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laser

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LASERS EN
OPHTALMOLOGIE
Présenté par DR MESSILITI
INTRODUCTION
LASER est un acronyme:

L
: Light

A
: Amplification (by)

S
: Stimulated

E
: Emission (of)

R
: Radiation

1960 : The first laser was built by Theodore
Maiman using a ruby crystal medium.

Ce sont des sources de lumière particulières .
LASER VS LUMIÈRE
Laser






Emission stimulée.
Monochromatique.
Energie élevée
Parallélisme
Coherence.
Peut être nettement
focalisé.
Lumière






Emission spontanée.
Polychromatique.
Faible énergie.
Divergence élevée.
Absence de coherence.
Ne peut pas être
nettement focalisé.
PRINCIPES DU FONCTIONNEMENT DE
LASER
Le laser émet des photons de la même
couleur qui voyagent dans la même
direction.
 Bases théoriques:
Les photons peuvent réagir avec la matière de
trois manières:
 l'absorption
 l'émission spontanée
 l'émission stimulée.


Il peut y avoir différents type de milieux actifs
Cristal
• Ex: laser rubis.
Gaz
• CO2, Hélium Néon, Krypton
• ARGON
Fibre optique
Le pompage peut se
faire de différentes
façons:



Un flash de lumière
intense
Un autre laser
Une décharge
éléctrique
CARACTÉRISTIQUES DU LASER
Il est possible de distinguer quatre
caractéristiques principales :
1- la longueur d’onde d’émission du laser
2- la puissance (ou l’intensité)
3- la durée d’émission
4-la surface du spot laser sur le tissu cible.
LA LONGUEUR D’ONDE

Emission d’une seule couleur
d’onde.
une seule longueur

Parfois un laser peut émettre plusieurs longueurs
d’onde tel le laser Argon dont la couleur « bleu-vert »
résulte de l’émission de lumières de plusieurs
longueurs d’onde dont les principales se situent à 488
nm et 514 nm.
E = h c/y
h: constante de Planck
C: vitesse de la lumière
Y: longueur d’onde
Les photons des rayonnements
de petites longueurs d’onde
(bleus, ultraviolets) sont plus
énergétiques que ceux des
rayonnements de grande
longueur d’onde (rouges,
infrarouges).
PUISSANCE ET DURÉE D’ÉMISSION
Le mode de fonctionnement d’un laser correspond à la
façon dont l’impulsion ou les impulsions sont délivrées.
 Mode continu : Argon, krypton lasers, diode lasers.
 Le mode pulsé est caractérisé par la durée de
l’impulsion (exprimée en ns, μs ou ms), l’énergie de
l’impulsion (exprimée en millijoules [mJ] ou en joules
[J]) et la fréquence de répétition (exprimée en Hz): Nd
YAG, Excimer lasers.

TRANSMISSION
DU FAISCEAU LASER,
PRINCIPAUX PARAMÈTRES
La transmission se fait par une fibre optique et
un système de miroirs au niveau du
biomicroscope.
 Les paramètres d’utilisation des lasers sont les
suivants :
• l’énergie du rayonnement E : E (en joules) = P
(en watts) × t (en secondes).

• l’irradiance I (ou densité de puissance): I =
P/S. L’irradiance s’exprime en W/cm2 ;
• la fluence F: F = E/S en J/cm2.
ACTIONS DE LASER

Les actions du laser reposent sur l’interaction lasertissu.

Interactions tissu-laser: rôle des pigments oculaires

Hémoglobine: absorbe
 Argon Green are absorbed , Krypton yellow.

Xanthophylle:
 Argon blue.

Melanin:
 RPE, Choroid
 Argon Blue, Krypton
INTERACTIONS TISSU-LASER
Variations laser
Longueur d’onde
 Taille du spot
 Puissance
 La durée d’exposition

Variations tissus
Transparence
 Pigmentation
 Teneur en eau

LES ACTIONS DU LASER
A- ACTION ÉLECTROMÉCANIQUE




Lorsqu’une impulsion laser très courte (microsecondes et
en dessous) est focalisée sur une cible tissulaire, créant
ainsi des irradiances élevées (de l’ordre de 1010 à 1012
W/cm2), il est possible d’obtenir localement des champs
électriques élevés (106 à 107 V/m) comparables aux
champs atomiques ou intramoléculaires.
De tels champs permettent de porter la matière à l’état
d’un gaz ionisé, le plasma, qui induit un « claquage
électrique » du matériau de la cible.
L’onde de choc associée à la formation, l’expansion du
plasma engendre des ondes de pression extrêmement
importantes et par conséquent une rupture mécanique de
la structure tissulaire.
Cette action électromécanique est obtenue avec des
lasers Nd:YAG.
B- ACTION PHOTOABLATIVE
Fondée sur l’utilisation de photons présentant un
énergie supérieure à l’énergie de liaisons des
molécules biologiques
 Le processus photoablatif consiste ainsi en une
dissociation ou une rupture de la matière et en
l’expulsion des fragments à une vitesse
supersonique.
 Des photons ayant une énergie de l’ordre de 3 à 5
eV sont susceptibles de dissocier des liaisons
peptidiques ou des liaisons carbone-carbone des
chaînes poplypeptidiques.

