Logiciel d`enseignement de l`angiographie rétinienne à la fluoresceine

MEMOIRE
DIU PEDAGOGIE MEDICALE
ERIC SOUIED
Praticien Hospitalier en Ophtalmologie
Hôpital Intercommunal de Créteil
Service du Pr Gisèle Soubrane
Nouvelle approche de l’Angiographie à la fluorescéine
rétinienne adaptée à l’enseignement
Le 15 Octobre 2004
L’angiographie à la fluorescéine représente l’examen de référence pour les pathologies
rétiniennes. Cet examen consiste dans un premier temps en la réalisation de clichés de la
rétine monochromatiques, en couleur verte, rouge et bleue. Le cliché en lumière verte
permet de visualiser au mieux les vaisseaux rétiniens. Le cliché en lumière bleue permet
de visualiser les couches les plus superficielles de la rétine, le pigment xanthophylle et
donc l’aire maculaire. Le cliché en lumière rouge donne accès aux couches plus
profondes de la rétine et donc de visualiser les vaisseaux choroïdiens. Dans un second
temps, des clichés sont réalisés après injection de fluorescéine 10% en injection
intraveineuse. On distingue classiquement les clichés au stade précoce (0’15’’ à 0’40’’ :
temps artériel, temps veineux), au stade intermédiaire (1’30 à 2’30) et au stade tardif
(4’00’’ à 5’00’’) de la séquence angiographique. Il existe plusieurs systèmes
d’acquisition : pellicule argentique, clichés numériques sur caméra optique ou encore sur
système confocal.
Seul le médecin investigateur qui réalise l’angiographie à la fluorescéine a
directement accès à la cinétique de l’examen. L’angiographie à proprement parler n’est
visualisable qu’une seule fois, par un seul investigateur. L’examinateur réalise des
clichés durant l’examen puis sélectionne en les meilleurs. Concrètement, ces clichés
serviront document pour les médecins correspondants mais aussi pour l’enseignement.
La cinétique de la fluorescéine est approximativement déduite à partir des clichés
angiographiques. L’interprétation des clichés angiographique requière une expertise dans
le domaine, acquise après plusieurs années d’expérience.
L’enseignement de l’angiographie à la fluorescéine se fait actuellement à partir
de clichés angiographiques. Les notions angiographiques cinétiques telles que
l’imprégnation ou la diffusion de la fluorescéine ne sont enseignées qu’à partir de la
comparaison d’une succession de clichés.
Dans les pays anglo-saxons, et d’une façon générale dans la grande majorité des
pays industrialisés, l’angiographie est actuellement pratiquée par des photographes et
seule l’interprétation des clichés est réalisée par des médecins ophtalmologistes
spécialisés. En d’autres termes, dans ces pays ces médecins n’ont pas accès à
l’information directe, à la visualisation de la séquence angiographique. Pour des raisons
démographiques, à savoir le vieillissement de la population et l’augmentation croissante
du nombre d’angiographies réalisées d’une part et la diminution du nombre de praticiens
d’autre part, une dérive vers le système anglo-saxons est prévisible dans les années à
venir.
L’analyse de l’évolution morphologique des pathologies rétiniennes et
maculaires se fait à partir de rétinographies couleurs ou monochromatiques et de
l’angiographie à la fluorescéine. Pour les pathologies d’évolution lente, les différents
clichés réalisés à intervalles réguliers dans le temps peuvent être comparés en regardant
successivement une image par rapport à l’autre. L’enseignement de l’histoire naturelle
des affections rétiniennes et maculaires reste essentiellement théorique, descriptif, ou
basé sur 2 ou 3 clichées distancés dans le temps.
Le logiciel EyeToolkit permet entre autres fonctions un calage automatique des
images. Durant une angiographie à la fluorescéine, le patient exerce des mouvements
immanquables du regards ce qui entraîne des déplacements des repères d’une image à
l’autre. Il en est de même d’un examen angiographique à l’autre, les positions du regard
ayant inévitablement changé. Les contrastes sont également modifiés d’un examen à
l’autre. Ce logiciel permet de superposer, de « recaler » automatiquement une série
d’images angiographiques.
Notre objectif a été d’évaluer ce nouveau logiciel afin de créer des films
angiographiques destinés à l’enseignement de l’angiographie à la fluorescéine, à partir de
clichés statiques. Nous démontrons ici la possibilité de créer des films retraçant en
quelques secondes une séquence angiographique de 5 minutes. De plus, le calage
automatique d’images réalisées à plusieurs mois d’intervalle. Ces pseudo films, dits ici
FA-movies (pour films d’angiographie à la fluorescéine), serviront de base à la création
d’une banque d’iconographies destinée à l’enseignement du troisième cycle et à
l’enseignement post-universitaire.
