L'oeil aphaque

I - Definition

II - dioptrique de l'oeil aphaque
   
1 - L’œil aphaque théorique
    2 -
Prévision de la réfraction de l’œil aphaque
    3 -
Accommodation de l’œil aphaque

III - compensation de l'oeil aphaque
    1 -
Compensation par verres de lunettes
           
Images rétiniennes
   
        Pupilles de l’œil aphaque compensé
           
Champ visuel et distorsion périphérique
           
Conclusion
   
2 - Compensation par verre de contact

IV - Implantation d'un cristallin artificiel
    1 -
Site d'implantation
           
Implant de chambre antérieure
   
        Implants rétro-iriens
   
2 - Prévision de la puissance de l'implant avant opération
           
Puissance du cristallin artificiel en place et dans l'air 
          
Sélection de la puissance de l'implant
           Principe de calcul de la puissance de l'implant emmétropisant ou isocorrigeant
          
Implant aniséïconisant
           Conclusion

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I - Definition

L’œil aphaque est un œil qui, à la suite d'une intervention chirurgicale, se trouve privé de cristallin. Il est alors réduit, d'un point de vue optique, à sa cornée, de puissance DC , dont les plans principaux sont très sensiblement confondus avec le sommet cornéen.
L'extraction du cristallin peut être pratiquée soit à la suite d'un accident soit lorsque celui-ci s'est opacifié. Dans ce dernier cas, on parle de cataracte et l'ablation est en général pratiquée lorsque l'acuité de l’œil devient inférieure à 3/10 environ.
Il existe plusieurs types de cataractes:
- les cataractes séniles (liées à l'âge): ce sont les plus nombreuses;
- les cataractes endocriniennes ayant pour origine un diabète, une leucémie....
- les cataractes dues à l'action de rayonnements infrarouges ou rayons X;
- les cataractes consécutives à un traumatisme de l'œil;
- les cataractes congénitales.
Il faut remarquer dès maintenant que, compte tenu des progrès de la chirurgie oculaire, le cristallin que l'on extrait est dans la majorité des cas remplacé par un cristallin artificiel (implant). Nous étudierons dans le dernier chapitre les avantages, au point de vue dioptrique, de ce traitement. On rencontre donc de moins en moins d'yeux aphaques mais le nombre de personnes âgées pseudophaques est en constante augmentation.

II - dioptrique de l'oeil aphaque

  1. L’œil aphaque théorique
  2.  

     

     

     

    Nous avons choisi pour caractéristiques de l’œil théorique celles du modèle proposé par Y. Le Grand.
    DC = 42,3 d
    SR' = 24,2 mm
    n'HA = n'CV = 1,336
    Le rémotum de l’œil aphaque est le conjugué de la rétine à travers la cornée:

    L'ablation du cristallin rend donc l’œil théorique hypérope d'environ 13 d .

  3. Prévision de la réfraction de l’œil aphaque
  4. Le calcul de la réfraction de l'œil aphaque à partir de la réfraction avant opération est purement théorique et n'est valable que pour un œil dont l'amétropie est axile. Pour un œil dont l'amétropie est de puissance, il est difficile de donner une règle, l'excès de puissance pouvant provenir de la cornée ou du cristallin.
    Dans la pratique "il est tout à fait vain d'essayer de prévoir l'amétropie résultante après opération".
    A titre d’exercice nous allons considérer un œil dont la réfraction avant opération était R, les points principaux H et H' et la puissance D0. Après intervention, sa puissance sera celle de la cornée DC, ses points principaux seront confondus avec S sommet cornéen et sa réfraction sera maintenant RA. Nous admettrons que l'intervention n'a pas modifié la longueur de l’œil.
    Pour l’œil avant intervention:
     
    Pour l’œil aphaque:

    D0 dépasse rarement 65 d et que R est en général inférieur à + 5 d . SH' = 2 mm


    On peut donc considérer que ce terme reste petit devant 1 et en ne conservant que le terme du premier ordre:

    (en ne conservant que le terme d'ordre 1 en R)

    Ce calcul nous montre néanmoins que l’œil aphaque sera fortement hypérope dans presque tous les cas. Dans la pratique, les ¾ des opérés manifestent une hypéropie de 12 d environ. Il faut ajouter que chez la majorité des aphaques l’ancienne technique d’extraction du cristallin (intracapsulaire induisait souvent un astigmatisme cornéen assez important.