C’est ainsi que des lasers émettant dans l’UV
tels que les lasers excimer (308 nm-4 eV) ou bien
un laser Nd:YAG quadruplé en fréquence (266
nm-4,7 eV) sont bien adaptés à la photoablation.
En ophtalmologie, on utilise plus
particulièrement le laser ArF (193 nm) pour la
chirurgie réfractive (kératectomie photoréfractive
[PRK] ou bien le laser assisted in-situ
keratomileusis [LASIK]).
C- ACTION THERMIQUE
A- Photocoagulation
L’action thermique des lasers repose sur l’initiation
d’une source de chaleur au niveau tissulaire
conduisant à une élévation de température dont
l’amplitude et le temps pendant lequel le chauffage
est maintenu conditionnent la dénaturation tissulaire
.
 En ophtalmologie, deux techniques utilisent
l’action thermique des lasers la photocoagulation et
la thermothérapie transpupillaire
B-Photocoagulation au laser vert, jaune ou rouge
 Le principe de la technique consiste en une
transformation de la lumière en chaleur au niveau des
pigments de la rétine (mélanine de l’épithélium
pigmentaire) et de la choroïde.

La dénaturation se traduit à l’observation par le
blanchiment des impacts visibles au
biomicroscope correspondant aux modifications
de la conformation des protéines dénaturées.
Il est utile d’attendre quelques secondes avant de
modifier la puissance du laser de
photocoagulation pour éviter des surdosages.


Le dénominateur commun de ces lasers est d’émettre entre 490
nm et 590 nm (fenêtre spectrale où l’on observe une absorption par
l’épithélium pigmentaire et l’hémoglobine mais également une
bonne transmission par les milieux transparents et la neurorétine).
Cette spécificité a surtout été invoquée vis-à-vis de
l’absorption de la lumière de l’Argon bleu (488 nm) par
le pigment xanthophylle par rapport au respect de ce
pigment par la lumière du krypton rouge.


L’avènement des lasers Nd:YAG à fréquence doublée (532 nm) a
permis de relativiser cette spécificité.
L’absorption de la lumière du laser rouge par l’hémoglobine est
extrêmement faible, particulièrement par l’oxyhémoglobine
Cette particularité peut être utilisée pour
photocoaguler des lésions choroïdiennes à travers une
hémorragie du vitré ou une hémorragie intrarétinienne.
D- ACTION PHOTOCHIMIQUE

obtenue avec des durées d’illumination
s’étendant de la dizaine de secondes à la dizaine
de minutes avec des irradiances généralement
très faibles.
APPLICATIONS CLINIQUES DE
LASER
LASER ET SA
Cornée : lasers utilisés en chirurgie réfractive
 Photo Refractive Keratectomy (PRK).


Laser in situ Keratomileusis (LASIK).

Laser Sub epithelial Keratectomy (LASEK).

Epi Lasik.
LASER EXCIMER
Excited dimer (High energy UV laser).
 Argon fluoride(193nm).
 En LASIK, le laser excimer est délivré dans
l’épaisseur de la cornée (stroma), après découpe
d’un capot (cette découpe est effectuée avec un
autre laser, appelé femtoseconde).
 En PKR, le laser eximer est délivré en surface.

LASIK
PRK
CAPSULOTOMIE AU LASER ND:YAG:
NEODYMIUM-DOPED YTTRIUM ALUMINIUM
GARNET




L’utilisation de l’effet mécanique d’un laser a permis,
au cours des années 1980, de remplacer l’ablation
chirurgicale de la capsule postérieure par un geste
simple sans ouverture du globe oculaire.
Il est important d’éliminer une lésion rétinienne
pouvant s’aggraver au décours de l’ouverture de la
capsule
L’utilisation d’une lentille de focalisation (verre de
Peyman) aide à focaliser les impacts sur la capsule et
non sur l’implant
Le diamètre pupillaire :
la capsulotomie peut être réalisée avec ou sans
dilatation. L'essentiel est d'avoir repéré
biomicroscopiquement le centre de la capsule.
 L'énergie la plus faible est recommandée. En
moyenne, 1 mJ suffit.

