Définition de la cataracte
La cataracte est une affection oculaire définie par l’opacification partielle ou totale du cristallin, responsable d’une réduction de la performance visuelle. Le cristallin est une lentille naturelle biconvexe convergente, située juste derrière l’iris. Son diamètre est d’environ 1 cm, et son épaisseur ne dépasse généralement pas 0,4 cm. Il est constitué d’une capsule entourant un cortex et un noyau. L’accommodation (ou capacité de l’œil à faire la mise au point de près) repose sur la déformation du cristallin sous l’action du muscle ciliaire. Le cristallin, du moins avant l’âge de la presbytie (45 ans), est une structure élastique qui reprend sa forme d’équilibre entre deux efforts d’accommodation. Les cataractes constituent une cause très courante de détérioration de la vision : baisse de l’acuité visuelle, réduction de la sensibilité aux contrastes, symptômes visuels (voile, etc.). Des progrès importants ont été réalisés dans le traitement de cette maladie ces dernières années et la plupart des personnes qui en sont atteintes peuvent maintenant espérer recouvrer la vue en totalité ou, du moins, en grande partie.
Cataracte primaire vs secondaire
Il ne faut pas confondre cataracte primaire et cataracte secondaire. La cataracte primaire correspond à l’opacification du cristallin. La cataracte secondaire s’observe après la chirurgie et est définie par l’opacification du sac capsulaire (le traitement est la capsulotomie au laser YAG).
Le remplacement du cristallin opaque par un implant permet de rétablir la transparence de l’œil, et le choix adapté du type et de la puissance optique de l’implant (biométrie) permet de réduire la dépendance aux verres correcteurs après l’opération.
Manifestations cliniques de la cataracte
La cataracte se traduit pour le patient par des symptômes visuels à type de gêne, de voile, d’éblouissements, puis de perte de dixièmes d’acuité visuelle (ces symptômes peuvent être isolés ou associés selon le stade de la cataracte). L’ophtalmologiste confirme le diagnostic par la visualisation à l’examen à la lampe à fente (biomicroscope) des opacités du cristallin, dont la localisation définit le type de cataracte, et l’importance son stade.
Aspects biomicroscopiques de la cataracte
Une cataracte est caractérisée par la présence d’une opacification du cristallin, qui est une petite lentille normalement claire et transparente de l’œil. Il ne s’agit ni d’une tumeur ni de la formation d’une nouvelle peau sur l’œil, mais plutôt de la formation d’opacités croissantes sur le cristallin proprement dit. Si les symptômes visuels du patient permettent d’évoquer le diagnostic de la cataracte (impression de « voile », de « vision sale », éblouissements dans les formes précoces, etc.), sa confirmation est souvent fournie par l’examen au biomicroscope (ou lampe à fente). Les images suivantes sont des clichés pris à la lampe à fente du segment antérieur d’un œil atteint d’une cataracte de forme dite « nucléaire ».
Quand la cataracte est constituée, le cristallin devient opaque et la lumière ne peut pas être correctement transmise à la rétine, ce qui produit une image non « claire ». L’image formée souffre d’une « diffusion » lumineuse excessive. Il arrive souvent, en particulier au début de l’évolution de la cataracte, qu’une partie seulement du cristallin soit atteinte ou s’opacifie plus rapidement. Quand le centre du cristallin (noyau) est particulièrement opacifié, on parle de cataracte nucléaire. Ce type de cataracte provoque souvent un changement de correction de lunettes, ou l’apparition d’une myopie tardive (myopie d’indice). D’autres formes d’opacités cataractaires sont possibles, de manière isolée ou associées entre elles : sous-capsulaires antérieures, sous-capsulaires postérieures, etc. En fonction de l’emplacement des opacités de la cataracte et de leur importance, on peut classer le stade de la cataracte. Il existe aujourd’hui des méthodes plus objectives que le simple examen à la lampe à fente pour apprécier le degré d’opacité du cristallin. La densitométrie en est une (imagerie par caméra rotative Scheimpflug, instrument Pentacam).