  5. Accommodation de l’œil aphaque
  6. Au sens propre du terme, il n'existe plus d'accommodation pour l’œil aphaque. Dans la pratique cet œil conserve une certaine latitude de mise au point, on parle de pseudo-accommodation. Elle serait due à l'utilisation par le système visuel des aberrations chromatiques et à une diminution du diamètre pupillaire. Son amplitude est d'environ 1 d .

III - compensation de l'oeil aphaque

  1. Compensation par verres de lunettes
  2. Sauf cas particuliers, la réfraction RA de l’œil aphaque est toujours importante, de l'ordre de 13 d . La puissance frontale du verre de lunette compensateur sera donc:

    Elle va donc dépendre de la distance du verre au sommet de la cornée.

    1. Images rétiniennes:
    2. Prenons le cas d'un aphaque unilatéral (OD), le sujet était au départ emmétrope et il regarde un objet éloigné. En nous appuyant sur le schéma des images rétiniennes du couple oculaire, nous pouvons établir le rapport entre les tailles des deux images. Nous supposons pour simplifier que le verre correcteur est mince.

       

       

       

       

       

       

       

       

       

      Pour l’œil droit aphaque:

       

      Pour l’œil gauche:

      Pour donner un ordre de grandeur, admettons que les deux yeux, avant opération, avaient les caractéristiques d'un œil théorique:

      En fait, le verre est épais et on peut le considérer comme un verre mince de puissance DL associé à un verre épais afocal d'épaisseur e égale à celle du verre. Le grandissement du verre afocal vaut:

       

      où D1 est la puissance de la face avant et N l'indice du verre.
      Pour un verre de puissance 12 d , ce grandissement sera de l'ordre de 1,06. La différence de taille des deux images rétiniennes en tenant compte de l'épaisseur est donc supérieure à 30%.
      On se rend compte que l'aniséïconie induite par la compensation est telle que la vision binoculaire est impossible pour l'aphaque unilatéral compensé par verres de lunettes.
      Après opération du deuxième œil, les deux yeux étant compensés par des verres de lunettes, les tailles des deux images rétiniennes vont être du même ordre de grandeur. Il n'y aura plus d'aniséïconie induite. Les objets sont vus par l'aphaque compensé environ 30% plus grands qu'il ne les voyait avant son opération. Ils lui semblent donc plus rapprochés ce qui expliquera les difficultés d'adaptation de la personne surtout si elle est âgée.

    3. Pupilles de l’œil aphaque compensé
    4. L'ablation du cristallin ne modifie pas la pupille d'entrée [PE] de l’œil (en supposant que la cornée n'est pas modifiée par l'opération). La pupille de sortie de l’œil aphaque va être confondue avec la pupille du fait de la suppression du cristallin.
      La pupille d'entrée de l’œil compensé par verres de lunettes [PEC] est le conjugué objet de [PE] à travers le verre compensateur.

       

       

       

       

       

       

      En prenant un œil ayant les dimensions de l’œil théorique avec un verre placé à 12 mm devant S, nous obtenons:

      La pupille d'entrée de l’œil compensé se trouve donc 6 mm derrière S, elle a donc reculé par rapport à la pupille d'entrée de l’œil avant opération qui se trouvait à 3,7 mm derrière S. Le diamètre de la pupille d'entrée est augmenté de 20%, sa surface de 40%. Le flux lumineux entrant dans l'œil compensé sera augmenté de 40%.
      Cet augmentation du flux entrant du fait de la compensation par verre de lunettes sera responsable de la photophobie fréquente de l'aphaque.

    5. Champ de regard et distorsion périphérique
    6. En raison de l'effet prismatique du verre dont la puissance est importante, le champ de regard de l'aphaque va se trouver réduit . L'aphaque aura perdu une partie importante de sa vision périphérique.
      Lorsque le regard sort du verre de lunette, du fait de l'effet prismatique, une partie de l'espace ne peut être vue par l'oeil: c'est ce que l'on nomme le scotome annulaire.

