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Erreur de calcul d’implant – kératométrie après chirurgie réfractive

La juste mesure de la kératométrie (puissance optique de la cornée) est importante pour éviter les erreurs de calcul d’implant après chirurgie réfractive cornéenne.

La question « Qu’en sera-t-il pour ma future chirurgie de la cataracte si je me fais opérer de la myopie ? » revient parfois dans l’entretien préalable et les discussions autour de la chirurgie réfractive. La chirurgie réfractive cornéenne de la myopie ne rend pas le geste opératoire de cataracte plus compliqué, mais expose au risque d’une moindre précision dans le calcul de la puissance de l’implant (biométrie). En particulier, il existe un risque de sous estimer la puissance de l’implant, et d’induire une hypermétropie chez un patient que l’on souhaitait emmétropiser, c’est-à-dire corriger pour voir de loin sans lunettes. Une des raisons de ce risque tient aux limitations de certaines formules de calcul d’implant.  La compréhension des phénomènes mis en jeu pour le calcul biométrique des yeux opérés de chirurgie réfractive permet de remédier à ce problème, et accroître la précision du calcul de l’implant après chirurgie cornéenne de la myopie.

 Données nécessaires au calcul biométrique

Pour calculer la puissance de l’implant destiné à remplacer le cristallin lors de la chirurgie de la cataracte il faut au minimum recueillir les données suivantes : la puissance dioptrique de la cornée centrale, la longueur axiale (longueur de l’œil). Le calcul biométrique vise en quelque sorte à calculer de combien de puissance optique (vergence) il faut suppléer la puissance optique cornéenne (kératométrie) pour permettre à la lumière incidente d’être focalisée sur la rétine.

Toutefois, un paramètre d’importance demeure inaccessible à la mesure et doit faire l’objet d’une extrapolation : il s’agit de la distance entre la cornée et l’implant. Cette donnée importante est appelée « Position effective de l’implant » (Effective Lens Position en anglais : ELP).

Par définition, il n’est pas possible de la mesurer avant l’intervention, et cette distance peut varier selon divers facteurs, notamment anatomiques, mais aussi liés à la géométrie et au comportement de l’implant. Avec les formules de calcul d’implant de troisième et quatrième génération, le paramètre le plus important pour prédire la position de l’implant est la courbure de la cornée (kératométrie) [1]

Pour un œil normal ‘ non opéré de chirurgie cornéenne), les sources d’erreur les plus fréquentes pour le calcul de la puissance de l’implant sont liées à une erreur de mesure de la longueur axiale (54%) et à une mauvaise estimation de la position effective de l’implant postopératoire (38%).La kératométrie est une mesure fiable puisqu’elle n’est responsable que de 8 % des erreurs.

Après chirurgie réfractive sur la cornée, la mesure de la kératométrie devient la cause principale d’erreur, suivie de la mauvaise estimation de l’ELP [2]

 

Erreur de mesure de la kératométrie

La kératométrie est dans ce contexte la mesure du pouvoir optique de la cornée centrale (vergence). Si l’on connait la puissance optique de la cornée centrale et la longueur de l’oeil, on peut en déduire (pour une position d’implant donnée) la puissance qu’il faudra donner à l’implant pour que la lumière émise par les cibles regardées soit focalisée sur la rétine. Pour connaître la puissance optique du centre de la cornée, il faut en connaître le rayon de courbure, à partir duquel on peut appliquer une simple formule de vergence.

vergence de la cornée

La formule de vergence permet de calculer le pouvoir optique de la cornée à partir de la mesure du rayon de courbure et la valeur de l’indice de réfraction

La mesure de la courbure est accomplie grâce à un kératomètre, ou à un topographe cornéen. Ces instruments ont pour principe d’étude du reflet cornéen d’une mire, à partir duquel ils mesurent le rayon de courbure local en différents points de la surface cornéenne antérieure.

La puissance optique cornéenne centrale est ensuite estimée à partir de la mesure de points proches du sommet cornéen  par des formules qui reposent sur des simplifications comme l’utilisation d’un indice de réfraction moindre que l’indice réel, et l’application de la formule de vergence. Pour des raisons techniques, il n’est pas possible de mesurer la courbure au centre géométrique (sommet) de la cornée: de fait, la mesure du rayon de courbure est accomplie sur des points situés à 1.5 mm du centre. Or, sur une cornée non opérée, la courbure en ces points est très proche de la courbure centrale et la mesure « paracentrale » n’induit pas une erreur significative.  Toutefois, ces simplifications  et approximations ne sont  plus valides pour les cornées opérées.

La cornée normale possède une courbure qui décroit légèrement du sommet (apex) vers la périphérie. Une mesure effectuée à 1.5 mm de part et d’autre du centre sur un méridien fournit une bonne estimation de la courbure apicale c’est-à-dire la courbure centrale qui dicte le pouvoir optique de la cornée.