Cataracte et retentissement visuel
Même si les symptômes tendent à être plus importants pour les stades élevés de cataracte, le parallélisme anatomo-clinique (la corrélation entre le degré d’opacité et les symptômes visuels) n’est pas très élevé. Si la vision n’est pas considérablement affaiblie (ou si la baisse de vision est modérée et ne gêne pas le patient), il n’est pas nécessaire d’enlever la cataracte. En revanche, si une grande partie du cristallin devient opaque, il peut y avoir une réduction partielle ou totale de la vision tant que la cataracte n’est pas retirée. L’acuité visuelle est diminuée, et n’est pas totalement améliorable par une correction en verres de lunettes. Certaines techniques, comme la mesure de la diffusion lumineuse par double passage (examen OQAS), sont utiles dans les cas où l’on cherche à confirmer (ou infirmer) la responsabilité d’une cataracte dans une baisse de vision. Nous avons rapporté la valeur diagnostique de certains indices fournis par cet instrument pour la cataracte, qui est sensible à la diffusion lumineuse causée par les opacités du cristallin.
Fausses croyances vis-à-vis de la cataracte
- La cataracte n’est pas une affection contagieuse, et elle ne se propage pas d’un œil à l’autre, bien qu’elle apparaisse souvent dans les deux yeux à la fois.
- Elle ne correspond ni à un cancer ni à une infection.
- Elle n’est pas la conséquence d’une « peau » qui pousserait dans l’œil ,mais de l’opacification partielle ou totale du cristallin.
- Il n’existe aucun lien entre la cataracte et le degré d’effort des yeux.
- La cataracte n’est pas une maladie qui rend aveugle, puisqu’elle est curable grâce à une simple intervention chirurgicale.
- Les traitements préventifs ou curatifs par collyres (gouttes) ou compléments alimentaires n’ont aucune efficacité démontrée vis-à-vis de la cataracte.
- Il n’y a pas d’urgence à opérer une cataracte dont les symptômes visuels ne gênent pas le patient.
Causes de la cataracte
La cataracte est causée par une modification de la composition chimique du cristallin. Cette modification est le plus souvent liée au vieillissement. En effet, le processus normal de vieillissement peut causer le durcissement et l’opacification du cristallin : c’est ce qu’on appelle la cataracte sénile. C’est la plus courante et elle peut apparaître dès l’âge de 60 ans. Il existe d’autres causes telles que l’hérédité, ou des malformations congénitales, qui peuvent provoquer l’apparition précoce d’une cataracte. Des maladies générales comme le diabète ou certains troubles métaboliques (métabolisme du calcium) peuvent aussi provoquer l’apparition d’une cataracte. La prise prolongée de corticoïdes, le tabagisme chronique important sont également des facteurs de risque avérés pour la survenue d’une cataracte chez les sujets exposés. Une blessure importante de l’œil, une contusion violente, l’exposition solaire répétée et prolongée sans protection oculaire aux UV peuvent également causer la survenue d’une cataracte. La myopie forte (myopie axile) est une cause de cataracte précoce (parfois dès la cinquantaine).
Symptômes visuels de la cataracte
Le patient peut ne pas se rendre compte qu’il a une cataracte débutante si les opacités du cristallin sont localisées ou de faible intensité. À mesure que la cataracte se développe, la vue peut devenir plus trouble, floue, imprécise. Les symptômes sont souvent unilatéraux au début (un œil est atteint avant l’autre), mais (en dehors de causes particulières comme les chocs), la cataracte se développe dans les deux yeux avec le temps. Il peut aussi y avoir des symptômes comme des éblouissements ou une sensibilité accrue aux lumières vives, qui reflètent une dispersion lumineuse accrue due aux opacités présentes au sein du cristallin. Ces symptômes sont parmi les plus précoces, de même que l’existence d’une gêne accrue pour distinguer des détails en contre-jour. La cataracte peut modifier la réfraction oculaire en provoquant l’apparition ou l’aggravation de la myopie (en particulier pour les formes de cataracte dites « nucléaires »). L’aggravation de la myopie est liée à l’augmentation de la puissance réfringente du noyau du cristallin. Elle modifie également la perception des couleurs, en réduisant la sensibilité aux courtes longueurs d’onde (bleu, violet). En effet, les protéines du cristallin cataracté absorbent particulièrement les courtes longueurs d’onde. Cela explique également l’aspect « jaunâtre » du cristallin atteint de cataracte. Cependant, les patients ne s’en rendent généralement compte qu’après l’intervention du premier œil, par comparaison avec la vision de l’autre œil non opéré (les patients opérés signalent l’impression de reflets bleutés sur les objets de couleur blanche au décours de l’opération). Comme la cataracte provoque une filtration très progressive des couleurs comme le bleu, le « cerveau » ne s’en rend pas compte au cours de l’évolution de celle-ci. Enfin, certains patients décrivent l’apparition d’un « voile permanent » gênant la vision d’un œil (cataracte unilatérale) ou des deux. À ce stade, l’acuité visuelle est souvent réduite de quelques dixièmes. Plus la cataracte s’aggrave, moins les lunettes deviennent efficaces et ne peuvent compenser l’effet de la perte de transparence du cristallin. Dans les formes très avancées, la pupille, normalement d’apparence noire, peut changer sensiblement de couleur et prendre une coloration blanchâtre.
