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Chapitre 08 · Implants intraoculaires

Principes et biomatériaux des implants

Architecture, site de fixation, optique, matériau, filtres : chaque caractéristique d'un implant conditionne sa stabilité, sa tolérance et la transparence du sac capsulaire à long terme.

Points clés

  • Le sac capsulaire est le site de fixation idéal. Le dessin de l'implant doit être adapté à son site : un implant placé dans le sulcus doit être à trois pièces, à anses fines et angulées, d'un diamètre total d'au moins 13 mm [1].
  • Le bord carré postérieur de l'optique, continu sur 360°, est le principal facteur lié à l'implant pour prévenir la cataracte secondaire. Dans la revue Cochrane, il divise par cinq environ le recours au laser Nd:YAG [1][3].
  • Les acryliques hydrophobes (teneur en eau < 0,5 %, ou 1,5 à 4 % pour les matériaux récents sans glistenings) dominent le marché mondial. Les acryliques hydrophiles (18 à 38 % d'eau) ont des bords en moyenne moins carrés et exposent à la calcification [1][2].
  • Tous les implants filtrent les ultraviolets. Aucune preuve solide n'établit à ce jour qu'un filtre de la lumière bleue protège la macula [5].
  • Les implants acryliques hydrophiles peuvent se calcifier après une injection intracamérulaire d'air ou de gaz (DMEK, DSAEK) : à prendre en compte chez un patient candidat à une greffe endothéliale [7].

De Ridley à l'implant pliable

Harold Ridley pose le premier implant en 1949-1950 : un disque biconvexe en PMMA placé dans la chambre postérieure, compliqué de cataracte secondaire et de décentrement. Apple et coll. ont décrit six générations, classées surtout selon le site de fixation : implants de chambre antérieure précoces, implants à fixation irienne, implants de chambre antérieure à anses fermées, puis implants de chambre postérieure. Le passage à une fixation symétrique dans le sac (génération VI, à partir de 1987) et à la phacoémulsification par petite incision avec implant pliable (VI-b, depuis 1992) définit la chirurgie actuelle [1].

Architecture et sites de fixation

antérieurpostérieur →≈ 5 à 10° MONOBLOCTROIS PIÈCESTROIS PIÈCES, PROFILÀ PLAQUE anses larges à la jonctionanses fines rapportéesanses peu anguléessac uniquement
Schéma. Un implant monobloc est fait d'un seul matériau. Un implant à trois pièces associe une optique et des anses d'un autre matériau (PMMA, polyfluorure de vinylidène, polyimide…), fines et légèrement angulées vers l'arrière (de l'ordre de 5 à 10°). Les anses d'un monobloc acrylique sont larges à leur jonction avec l'optique et s'effilent vers l'extrémité (optique de 6 mm, diamètre total de 13 mm). Les anses d'un implant à trois pièces, fines, sont ancrées dans la périphérie de l'optique.
  • Sac capsulaireSite idéal. L'implant doit s'adapter à des sacs de tailles différentes et rester stable malgré la fibrose et la rétraction capsulaires. Classiquement, le capsulorhexis est un peu plus petit que l'optique, pour que le bord du rhexis recouvre la périphérie de l'optique et plaque sa face postérieure contre la capsule (effet « shrink wrap ») [1].
  • Sulcus ciliaireAprès une rupture capsulaire avec un support résiduel suffisant. L'implant doit dégager la face postérieure de l'iris pour éviter un syndrome uvéite-glaucome-hyphéma : implant à trois pièces, anses fines en C angulées vers l'arrière, face antérieure et bords de l'optique lisses et arrondis, diamètre total d'au moins 13 mm. Si le rhexis est centré et un peu plus petit que l'optique, la capture postérieure de l'optique à travers le rhexis assure le centrage. Un implant monobloc acrylique ne se place pas dans le sulcus [1][2]. En France, l'implant disponible pour le sulcus est le plus souvent un trois pièces acrylique hydrophobe de type AcrySof MA60, dont l'optique a un bord carré : son contact avec la face postérieure de l'iris peut entraîner frottement et dispersion pigmentaire, d'où l'intérêt d'une capture optique dès que le rhexis le permet.
  • Sans support capsulaireImplant de chambre antérieure à appui angulaire (taille choisie selon le blanc à blanc + 1 mm), implant clippé à l'iris (Artisan, en position antérieure ou postérieure, dite rétropupillaire), fixation sclérale suturée ou intrasclérale sans suture des anses d'un implant à trois pièces. Ces techniques sont traitées au chapitre 11.
  • Implant additionnel (piggyback)Corrige une erreur réfractive ou ajoute une multifocalité chez un pseudophake. Il se place dans le sulcus, l'implant principal restant dans le sac, pour éviter l'opacification interlenticulaire : face antérieure convexe, postérieure concave, bords arrondis, anses fines [1].
  • Fixation sur la capsulotomieLe « bag-in-the-lens » de Tassignon est enchâssé dans deux capsulorhexis antérieur et postérieur de même taille, ce qui confine les cellules épithéliales résiduelles dans le sac [1].
  • AnsesLeur stabilité dépend de leur rigidité (résistance aux forces qui les replient) et de leur mémoire (capacité à reprendre leur forme). Le polypropylène, trop souple face à la rétraction du sac, est abandonné. Les anses planes (0°) et les anses en marche d'escalier (« step-vaulted ») diffèrent : les secondes renforcent le contact optique-capsule mais favorisent un déplacement postérieur de l'optique en cas de forte rétraction du sac, avec un décalage réfractif [1].