Surestimation de la puissance cornéenne centrale

Après chirurgie de la myopie, (kératotomie radiaire, photoablation laser), la cornée devient oblate : la cornée est significativement plus plate au centre de la cornée qu’à 1.5 mm du centre. Ces variations de courbure entre l’apex et la proche périphérie sont inversée. Les extrapolations classiques des topographes et kératomètres ne sont plus valables quand la cornée devient plus plate au centre qu’en paracentral ; la valeur du pouvoir optique central est supérieure à la puissance optique axiale réelle de la cornée : si l’on ne tient pas compte de ces modifications, le pouvoir optique cornéen est surestimé.

keratometrie centrale

La mesure paracentrale du rayon de courbure permet d’extrapoler la valeur de la puissance centrale de la cornée (kératométrie), à condition que le profil cornéen antérieur soit non modifié

Après chirurgie réfractive de la myopie (LASIK, PKR, etc.), le profil cornéen antérieur est modifié et devient oblate. La mesure paracentrale de la puissance de la cornée fournit des valeurs significativement différentes de la puissance réelle centrale (qui est surestimée).

kératométrie cornée oblate

La mesure paracentrale de la cornée tend à surestimer la valeur centrale, qui correspond à la vergence réelle de la cornée.

Effet de l’indice de réfraction minoré

A cette première source d’erreur de mesure kératométrique, il faut ajouter  celle liée à l’utilisation d’un indice de réfraction dit « kératométrique » minoré (1.333 au lieu de 1.376).  Pour une cornée non opérée face postérieure de la cornée (inaccessible à la mesure à l’époque de la mise au point de formules de biométrie) est globalement parallèle à la face antérieure, dont elle atténue le pouvoir optique de 10% environ. L’indice kératométrique est un indice dont la valeur est minorée d’environ 10% vis à vis de l’indice réel (indice de réfraction physique). Or, la chirurgie de la myopie au laser ne concerne que la face antérieure de la cornée. L’effet relatif de la puissance optique de la face postérieure de la cornée vis-à-vis de la face antérieure est minoré par l’utilisation de l’indice de réfraction kératométrique, ce qui provoque une surestimation de la puissance cornéenne centrale.

Une surestimation de la puissance cornéenne revient à donner moins de puissance à l’implant : ce manque de puissance peut provoquer une hypermétropie après chirurgie de la cataracte.

 

Erreur de prédiction de la position effective de l’implant

 

La deuxième source d’erreur dans le calcul biométrique après chirurgie réfractive provient d’une moindre qualité pour la prédiction de la position effective de l’implant. Plus l’implant tend à être situé en avant (plus près de la cornée, donc plus loin de la rétine) et moindre est sa puissance calculée, pour tous les autres paramètres (longueur axiale, kératométrie) égaux.

Dans certaines formules de calcul d’implant, la position de l’implant (« effective lens position » ou ELP) est principalement prédite de manière « statistique » à partir de la mesure de la kératométrie (c’est-à-dire du rayon de courbure de la face antérieure de la cornée: voir cette page pour plus d’explications). Sur le plan géométrique, la distance entre le sommet de la cornée et l’implant est logiquement plus grande que la cornée est cambrée, car la « flèche » d’une cornée cambrée est plus importante que celle d’une cornée plate. Cette assomption est au cœur du calcul accompli par la formule appelée SRK-T.

position effective de l'implant

Formule SRK / T : cette formule prédit la position de l’implant à partir de la hauteur du dôme cornéen (et de la “constante A” qui est ajustée pour différents type d’implants). Si cette stratégie a un sens, elle n’est justifiée que chez des cornées non opérées. Un patient qui a été opéré de myopie possède un oeil dont la chambre antérieure anatomique est généralement profonde, bien que sa cornée soit (du fait de la chirurgie) moins cambrée.

Après chirurgie cornéenne de la myopie (LASIK, PKR, kératotomie radiaire), la cornée devient moins cambrée au centre, alors que la profondeur de la chambre antérieure demeure inchangée. La prise en compte de la courbure cornéenne (kératométrie) postopératoire provoque une sous-estimation de la position effective de l’implant, qui est prédite comme « plus en avant » (plus proche de la cornée). Ce facteur tend à induire une sous-estimation de la puissance de l’implant.

Cette erreur va dans le même sens et s’ajoute à celle de la mesure kératométrique, et accroît ainsi le risque d’hypermétropisation des yeux initialement myopes avant chirurgie réfractive.

La compréhension de ces mécanismes et l’identification des sources d’erreur permet d’améliorer la précision du calcul d’implant après chirurgie de la myopie :

– amélioration de la mesure kératométrique

– meilleure prédiction de la position effective de l’implant en utilisant les formules de 5e génération.

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