Types de cataracte
En fonction de la zone anatomique opacifiée du cristallin (noyau, cortex, régions situées près des capsules), on distingue plusieurs sortes de cataracte.
Cataracte nucléaire
Elle est caractérisée par une opacification du noyau du cristallin. Elle peut induire une myopie d’indice, liée à l’augmentation de l’indice de réfraction du noyau du cristallin opacifié (voir : aberrations optiques de la myopie d’indice, cataracte débutante). L’évolution de la cataracte nucléaire provoque une myopisation croissante et parfois la perception d’images fantômes dédoublées ou triplées (triplopie). Elle se rencontre chez les personnes âgées, ou chez les myopes en particulier.
Cataracte cortico-nucléaire
La cataracte cortico-nucléaire est une forme fréquente de cataracte sénile. Le noyau et le cortex sont le siège de la majorité des opacités.
Photo lampe à fente (biomicroscope) d’une cataracte cortico-nucléaire :
Cataracte sous-capsulaire antérieure
La cataracte sous-capsulaire antérieure est définie par la présence d’opacités proches ou immédiatement sous la capsule antérieure du cristallin. Elle se rencontre plus particulièrement chez les patients diabétiques, après traumatisme oculaire, dans certaines formes d’allergies sévères, etc. Elle provoque une gêne visuelle marquée par des éblouissements fréquents.
Exemple (photo au biomicroscope) d’une cataracte dont les opacités prédominent sous la capsule antérieure :
Cataracte sous-capsulaire postérieure
La cataracte sous-capsulaire postérieure est provoquée par certaines agressions « physiques » comme les ultraviolets (expositions solaires répétées sans protection oculaire) ou métaboliques (tabagisme chronique, carences alimentaires, prise répétée de corticoïdes, etc.). Elle entraîne une gêne visuelle à type de voile, avec des éblouissements, qui sont plus marqués en cas de forte luminosité (les symptômes sont atténués dans la pénombre).
Photo prise en rétro-illumination au biomicroscope d’une cataracte sous-capsulaire postérieure en « médaillon » :
Le cliché suivant montre une autre cataracte sous-capsulaire postérieure plus évoluée : l’image en fente lumineuse (à droite) montre la localisation très postérieure des opacités du cristallin.
Formes particulières de cataracte
Il existe des formes plus rares de cataracte, comme la cataracte en « feuilles de fougère », dont l’origine est traumatique (coup de poing, etc.). Les opacités ont un aspect en lobes, en feuilles et sont situées à l’avant du cristallin.
La cataracte congénitale est une opacification totale ou partielle du cristallin présente dès la naissance. Les formes modérées sont souvent bien tolérées. Elles sont souvent formées d’une opacité globuleuse située au contact de la capsule postérieure, ou intéressent une ou plusieurs des structures embryonnaires du cristallin.
Type de cataracte et symptômes visuels
L’image suivante résume les principaux symptômes visuels et le type anatomique de la cataracte qui en est responsable. Ces données sont indicatives ; le retentissement visuel subjectif d’une cataracte dépend de nombreux facteurs (degré d’opacité, mode de vie, activités pratiquées, etc.).
Dépistage et diagnostic de la cataracte
Comme signalé plus haut, le diagnostic est effectué par l’ophtalmologiste selon l’observation du cristallin au biomicroscope, la mesure du retentissement exact de la cataracte sur la vision et l’absence d’une autre pathologie oculaire. Il prendra également des mesures précises des dimensions de l’œil et effectuera une échographie (biométrie) afin de calculer la puissance de l’implant, qui devra être posé après l’ablation de la cataracte pour remplacer le cristallin.