L'optique

  • Monofocale, multifocale, EDOF, toriqueUn implant monofocal a un seul foyer. Un multifocal répartit la lumière entre plusieurs foyers par une optique réfractive, diffractive ou mixte. Un EDOF allonge le foyer, avec ou sans division de la lumière (sténopéique). Un torique a des puissances différentes selon les méridiens et existe pour toutes ces optiques [1]. Ils sont détaillés aux chapitres 09 et 10.
  • AsphéricitéL'aberration sphérique de la face antérieure de la cornée est positive et stable au cours de la vie. Le cristallin jeune la compense par une aberration négative, qui devient positive avec la cataracte. Un implant sphérique ajoute de l'aberration positive. Les implants asphériques sont soit neutres, soit à aberration négative pour compenser celle de la cornée ; ils améliorent surtout la sensibilité aux contrastes en vision mésopique [1][6]. Après chirurgie réfractive, le choix dépend de l'aberration sphérique cornéenne mesurée (voir chapitre 06).

Les matériaux de l'optique

MatériauTeneur en eauIndicePoints fortsPoints faibles
PMMA (rigide)< 1 %≈ 1,49Recul de plusieurs décennies ; implants de chambre antérieure, implants clippés à l'iris, à fixation scléraleNon pliable, grande incision ; « snowflake degeneration » des anciens PMMA moulés par injection
Acrylique hydrophobe< 0,5 % (1,5 à 4 % pour les matériaux récents)≥ 1,47 (1,55 pour l'AcrySof)Bords très carrés, bioadhésion à la capsule ; faible taux de cataracte secondaire ; optique minceGlistenings et nanoglistenings de subsurface (matériaux anciens), rarement responsables d'une explantation
Acrylique hydrophile18 à 38 %≈ 1,46Très souple, micro-incision ; bonne biocompatibilité uvéaleBords en moyenne moins carrés ; cataracte secondaire plus fréquente ; calcification
Silicone< 0,5 %1,41 à 1,46Bords carrés : faible taux de cataracte secondaireOptique plus épaisse ; adhérence de l'huile de silicone ; opacification capsulaire antérieure (modèles à plaque)
Collamer (ICL, STAAR)34 %≈ 1,45Copolymère hydrophile et collagène porcinRéservé aux implants phaques

D'après Werner et Culp [1] et Werner [2]. Les indices de réfraction sont des valeurs indicatives, variables selon les copolymères ; chaque implant acrylique pliable est fabriqué à partir d'un copolymère différent.