      L'effet prismatique à base centrale du verre provoque une déviation plus importante pour les rayons s'éloignant le plus de l'axe optique. Il en résultera une déformation des images. Les lignes droites seront perçues incurvées vers le centre.

      Ces aberrations créent un monde "creux", insécurisant pour l'aphaque nouvellement équipé. Ces déformations sont d'autant plus importantes que le verre est puissant, de grande taille et éloigné de l’œil. 

    7. Conclusion

    Ce tableau plutôt décourageant de la vision de l'aphaque à travers ses verres de lunettes ne doit pas faire oublier pour autant que ce mode de correction de l'aphaque bilatéral procure malgré tout une vision satisfaisante pourvu que l'opéré fasse l'effort d'un apprentissage.

  3. Compensation par verre de contact
  4. Les lentilles utilisées sont soit des LRPO soit des lentilles souples hydrophiles. Les LRPO comportent souvent une grande zone optique ( 7 mm) et ont un diamètre total compris entre 9,5 et 11 mm. Pour les lentilles souples, le diamètre total est en moyenne de 15 mm.
    Avec une lentille, la distance LS est nulle et le facteur de forme faible. Le rapport de la taille des images rétiniennes dans le cas de l'aphaque unilatéral étudié précédemment va être alors:
     
    Il est beaucoup moins important qu'avec des verres mais ne permettra pas une vision binoculaire.
    Par contre, pour l'aphaque bilatéral, l'adaptation sera plus aisée puisque le grandissement des images rétiniennes est plus faible.
    De la même façon, le grandissement de la pupille d'entrée pour l’œil compensé sera plus faible, le champ visuel moins restreint et les aberrations moins sensibles.
    Quand elles peuvent être portées (sécrétion lacrymale suffisante, BUT correct), le port des lentilles est donc préférable au port de lunettes.

IV - Implantation d'un cristallin artificiel

Depuis une vingtaine d'années, compte tenu des progrès techniques, le cristallin artificiel s'est progressivement imposé comme mode de correction de l'aphaquie. En même temps que ces progrès qui ont conduit à la fabrication d'implants fiables, bien tolérés dans l’œil, la chirurgie a évolué. L'extraction du cristallin et de la capsule faisait d'abord à la pince puis à la cryode. Elle nécessitait une incision large de la sclère qui se fait toujours sous la paupière supérieure (12 à 14 mm). La cicatrisation entraînait souvent un astigmatisme cornéen qui pouvait atteindre 4 d . Cette technique intracapsulaire est actuellement presque abandonnée pour l'extraction du cristallin en extracapsulaire(EC). On laisse en place la capsule postérieure qui protège le segment postérieur. Cette extraction EC se faisait d'abord manuellement et il fallait toujours une incision large (12 mm) pour pouvoir expulser le noyau cristallinien. Depuis quelques années la technique de phacoémulsification se répand en Europe. A l'aide d'ultrasons, le noyau du cristallin est morcelé et peut donc être aspiré par une ouverture ne dépassant pas 3mm. Pour placer un implant rigide, il faut l'agrandir au diamètre de l'implant 6 mm environ. De nouveaux implants souples et pliables commencent à être utilisés qui peuvent être introduits par une ouverture de 3,5 mm. Ces techniques permettent de limiter l'astigmatisme postopératoire.
Le chirurgien qui recherche pour le sujet un confort visuel, va devoir décider du choix de la position de l'implant et de sa puissance.

  1. Site d'implantation
    1. Implant de chambre antérieure
    2.  

       

       

       

      Il est posé en avant de l'iris. Il est à anses angulées souples et flexibles s'appuyant dans l'angle irido cornéen. Aujourd'hui, il n'est posé qu'après rupture capsulaire ou échec d'une implantation rétro-irienne.
      On place aussi des implants de chambre antérieure de puissance négative à des jeunes ayant une très forte myopie (> 25 d ). La myopie se trouve réduite à environ 4 d et le sujet conserve son amplitude d'accommodation puisque le cristallin naturel est resté en place.