Diagnostic objectif de la diffusion lumineuse causée par la cataracte
En cas de doute, il est possible de confirmer ou d’éliminer la présence d’une diffusion de la lumière liée à la cataracte en réalisant un examen par aberrométrie par double passage. La Fondation Rothschild a été le premier centre chirurgical français à s’équiper de cet instrument (appelé OQAS pour « Optical Quality Analyzing System ») dès 2007. Brièvement, une lumière infrarouge est recueillie et analysée après réflexion sur la rétine. En cas d’opacités cristalliniennes significatives, on observe une dispersion lumineuse qu’il est possible de quantifier (OSI : Optical Scattering Index). Un OSI normal ÉLIMINE la présence d’une « vraie » cataracte, et doit faire rechercher une autre origine aux symptômes visuels. Cet examen permet de rassurer certains patients chez qui le diagnostic de cataracte a été posé… par excès.
Étude : valeur diagnostique de l’OSI (Cabot, Saad, Gatinel – Am J Ophthalmol 2013)
Dans cette étude publiée dans l’American Journal of Ophthalmology, nous avons démontré la valeur diagnostique de l’OSI pour le diagnostic objectif de la cataracte :
- OSI < 1 : transparence oculaire normale (pas de cataracte)
- OSI entre 1 et 3 : perte de transparence, cataracte débutante
- OSI entre 3 et 7 : cataracte constituée
- OSI > 7 : altération sévère de la transparence oculaire
Réf : Cabot F, Saad A, McAlinden C, Haddad NM, Grise-Dulac A, Gatinel D. Am J Ophthalmol. 2013;155:629-635.
Voici un exemple dans lequel l’OQAS (aujourd’hui rebaptisé instrument « HD Analyzer ») a permis de confirmer l’origine de symptômes visuels à type d’éblouissements marqués et de gêne en contre-jour. Pourtant, l’acuité visuelle était mesurée à 10/10, et l’examen à la lampe à fente ne retrouvait qu’une opalescence cristallinienne, mais avec la présence de petites vacuoles situées près de la capsule postérieure (flèche).
La réalisation de l’examen OQAS permet de quantifier l’impact potentiel de ces petites vacuoles sur la qualité de l’image rétinienne.
L’intervention de chirurgie de la cataracte est donc proposée. Après sa réalisation, qui consiste à remplacer le cristallin par un implant, l’examen OQAS objective l’amélioration de la qualité de l’image rétinienne et la réduction de la diffusion (diminution de l’OSI), confirmant ainsi le diagnostic initial.
Diagnostic objectif par OCT Swept-Source et intelligence artificielle
Depuis 2017, notre équipe développe des méthodes de quantification objective de l’opacité cristallinienne basées sur l’OCT swept-source (SS-OCT). Ces techniques offrent une alternative à la mesure de l’OSI en exploitant directement les images de coupes du cristallin.
Densitométrie cristallinienne par OCT (Panthier, Gatinel – JCRS 2017)
Dans cette étude portant sur 110 yeux, nous avons validé une nouvelle méthode de gradation objective de la cataracte basée sur la densitométrie du cristallin mesurée sur les images OCT swept-source de l’IOLMaster 700 :
- Corrélation avec l’OSI : r² = 0.52 (p < 0.01)
- Corrélation avec le score PNS : r² = 0.75 (p < 0.01)
- Seuil diagnostique : densité moyenne > 82.9 unités pixels
- Sensibilité : 73.9% / Spécificité : 91.2%
Réf : Panthier C, Burgos J, Rouger H, Saad A, Gatinel D. J Cataract Refract Surg. 2017;43(12):1575-1581.
Méthode automatisée optimisée (Panthier, Gatinel – JCRS 2019)
Une version automatisée et optimisée de cette technique a été développée sur 285 yeux :
- Seuil optimisé : densité moyenne > 73.8 unités pixels
- Sensibilité améliorée : 96.2%
- Spécificité maintenue : 91.3%
- Mesures répétables et corrélées aux méthodes existantes
Réf : Panthier C, de Wazieres A, Rouger H, Moran S, Saad A, Gatinel D. J Cataract Refract Surg. 2019;45(12):1746-1752.
