative entre réfraction et valeur moyenne du RNFL thickness en secteur temporal a été retrouvée. Il serait intéressant de compléter ce travail par d’autres études sur des échantillons plus importants. La répétition des études sur le sujet devrait permettre à terme de constituer une base de données pédiatriques des valeurs du RNFL thickness, permettant d’utiliser l’OCT comme moyen fiable et reproductible de dépistage, de diagnostic et de surveillance d’une atteinte du nerf optique.

Conflits d’intérêts Les auteurs n’ont pas déclaré de conflit d’intérêt.

Remerciements Remerciements au docteur Anderson Loundou pour la réalisation de l’analyse statistique.

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