Diagnostic optique in vivo de la transparence cornéenne par tomographie par cohérence optique (OCT)
Auteur / Autrice : | Maëlle Vilbert |
Direction : | Karsten Plamann, Kristina Irsch |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Optique, Laser et Plasma |
Date : | Soutenance le 10/10/2022 |
Etablissement(s) : | Institut polytechnique de Paris |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : École polytechnique (Palaiseau, Essonne ; 1795-....) |
Laboratoire : Laboratoire d'Optique et Biosciences (Palaiseau, Essonne) | |
Jury : | Président / Présidente : Gilles Tessier |
Examinateurs / Examinatrices : Karsten Plamann, Kristina Irsch, Alexandra Fragola, Serge Meimon, Kate Grieve | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandra Fragola, Serge Meimon |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le handicap visuel par perte de la transparence cornéenne affecte plus de 10 millions de personnes dans le monde, dans un contexte de pénurie globale de greffons cornéens. La détection précoce des pathologies et un suivi quantitatif permettraient une meilleure prise en charge des patient·es. Or, les outils cliniques actuels pour le diagnostic de la transparence cornéenne sont limités à des évaluations subjectives ou non standardisées.L’objectif de cette thèse est le transfert à la pratique clinique d’une méthode de quantification de la transparence cornéenne par l’analyse d’images de tomographie par cohérence optique (OCT) acquises via des dispositifs ophtalmiques standards. Nous avons implémenté un algorithme convivial à destination des praticien·nes pour standardiser les images cornéennes, identifier et corriger les artefacts récurrents puis extraire le signal d’intérêt analysé en termes de paramètres physiques et statistiques.L’application de la méthode à un groupe de 83 cornées normales nous a permis de délimiter le périmètre d’utilisation des images cliniques à des fins d’analyse quantitative.La robustesse du prétraitement et l’excellente répétabilité des mesures nous ont permis d’établir une base de données normative des paramètres de transparence pour les cornées normales. La comparaison avec un groupe de cornées atteintes de dystrophie de Fuchs montre une séparation significative entre les cornées saines et les cornées pathologiques. L’évolution de nos paramètres après greffe endothéliale est cohérente avec celle des variables cliniques.Nous avons entraîné un modèle de classification automatique des images OCT cornéennes à partir de quantificateurs morphologiques d’une fibrose symptomatique de la dystrophie de Fuchs. Appliqué au diagnostic du haze cornéen post-chirurgie réfractive, le modèle est précis à 97%.Enfin, nous avons exploré le potentiel d’un dispositif OCT portable à bas coût pour l’imagerie in situ de greffons cornéens à travers leur flacon de conservation scellé, pour le suivi de l’œdème cornéen lors d’expérimentations sur cornées fraîches et pour la cartographie d’épaisseur non invasive d’objets patrimoniaux vernis.