Détection par Deep Learning (Zéboulon, Panthier, Gatinel – J Optom 2022)
Nous avons développé et validé un modèle de deep learning pour détecter et localiser automatiquement la cataracte sur les images OCT swept-source :
- Entraînement : 504 images SS-OCT annotées pixel par pixel
- Validation : 1 326 images de 114 patients
- AUC : 0.98
- Sensibilité : 94.4% / Spécificité : 94.7%
- Production d’une carte de probabilité colorée localisant les zones de cataracte
Réf : Zéboulon P, Panthier C, Rouger H, Bijon J, Ghazal W, Gatinel D. J Optom. 2022;15(Suppl 1):S43-S49.
CATALYZE : score IA de signification clinique (Panthier, Zéboulon, Gatinel – JCRS 2025)
Notre dernière innovation est le pipeline CATALYZE, un système de deep learning fournissant un indice de signification clinique (CSI) de la cataracte à partir d’images OCT Anterion :
- Étude : 548 yeux (331 développement, 217 validation)
- Corrélation CSI-OSI : r² = 0.87 (p < 0.05)
- Sensibilité : 95% / Spécificité : 95%
- Métriques couche par couche du cristallin
- Gradation objective et automatisée de la cataracte
Réf : Panthier C, Zéboulon P, Rouger H, Bijon J, Gatinel D. J Cataract Refract Surg. 2025;51(3):222-228.
| Méthode diagnostique | Instrument | Indice mesuré | Performance |
|---|---|---|---|
| Double passage | OQAS / HD Analyzer | OSI | Référence clinique |
| Densitométrie Scheimpflug | Pentacam | PNS | r² = 0.75 vs OCT |
| Densitométrie SS-OCT | IOLMaster 700 | ALD | Se 96.2% / Sp 91.3% |
| Deep Learning | SS-OCT + IA | Carte probabilité | Se 94.4% / Sp 94.7% |
| CATALYZE (2025) | Anterion + IA | CSI | Se 95% / Sp 95% |
Choix du type et de la puissance de l’implant
Un implant est systématiquement posé au cours de la chirurgie : si l’on se contentait de ne retirer que la cataracte de l’œil, celui-ci serait très hypermétrope en postopératoire (un œil sans cristallin ni implant est appelé « aphake »), et aurait donc besoin d’une correction (verre de lunette ou lentille) pour voir net. La biocompatibilité du matériau et la durée de vie des implants sont largement suffisantes pour qu’ils puissent être posés dans les yeux de tous les patients. Les implants posés sont « souples », ce qui permet de les introduire par une petite incision (longueur d’environ 2 mm) située au bord de la cornée au début de l’intervention.
Le calcul de la puissance de l’implant est effectué à partir de mesures oculaires (biométrie) et du souhait du patient en termes de « réfraction » postopératoire. La mesure de la longueur axiale de l’œil, et de la puissance de la cornée sont utilisées dans une formule de calcul qui fournit la puissance (vergence) de l’implant. Celle-ci s’exprime en dioptries. En général, la valeur de la puissance de l’implant est en moyenne proche de 22 dioptries, la gamme des puissances des implants posés dans plus de 95% des cas s’étend de 5 à 30 D (les implants sont moins puissants si l’œil est myope, et plus puissants si l’œil est hypermétrope).
Formule PEARL-DGS : calcul d’implant par Intelligence Artificielle
Nous avons développé la formule PEARL-DGS (Prediction Enhanced by ARtificial Intelligence and output Linearization – Debellemanière, Gatinel, Saad), une formule de calcul d’implant utilisant le machine learning :
- Formule « lentille épaisse » basée sur la prédiction de la position interne théorique de l’implant (TILP)
- Utilisation de réseaux de neurones et algorithmes de gradient boosting
- Code source disponible en open-source (GitHub)
- Précision parmi les meilleures des formules modernes (SD ±0.382 D)
- Calculateur disponible en ligne : www.iolsolver.com
Réf : Debellemanière G, Dubois M, Gauvin M, Wallerstein A, Brenner LF, Rampat R, Saad A, Gatinel D. Am J Ophthalmol. 2021;232:58-69.