Trois questions ont été posées afin d’évaluer et d’optimiser les possibilités de ce
logiciel:
1) Les films générés par ce logiciel sont ils utiles pour mettre en évidence une
diffusion de la fluorescéine dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge de
forme exsudative ? Après traitement par photothérapie dynamique (PDT) des
lésions la question fondamentale qui orientera l’attitude thérapeutique est de
savoir si les lésions sont toujours actives, avec une diffusion de la fluorescéine,
ou stabilisées, avec une imprégnation de la fluorescéine sans diffusion. L’aspect
cinétique revêt alors une importance capitale et l’interprétation des clichés
angiographiques requiert une expertise dans le domaine. L’objectif est alors
double : recréer la sensation de diffusion ou en vérifier l’absence et créer des
films pédagogiques destinés à l’enseignement.
2) Ce logiciel peut il être utilisé pour d’autres affections maculaires avec diffusion
de la fluorescéine (choriorétinopathie séreuse centrale) ?
3) Ce nouvel outil peut il être utilisé pour visualiser l’évolution naturelle des
dystrophies maculaires héréditaires.
MATERIEL ET METHODES
Le logiciel EyeToolkit
a été réalisé par la société Simedge. Ce logiciel présente
plusieurs fonctions dont
•
a) le module image : qui permet de charger des images déjà numérisées, de charger
des dossiers EyeToolkit , de charger des vidéos EyeToolkit , de sauver des dossiers
EyeToolkit, de trier les images, de travailler sur les images (zoom, contraste,
luminosité, …), d’imprimer les images, de classer les images au moyen d’une base de
données patient.
•
b) le module mosaïque qui permet de créer automatiquement des images de la
globalité du fond d’œil à partir de plusieurs images couleurs ou angiographiques.
•
c) le module calque qui permet de caler automatiquement plusieurs images couleurs
et angiographiques du pôle postérieur d’un patient, de définir un contour sur une
image et le reporter automatiquement sur les autres et de créer des séquences
angiographiques animées.
Il permet le calage automatique d’une série d’images de fond d’œil. Les images sont
ainsi recentrées de façon à ce que les repères vasculaires et la papille soient situés
exactement au même endroit d’une image à l’autre. Les images peuvent ainsi être
positionnées soit cote à cote soit l’une sous l’autre. La visualisation successive des
images associée à un effet similaire à une fondue enchaînée (technique équivalente au
morphing) permet alors de transformer une succession d’images de la rétine en un film.
Avant de caler une série d’images il nous a fallu indiquer les images à contraste positif et
celles à contraste négatif, choisir une image de référence, et choisir la précision du calage
(avec 3 précisions possibles pour l’algorithme de calage) (figure 1). Nous avons utilisé
des images provenant soit d’une caméra numérique (angiographe numérique Topcon)
soit d’images sur papier argentique (angiographe Canon) scannées secondairement. Les
images colligées sont toutes au format jpeg au moment de l’import vers le logiciel. Nous
avons procédé un calage dit « semi-automatique » pour l’ensemble des dossiers
sélectionnés.
Figure 1.
Préparation du calage semi-automatique
Pour la Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) de forme exsudative,
nous avons sélectionné des angiographies numériques provenant de 8 patients ( 8 yeux)
présentant des formes diverses de DMLA exsudative (néovaisseaux visibles, occultes,
avec décollement de l’épithélium pigmentaire, avant et après traitement par
photothérapie dynamique…). Un minimum de 5 images par séquence angiographique
était requis afin de réaliser les films angiographiques, du stade précoce au stade tardif de
la séquence angiographique.
Pour la choriorétinopathie séreuse centrale (CRSC), nous avons sélectionné 2 cas
de patients atteints de forme typique de la maladie : sexe masculin, age compris entre 30
et 40 ans, bulle de décollement séreux rétinien à l’examen du fond d’œil et aspect
caractéristique de diffusion en « plumeau » lors de la séquence angiographique. Cette
description sémiologique livresque a ses limites pédagogiques. Il nous est apparu qu’un
movie-FA pourrait contribuer à optimiser l’enseignement de des caractéristiques
angiographiques de la CRSC. Nous avons sélectionné pour chaque patient un minimum
de 8 images comprises entre 0’15’’ et 10’00.