    3. Implants rétro-iriens
      1. Implant de chambre postérieure avec anses dans le sulcus ciliaire
      2. Il a son optique derrière l'iris et les anses prennent appui dans le sulcus ciliaire. L'érosion avec le temps du corps ciliaires pénétré par les anses (ou haptique) ou de l'iris conduit au glaucome pigmentaire.

      3. Implant de sac capsulaire

    Sa mise en place n'est possible que dans le cas où le cristallin a été extrait par la technique du capsulorhexis c'est à dire en n’ôtant que la zone centrale de la capsule antérieure. Il se place à l'intérieur de la capsule, la partie périphérique antérieure restante, isolant les anses des structures voisines, supprime les microtraumatismes iriens ou ciliaires reprochés aux implants de chambre postérieure. Cette situation, en se rapprochant le plus de la position du cristallin naturel, paraît la plus physiologique.

  2. Prévision de la puissance de l'implant avant opération
    1. Puissance du cristallin artificiel en place et dans l'air
    2. La partie optique des implants est en général une lentille plan convexe de polymétacrylate (PMMA). Son indice de réfraction est N = 1,492. Le rayon de la face avant est R et l'épaisseur est fonction du diamètre de la partie optique. En place l'implant se trouve entre l'humeur aqueuse et le corps vitré dont les indices sont n' = 1,336. La puissance de l'implant est égale à la puissance de son dioptre d'entrée:
      Dans l'air la puissance Da de l'implant sera: 
      .
      Prenons comme exemple un implant de puissance en place 20 d , le rayon de sa face avant est donc:
       sa puissance dans l'air serait:
        .

    3. Sélection de la puissance de l'implant
    4. La puissance de l’œil implanté et donc sa réfraction va dépendre de la position et de la puissance de l'implant. Suivant les circonstances, on pourra décider de placer un implant emmétropisant (l’œil implanté devient emmétrope), un implant iséïconisant (la taille de l'image rétinienne de l’œil implanté est identique à celle de l'autre œil) ou un implant isocorrigeant (la réfraction de l’œil implanté est la même que celle de l’œil avant opération). Le choix sera toujours un cas particulier mais on peut donner quelques règles générales.
      Pour un sujet isométrope:
      - si la cataracte à opérer est unilatérale (cataracte traumatique), on choisit en général l'implant isocorrigeant.
      - si la cataracte est bilatérale (cataracte sénile) avec une intervention sur les deux yeux dans des délais
      rapprochés, le choix se portera vers l'implant emmétropisant si le patient n'avait pas une trop forte amétropie.
      Pour un sujet anisométrope:
      Il faut préférer l'implant qui restitue l'amétropie de départ ou qui donne la même taille d'image rétinienne ou trouver un compromis entre les deux suivant les cas.

    5. Principe de calcul de la puissance de l'implant emmétropisant ou isocorrigeant
      1. Etude théorique
      2.  

         

         

        DC: puissance de la cornée
        DI: puissance de l'implant en place
        S: sommet cornéen
        I: centre optique de l'implant (mince)
        R': centre de la fovéa.
        On pose:
        SI = d et SR' = L;
        n': indice du vitré et de l'HA.

        L'implant est emmétropisant. Le rémotum de l’œil implanté se trouve donc à l'infini.

        .

        Si l'on sépare l'action de la cornée et de l'implant, on obtient la chaîne d'image suivante:

        On en déduit:

        Si l'on voulait un implant isocorrigeant, sa puissance Diso doit être telle que la réfraction de l’œil implanté soit égale à la réfraction R de l’œil avant opération. L'amétropie peut être compensée par le verre de contact de puissance DSC » R.
        On peut écrire la chaîne d'image:

        Il faut remarquer que bien que l’œil opéré ait la même amétropie que l’œil avant opération, la taille des images rétiniennes avant et après sera différente. Le plan principal image de l’œil implanté n'est jamais confondu avec le plan principal initial, la proximité rétinienne est donc modifiée. En pratique, l'image se trouve agrandie de 4 à 5% pour un implant de chambre intérieure et de 2 à 3% pour un implant de chambre postérieure.