Au décours de la réalisation du geste, on prescrit
un anti-inflammatoire et un antihypertonisant
topiques pour quelques jours.
 Complications:
 La survenue d’un décollement de rétine.
 HTO.
 Les impacts sur l’implant.
 OMC.

Schématisation d’une capsulotomie au Nd:YAG. Les forces
de traction au niveau de la capsule épaissie favorisent
l’ouverture d’un orifice avec relativement peu d’impacts
adjacents (A à I).
LASER ET GLAUCOME

Laser Iridotomy.

Laser Trabeculoplasty (LT)

Selective Laser Trabeculoplasty

Trabecular ablation

Gonioplasty (Iridoplasty, Iridoretraction)

Pupilloplasty

Sphincterotomy

Iridolenticular Synechiolysis

Goniophotocoagulation

Goniotomy
IRIDOTOMIE






Le but de l’iridectomie est de réaliser un orifice de
petite taille à la base de l’iris .
Si cela est possible, l’orifice est réalisé au niveau
d’une « crypte » à la partie supérieure de l’iris.
En règle générale, on utilise dans un premier temps
quelques impacts au laser vert de type Argon pour
photocoaguler (avec un effet thermique) la surface à
traiter.
Ces impacts permettent d’amincir l’iris et limitent le
risque hémorragique lors de l’iridectomie proprement
dite qui est réalisée au laser Nd:YAG
On utilise un verre de focalisation qui maintient la
paupière supérieure « Verre d’Abraham »
Eviter de délabrer l’iris sur une grande surface à la
fois en raison de critères d’inflammation locale et de
critères esthétiques.
Par ailleurs, une iridotomie de grande taille,
lorsqu’elle n’est pas recouverte par la paupière
supérieure peut être responsable d’une diplopie
monoculaire.
 Au décours de la réalisation du geste on prescrit
un anti inflammatoire et un antihypertonisant
topiques pour quelques jours.
 le patient est revu après quelques jours pour
vérifier la pression intraoculaire et réaliser un
examen du fond d’oeil.

ARGON LASER
TRABECULOPLASTY
Mechanism of action:
Mechanical.
Biological.
LASER ET FO

Diabetic Retinopathy

Retinal Vascular Diseases

Choroidal Neovascularization (CNV)

Clinical Significant Macular Edema (CSME)

Central Serous Retinopathy (CSR)

Retinal Break/Detachment

Tumour
LA PHOTOCOAGULATION
PANRETINIENNE


Traitement courant de la RDP
Difficultés dans la réalisation pratique du traitement (hémorragies
récidivantes, cataractes, effets secondaires…)

Facteurs de « HAUT RISQUE » de la RDP:

Néo -Vx pré-papillaires ou pré-rétiniens étendus

Hémorragie intra-vitréenne et/ou pré-rétinienne compliquant des
néo-vx pré-papillaires ou pré-rétiniens  Indication formelle et
rapide à une PPR

Nombre d’impacts
- PPR confluente: « ablation rétinienne » complète
: 5000 impacts
Risque: OM, altérations CHAMP VISUEL
- PPR à minima:
1000 impacts: 1 séance
Souvent insuffisante retraitements difficile
- PPR non confluente :
La plus réalisée: peu effets secondaires
«3000-4000 impacts contigus, non confluents en
4 à 6 séances de 500
impacts de 500µ
Schéma de réalisation:
- début: rétine inférieure
- fin: région temporo-maculaire: -- OM
- espacées dans temps
LPDR
Laser settings
Laser :argon green, Nd YAG, yellow
red , diode.
Durée :0.1-0.2 secondes.
Taille du spot : 200-500microns.
Intensité : blanchiment rétinien modéré
ŒDÈME MACULAIRE DIABÉTIQUE
HÉMORRAGIE RÉTROHYALOÏDIENNE

En présence d’une hémorragie
rétrohyaloïdienne,l’ouverture au Laser Yag de la
hyaloïde postérieure peut se justifier dans certains cas
pour accélérer la résorption de l’hémorragie en évacuant
le sang dans la cavité vitréenne, évitant ainsi le recours
à la chirurgie.
PATTERN SCAN LASER(PASCAL)

Le PAttern SCAnning Laser (PASCAL) est un laser de
532 nm semiautomatique qui délivre en un coup de
pédale plusieurs impacts ultracourts de 20 millièmes de
seconde selon un pattern choisi (carré de 2 à 5 impacts
de côté,
Le laser PASCAL est un appareil efficace et très
intéressant, car il induit moins d’effets thermiques
nocifs et diminue le temps de traitement ce
qui améliore le confort du médecin et du patient.