Les dystrophies maculaires héréditaires constituent un ensemble d’affections
hétérogène sur le plan clinique, génétique et moléculaire. Il s’agit d’affections
dégénératives maculaires d’origine génétique, évoluant lentement vers une atrophie
maculaire avec perte de l’acuité visuelle centrale et aboutissant à terme vers une cécité
légale. Parmi l’ensemble de ces affections nous avons choisi la dystrophie maculaire de
Stargardt de l’adulte (dite encore fundus flavimaculatus=FFM). Cette affection présente
comme caractéristique la présence de taches blanches lentement évolutives, apparaissant
comme bien limitées puis disparaissant avec des bords flous, mal limités. L’évolution se
fait vers l’apparition lente de plages d’atrophie. Notre objectif était ici de créer un
document pédagogique illustrant en quelques secondes l’histoire naturelle de cette
affection. Nous avons pu collecter rétrospectivement les angiographies de deux patients
atteints de FFM (4 yeux), avec un suivi de 8 et 14 ans.
RESULTATS
Le logiciel EyeToolkit a réalisé un calage automatique des images avec calibration des
contrastes dans un délai de 1 à 3 secondes dans tous les cas, quelque soit l’origine des
images colligées. Afin d’arriver à ce résultat, nous avons du adapter les paramètres de la
fondue enchaînée des images afin d’assurer une transition lente en chaque image,
particulièrement pour les dernières images de la séquence. Les films réalisés à l’aide du
logiciel EyeToolkit peuvent être visualisés à l’aide de ce même logiciel ou transformés
en format vidéo (avi, mpeg) et ainsi exporté vers n’importe quel PC.
Dans la DMLA exsudative, les movie-FA ont permis dans tous les cas
prétraitement
(7/7)
de
visualiser
l’élargissement
progressif
de
la
zone
d’hyperfluorescence, témoignant de la diffusion du colorant. Dans un cas post-traitement
(PDT), le film réalisé à l’aide de ce logiciel nous a permis de retrouver une diffusion du
colorant (figure 2, film 1), témoignant de l’activité des néovaisseaux. De façon
inattendue, le film a permis d’identifier un vaisseau nourricier de la membrane
néovasculaire choroïdienne. Nous avons alors réalisé un traitement par photocoagulation
directe du vaisseaux nourricier extrafovéolaire. A J90, le vaisseau nourricier est toujours
occlus avec une hypofluorescence locale. La membrane néovasculaire s’imprègne à ce
stade sans diffusion du colorant. Notons que l’acuité visuelle est passée de 1.6/10 à 3/10
chez ce patient.
Tous les films ainsi réalisés peuvent servir de support à l’enseignement de troisième
cycle ou post-universitaire.
Figure 2.
Séquence angiographique d’une DMLA exsudative. Un calage automatique d’images à 3
mois après traitement montre la diffusion de la fluorescéine. La lésion est toujours
active.
FILM 1
Movie-FA crée à partir des images ci-dessus. On visualise la diffusion de la fluorescéine
en région fovéolaire. L’analyse des image permet de retrouver un vaisseau nourricier
extrafovéolaire, avec remplissage précoce et effet de « wash-out » immédiat.
FILM 2
Même patient, 3 mois après la photocoagulation directe des vaisseaux nourriciers.
Absence de diffusion des néovaisseaux choroïdiens.
Pour les cas de CRSC, les films permettent de visualiser clairement la diffusion
« en plumeau » de la fluorescéine à partir d’un point de fuite extrafovéolaire. On
visualise également le remplissage d’un décollement séreux rétinien.
FILM 3.
Movie-FA d’un patient atteint CRSC. Le film recrée parfaitement la sensation visuelle de
la dynamique angiographique. Il illustre exactement la notion de diffusion en plumeau à
partir d’un point de fuite
Pour les cas de dystrophie maculaire de Stargardt de l’adulte, la superposition
d’images angiographiques était cette fois d’interprétation difficile. Rappelons que la
méthodologie était alors rétrospective. Les clichés angiographiques avaient été réalisés
sur des angiographes différents. De plus, les clichés angiographiques étaient réalisés à
des temps différents de la séquence angiographique. Nous avons considéré
successivement la comparaison des stades précoces, intermédiaires et tardifs de la
séquence angiographique. Les différences de minutage entre chaque cliché, les
différences de contrastes donnaient des films difficilement interprétables. Nous avons
donc opté pour la comparaison des clichés monochromatiques en lumière verte en
sélectionnant un cliché par an sur la durée totale du suivi.