      3. En pratique

      Il faut pour déterminer la puissance de l'implant connaître la puissance de la cornée, la longueur de l’œil et la position qu'aura l'implant.
      Mesure de la puissance cornéenne
      : Elle s'obtient par kératométrie en mesurant les rayons cornéens. Une erreur de 0,1 mm sur la mesure du rayon entraîne une erreur de 0,50 d sur la puissance de l'implant. Les kératomètres actuels les plus performants ont une précision de 5/100 mm. On suppose que la puissance de la cornée après opération sera identique à celle de la cornée avant opération. Cette hypothèse est bien vérifiée si l'on opère par phacoémulsification avec une fente étroite.
      Mesure de la longueur du globe
      : Elle se fait par ultrasonographie (mode A). Une erreur de 0,1 mm entraîne une erreur de détermination de la puissance de l'implant de 0,25 mm. Actuellement la précision des appareils est de l'ordre de 0,1 mm mais il faut ajouter les erreurs expérimentales possibles (déformation de la cornée quand on pose la sonde, mauvais alignement lors de la mesure . . .).
      Position de l'implant
      : Elle ne peut qu'être évaluée approximativement en fonction du site d'implantation prévu. Pour les yeux dans la norme (puissance cornéenne comprise entre 40 et 47 d et longueur comprise entre 22,0 et 24,5 mm) on prend en général d = 3 mm pour un implant de chambre antérieure, 3,5 mm pour un implant de chambre postérieure et 4 mm pour un implant dans le sac capsulaire. Des formules dites de seconde génération ont été développés pour tenir compte de l'influence de la longueur de l’œil sur la position de l'implant.
      Le calcul de la puissance de l'implant est maintenant automatisé, le chirurgien ophtalmologiste choisissant la position, le type d'implant et la formule de calcul lui semblant la plus appropriée.
      A partir d'une moyenne des résultats statistiques publiés, on constate que 70% des opérés ont la réfraction prévue avec une erreur inférieure à ± 1d et 90% avec une erreur inférieure à ± 2 d .

    6. Implant aniséïconisant
    7. C'est l'implant qui donnera la même taille d'image rétinienne que celle de l'autre œil compensé. Le problème de l'aniséïconie se pose surtout pour un pseudophaque unilatéral.
      Trois méthodes sont employées:
      - La méthode oculométrique: Les mesures sont faites sur les deux yeux avant opération et on calcule la puissance de l'implant en fonction de sa position. Cette méthode ne présente de l'intérêt que si les deux yeux ont des paramètres biométriques (DC et longueur) très différents.
      - La méthode clinique prend en compte le vice de réfraction préopératoire des deux yeux, le grandissement des images rétiniennes en fonction du mode de compensation est donné par des courbes qui permettent au chirurgien de faire une détermination de la puissance de l'implant.
      - La méthode clinique simplifiée: On considère que le sujet avant implantation n'avait pas d'aniséïconie et on calcule la puissance de l'implant pour maintenir la même taille d'image rétinienne.

    8. Conclusion

Par un choix convenable de la puissance de l'implant, on peut éviter les problèmes d'aniséïconie et d'anisophorie. Si l'implant est placé en chambre postérieure, la pupille d'entrée de l’œil implanté n'est pas modifiée, le flux lumineux pénétrant dans l’œil est identique à celui de l’œil avant opération. Avec un implant en chambre postérieure, la pupille d'entrée se trouve agrandie mais dans des proportions inférieures à l'agrandissement par verre de contact. On risque néanmoins dans ce cas, pour une pseudophaquie unilatérale, une aniséïconie dite de luminance: l'image rétinienne de l’œil pseudophaque, plus lumineuse, sera perçue plus grande. Le champ visuel du pseudophaque est légèrement réduit, cette réduction sera d'autant plus faible que le diamètre de l'implant est élevé et que sa position est la plus postérieure.
La pose d'un implant dans le sac capsulaire permet au sujet de retrouver une bonne qualité de vision (à condition que sa rétine soit restée fonctionnelle).

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