Les implants posés peuvent être monofocaux (ils ne corrigent qu’une seule distance : loin ou près) ou multifocaux (les implants bifocaux corrigent la vision de loin et de près, les implants trifocaux corrigent la vision de loin, de près et la vision intermédiaire). Si le patient souhaite simplement voir de loin, sans lunettes, le calcul de la puissance de l’implant monofocal est réalisé pour l’emmétropie : des lunettes de lecture seront nécessaires pour lire (vision de près). Si le patient souhaite voir de près sans lunettes, le calcul de la puissance de l’implant monofocal est fait pour induire une myopie légère (environ -2.50 D). Si le patient souhaite ne plus porter de lunettes du tout (ou le moins possible), la pose d’un implant multifocal (bi ou trifocal) pourra être envisagée, en l’absence de contre-indications. En cas d’astigmatisme cornéen prononcé, le choix d’un implant torique permet de corriger l’astigmatisme et de réduire le besoin de lunettes en postopératoire (il existe des implants toriques monofocaux : correction de l’astigmatisme en vision de loin, et des implants toriques multifocaux : correction de l’astigmatisme en vision de loin et de près).
Cataracte secondaire
La cataracte secondaire peut compliquer l’évolution de toute chirurgie de la cataracte. Certains facteurs de risque existent, liés au type de biomatériau de l’implant, à l’âge du patient. Les patients jeunes (ex. : moins de 50 ans) sont généralement atteints à plus ou moins long terme (parfois plusieurs années) de cataracte secondaire. La survenue d’une cataracte secondaire chez les patients les plus jeunes est souvent bruyante sur le plan visuel (impression de « voile », de retour des symptômes de la cataracte primaire) et à l’examen à la lampe à fente, comme le montre l’exemple suivant :
Références scientifiques
Diagnostic objectif de la cataracte
- Cabot F, Saad A, McAlinden C, Haddad NM, Grise-Dulac A, Gatinel D. Objective assessment of crystalline lens opacity level by measuring ocular light scattering with a double-pass system. Am J Ophthalmol. 2013;155:629-635. PubMed
- Panthier C, Burgos J, Rouger H, Saad A, Gatinel D. New objective lens density quantification method using swept-source optical coherence tomography technology: comparison with existing methods. J Cataract Refract Surg. 2017;43(12):1575-1581. PubMed
- Panthier C, de Wazieres A, Rouger H, Moran S, Saad A, Gatinel D. Average lens density quantification with swept-source optical coherence tomography: optimized, automated cataract grading technique. J Cataract Refract Surg. 2019;45(12):1746-1752. PubMed
- Zéboulon P, Panthier C, Rouger H, Bijon J, Ghazal W, Gatinel D. Development and validation of a pixel wise deep learning model to detect cataract on swept-source optical coherence tomography images. J Optom. 2022;15(Suppl 1):S43-S49. PubMed
- Panthier C, Zéboulon P, Rouger H, Bijon J, Gatinel D. CATALYZE: a deep learning approach for cataract assessment and grading on SS-OCT Anterion images. J Cataract Refract Surg. 2025;51(3):222-228. JCRS
Calcul de puissance d’implant
- Debellemanière G, Dubois M, Gauvin M, Wallerstein A, Brenner LF, Rampat R, Saad A, Gatinel D. The PEARL-DGS Formula: The Development of an Open-source Machine Learning-based Thick IOL Calculation Formula. Am J Ophthalmol. 2021;232:58-69. PubMed
- Gatinel D, Debellemanière G, Saad A, Wallerstein A, Gauvin M, Rampat R, Malet J. Impact of Single Constant Optimization on the Precision of IOL Power Calculation. Transl Vis Sci Technol. 2023;12(11):11. PubMed
- Gatinel D, Debellemanière G, Saad A, Wallerstein A, Gauvin M, Malet J. A simplified method to minimize systematic bias of single-optimized intraocular lens power calculation formulas. Am J Ophthalmol. 2023. DOI
Voir également : la chirurgie de la cataracte, images de la technique chirurgicale de la cataracte
Émission France 5 / Allô Docteurs : Thème « La Cataracte » – Invité Dr Damien Gatinel :
Institut Laser Vision Noémie de Rothschild
Pr Damien Gatinel – Chef du service de chirurgie antérieure et réfractive
29 rue Manin, 75019 Paris
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