Figure 3
Clichés monochromatiques en lumière verte d’un oeil gauche d’un patient atteint d’une
dystrophie maculaire de Stargardt. Le logiciel EyeToolkit a recalé automatiquement ces
images en les plaçant cote à cote. Ces 4 clichés sont réalisés en 1990, 1994, 1996 et
1998. On voit apparaître quelques
nouvelles taches blanches
flavimaculées
pathognomoniques de l’affection. Quelques unes des taches blanches bien limitées en
1990 et 1994 se désagrègent progressivement, prennent un aspect grisâtre à bords flous.
En parallèle, on voit apparaître 2 plages d’atrophie disciforme, à bords bien limités dans
l’aire maculaire, avoisinant la fovéola de part en part.
FILM 4.
Evolution d’une dystrophie maculaire de Stargardt sur 8 ans. Ce film a été réalisé à partir
de 9 clichés monochromatiques en lumière verte. Le procédé de transition des images
permet de simuler l’évolution de la maladie en un film de moins de 10 secondes.
DISCUSSION
Le logiciel EyeToolkit représente un nouvel outil efficace pour la réalisation d’un calage
automatique et rapide des clichés d’angiographie à la fluorescéine en ophtalmologie. Il
permet la réalisation rapide de films à partir d’images angiographiques tirées du même
examen, à des temps différents de la séquence angiographique. Ces films ainsi réalisés
peuvent être transformés en format avi ou mpeg pour une lecture sur le PC d’un étudiant.
Nous avons choisi une affection maculaire fréquente, la DMLA exsudative,
principale cause de cécité légale après l’âge de 55 ans pour évaluer les applications
potentielles de ce logiciel. La DMLA exsudative est une affection cliniquement très
hétérogène, avec de nombreuses formes cliniques. Avec le vieillissement de la
population et l’augmentation des possibilités thérapeutiques, le nombre d’angiographies à
la fluorescéine augmente chaque année. Seuls les internes qui sont passés dans des
services spécialisés en DMLA peuvent s’initier à la sémiologie de l’angiographie à la
fluorescéine dans cette affection. Une compétence dans le domine s’acquière après
plusieurs années de pratique. Notre objectif est de pouvoir créer une banque de films, une
série de cas cliniques typiques de DMLA destinés à l’enseignement. Il s’agira d’illustrer
les différentes formes cliniques de la DMLA exsudative mais aussi les différentes
indications ou de traitement, par laser, PDT ou approches anti-angiogéniques. Les
différents films permettent une identification simple de la diffusion des néovaisseaux
choroïdiens. Notons que dans un cas, le film a permis, ce qui est exceptionnel en
angiographie à la fluorescéine, la visualisation d’un vaisseau nourricier. La superposition
des images donne effectivement l’assurance d’un remplissage précoce avec effet « washout » au même endroit. Cette visualisation a permis un traitement laser du tronc
nourricier choroïdien avec l’assèchement de la membrane néovasculaire. En plus des
applications pédagogiques, cette nouvelle approche de l’imagerie de la rétine pourrait
être particulièrement utile pour poser les indications de retraitements post-PDT.
Les cas de CRSC nous ont donné des images impressionnantes de clarté,
illustrant mieux que de longues phrases la cinétique angiographique pathognomonique
dans cette affection.
Pour apprécier le potentiel de représentation de l’évolution naturelle d’une
maculopathie, nous avons choisi la dystrophie maculaire de Stargardt. Par nécessité,
notre méthodologie était forcément rétrospective. Nous avons ainsi pu réaliser des films
exceptionnels sur le suivi longitudinal de ces patients, d’un grand apport pour
l’enseignement de l’évolution de cette affection. Il s’agit des premiers films de ce genre
et réellement d’une nouvelle approche d’imagerie en ophtalmologie. Il sera intéressant
dans le futur de réaliser des images angiographiques à des temps bien précis de la
séquence, toujours sur le même angiographe, de préférence numérique.
Précisons qu’il est possible d’inclure dans chaque film une bande sonore et donc des
commentaires vocaux pour l’analyse de la sémiologie de l’angiographie à la fluorescéine.
A partir de ces résultats préliminaires, il semble que le logiciel EyeToolkit pourrait avoir
des perspectives d’applications dans :
•
La création de films à partir de clichés d’angiographie à la fluorescéine.
•
La télé-transmission de l’angiographie avec ses commentaires au médecin
correspondant.
•
Enfin et surtout dans l’enseignent de l’angiographie à la fluorescéine au internes
Français et Européens et aux praticiens de ville dans le cadre d’un D.U ou de
conférences. Cette approche ouvre des possibilités d’e-learning de l’angiographie
à la fluorescéine. A moyen terme, la création d’une banque de cas cliniques
pourrait être mise en ligne sur le site du D.U de Créteil d’imagerie rétinienne et
traitements maculaires.
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