  • Température de transition vitreuseTempérature au-dessus de laquelle le polymère devient souple : proche de la température ambiante pour les acryliques pliables, ce qui explique leur dépliement lent et contrôlé, nettement inférieure pour les silicones [1].
  • Indice de réfractionPlus il est élevé, plus l'optique est mince à puissance égale : les acryliques (≥ 1,47) sont plus minces que les silicones de première génération (1,41) [1].
  • Traitements de surfaceHéparine sur les PMMA pour réduire l'inflammation, notamment chez l'enfant ; traitement ultraviolet-ozone de la face postérieure de certains implants pour renforcer l'adhésion à la capsule [1].

Biocompatibilité et cataracte secondaire

  • Biocompatibilité uvéaleLa rupture de la barrière hémato-aqueuse entraîne une adsorption de protéines à la surface de l'implant, puis une réaction à corps étranger : petites cellules et cellules fibroblastiques (pic à 1 mois), puis cellules géantes (pic à 3 mois), qui dégénèrent en laissant une fine membrane acellulaire. Cette réaction est habituellement modérée et sans conséquence clinique [1].
  • Biocompatibilité capsulaireElle dépend de la prolifération des cellules épithéliales cristalliniennes résiduelles. Les cellules « A » de l'épithélium antérieur restent en place et se transforment en tissu pseudo-fibreux (fibrose, opacification capsulaire antérieure, phimosis du rhexis). Les cellules « E » de l'équateur migrent sur la capsule postérieure et forment des perles d'Elschnig [1].
OptiqueOptique Capsule postérieureMigration sous l'optique Capsule antérieure Cellules E BORD CARRÉ : BARRIÈREBORD ARRONDI
Schéma. Le bord carré crée une coudure nette de la capsule postérieure qui bloque la migration des cellules équatoriales. Cet effet doit être présent sur 360° : une jonction optique-anse en pente douce constitue un point d'entrée.
Facteurs chirurgicauxFacteurs liés à l'implant
Hydrodissection et nettoyage cortical soigneuxMatériau biocompatible, peu stimulant pour la prolifération cellulaire
Fixation de l'implant dans le sacContact entre l'optique et la capsule postérieure
Capsulorhexis plus petit que l'optiqueBord postérieur carré, continu sur 360°

Les six facteurs de prévention de la cataracte secondaire, d'après Werner, Apple et Mamalis, repris par Werner et Culp [1].

  • Ce que montrent les essaisRevue Cochrane de 66 essais randomisés (suivi ≥ 12 mois) : le bord carré réduit le score d'opacification et le recours au laser Nd:YAG (rapport 0,19, IC 95 % 0,11 à 0,35). Aucune différence significative entre matériaux dans cette revue, avec une tendance à plus d'opacification avec les hydrophiles ; pas de différence entre monobloc et trois pièces [3].
  • Méta-analyse en réseauSur 37 essais randomisés, le risque de capsulotomie Nd:YAG est le plus élevé avec les acryliques hydrophiles (rapport de risques instantanés 7,5 par rapport à l'AcrySof), y compris à bord carré [4]. Plusieurs auteurs sont affiliés au fabricant de l'AcrySof (Alcon) : la hiérarchie entre marques est à interpréter avec prudence, la tendance défavorable aux hydrophiles est cohérente avec les autres données.
  • Sac ouvertLes implants qui maintiennent le sac ouvert et expansé, avec une circulation continue d'humeur aqueuse, semblent conserver une meilleure transparence globale du sac [1][8].
  • Opacification interlenticulaireEntre deux implants placés tous deux dans le sac à travers un petit rhexis : prolifération de perles dans l'espace interlenticulaire, très difficile à retirer. Elle se prévient en plaçant l'implant antérieur dans le sulcus [1].