PHOTOTHÉRAPIE DYNAMIQUE
-Le colorant actuellement à notre disposition est la
Verteporfine (benzoporphyrine mono acide-a) de coloration
verte dont le pic d’absorption est de 689 nm.
-Une des caractéristiques de ce photosensibilisant est sa
lipophilie qui est encore augmentée par son encapsulation
dans des liposomes.
-Ceux-ci se lient de façon préférentielle aux récepteurs des
lipoprotéines plasmatiques qui sont exprimées en nombre
plus important sur les membranes cellulaires des cellules
endothéliales qui viennent de proliférer.
-La longueur d’onde de la lumière d’irradiation
correspond au pic d’absorption du
photosensibilisant et permet son activation.
-Cette lumière monochromatique rouge est émise
par un laser diode à une fluence de 150 J/cm2.
-Sa durée d’application est fixe (83 sec) .
-De même, la dose perfusée doit être adaptée à la
surface corporelle du patient pour obtenir une
concentration efficace (6 mg/m2) .
-Enfin, l’intervalle entre la perfusion et
l’irradiation a été optimisée (15 mn).
-La thérapie photodynamique est plus efficace lorsqu’il
existe une prédominance des néovaisseaux visibles
par rapport aux néovaisseaux occultes .
-Ainsi lorsque les néovaisseaux visibles sont isolés
(sans néovaisseaux occultes), l’acuité visuelle
demeure stable ou s’améliore dans le groupe traité .
-Si des néovaisseaux occultes sont associés mais que les
néovaisseaux visibles demeurent prédominants (≥ 50
%), 13,8 % des patients traités par Verteporfine
présentent une baisse visuelle en comparaison avec
28,6 % des patients traités par placebo.
-Si les néovaisseaux occultes deviennent prédominants
avec seulement une touffe minime de néovaisseaux
visibles, la différence s’atténue (13,8 % des yeux
traités versus 16,3 % des yeux placebo).
Ainsi, on peut donc conclure de ces dernières
analyses que plus la proportion des néovaisseaux
visibles est importante, plus la PDT est efficace
dans les lésions rétrofovéales.
La PDT s’est avérée efficace pour les
néovaisseaux rétrofovéaux à prédominance
visible (composant plus de 50 % de l’ensemble de
la lésion) dont l’acuité visuelle est comprise
entre 1 et 5/10.
La sélection des patients est donc cruciale pour obtenir les
résultats escomptés tant par les patients que par les
ophtalmologistes
Avant PDT
Après PDT
INDICATIONS HORS DMLA
1-CRSC.
2-MYOPIE FORTE(AMM).
3-VON HIPPEL LINDEAU
4-Naevi choroïdiens
5-Hémangiomes choroidiens…..
EFFETS SECONDAIRES
- Dans la semaine après la réalisation du
traitement de troubles visuels subjectifs
transitoires (flou visuel, hallucinations
visuelles,etc).
Une BAV sévère est survenue plus fréquemment dans le
groupe mais est régressive dans la grande majorité des cas.
Les autres effets secondaires sont dominés
par :
- l’extravasation de la Verteporfine au niveau du
point d’injection. Cette extravasation entraîne
une photosensibilisation qui peut, en l’absence de
protection efficace à la lumière et de traitement
approprié, provoquer une nécrose tissulaire.
- Enfin, une photosensibilité cutanée a été
rapportée dans 3 % des cas mais est aisément
jugulée par une information adaptée et une
protection appropriée des téguments.
LES INDICATIONS DE RETRAITEMENT
préconisé tous les 3 mois en cas :
- d’extension des néovaisseaux
- ou en cas de persistance de diffusions à l’angiographie
à la fluorescéine.
En pratique clinique on retraite si :
– aggravation des signes fonctionnels;
– persistance de diffusions à l’angiographie à la
fluorescéine ;
– perfusion persistante du pédicule néovasculaire ;
– persistance d’un décollement séreux rétinien en
biomicroscopie ou à l’OCT
La diffusion de fluorescéine signe de base d’une
néovascularisation active au temps précoce un
lacis néovasculaire ; au temps tardif, le produit
de contraste diffuse abondamment à partir de ces
néovaisseaux : il y a alors une indication de
retraitement.
En revanche, l’imprégnation concerne un lit
néovasculaire qui présente une
hyperfluorescence bien délimitée au temps
précoce de l’examen L’intensité augmente
progressivement mais sans signe de diffusion et
sans extension des limites de la lésion identifiée
au temps précoce : il s’agit alors de lésions
cicatricielles .
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
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