Les filtres

300400500600700 nm UVvioletbleu 100 %0 Filtre UV seul Filtre UV + violet Filtre UV + bleu (implant jaune) Transmission lumineuse (courbes schématiques)
Allure schématique des courbes de transmission, d'après les spectres publiés par Werner et Culp [1]. Les valeurs exactes varient selon le modèle et la puissance.
  • UltravioletsTous les implants actuels contiennent un chromophore (benzotriazole ou benzophénone) qui absorbe les ultraviolets de 300 à 400 nm, protection assurée naturellement par le cristallin [1].
  • Filtre bleu (implant jaune)Un colorant jaune lié de façon covalente reproduit la courbe de transmission du cristallin adulte non cataracté. L'argument est une réduction du risque de dégénérescence maculaire liée à l'âge, fondée sur des données indirectes [1].
  • Filtre violetIl coupe jusqu'à environ 440 nm. Rationnel : ultraviolets et lumière violette sont phototoxiques mais contribuent peu à la vision scotopique, alors que la lumière bleue (440 à 500 nm) compte pour la vision nocturne et la photoréception circadienne, dont la sensibilité culmine vers 460 nm [1].
  • Ce que montrent les essaisRevue Cochrane (51 essais, plus de 5 000 yeux) : pas de différence d'acuité visuelle corrigée entre implants à filtre bleu et sans filtre (certitude modérée) ; pas de différence cliniquement significative de sensibilité aux contrastes à court terme (certitude faible) ; effet sur la dégénérescence maculaire impossible à établir faute d'études assez longues [5]. Le choix du filtre reste une question de préférence.
  • Implant à puissance ajustableL'implant en silicone photosensible ajustable aux ultraviolets après la chirurgie (RxSight) n'est pas disponible en France.

Opacifications de l'implant

  • GlisteningsMicrovacuoles liquidiennes de 1 à 20 µm dans l'optique des acryliques hydrophobes. L'eau dissoute dans le polymère se condense dans des espaces du réseau quand la température baisse ; la différence d'indice entre l'eau (1,33) et le polymère (1,55 pour l'AcrySof) donne un aspect scintillant. Les nanoglistenings de subsurface donnent un blanchiment de la surface sous incidence oblique. Les deux augmentent la diffusion de la lumière mais ont rarement motivé une explantation. Les matériaux hydrophobes plus récents, à teneur en eau un peu plus élevée, en sont pratiquement exempts [1].
  • Calcification des hydrophilesDépôts de phosphate de calcium sur ou dans l'optique, sans inflammation associée, avec une explantation en moyenne au cours de la deuxième année. Le laser Nd:YAG est inefficace : seul l'échange d'implant la traite. Les causes sont multiples : fabrication, conditionnement, technique, terrain (diabète) [1].
  • Calcification localisée après air ou gazOpacification ronde, antérieure, centrale ou paracentrale, des implants hydrophiles après une procédure du segment antérieur avec injection intracamérulaire d'air ou de gaz (greffe endothéliale DSAEK ou DMEK, notamment), ou après une chirurgie du segment postérieur. Elle siège toujours là où l'humeur aqueuse touche la face antérieure de l'implant [7][9]. Chez un patient porteur d'une dystrophie de Fuchs susceptible de nécessiter une greffe endothéliale, un implant hydrophobe est préférable.
  • SiliconeL'huile de silicone adhère durablement à l'optique : pas d'implant en silicone chez un patient susceptible de recevoir une tamponnade par huile de silicone. Calcification de la face postérieure en cas de hyalite astéroïde [1].
  • Prolifération cellulaire sur l'optiqueDes cellules « A » du bord du rhexis peuvent coloniser la face antérieure de certains implants, en général sans retentissement visuel [1].

En pratique. En routine : implant monobloc acrylique hydrophobe, bord carré sur 360°, asphérique, dans le sac, à travers un rhexis centré un peu plus petit que l'optique. Dans le sulcus : implant à trois pièces, anses angulées, diamètre ≥ 13 mm, capture optique si possible. Préférer un implant hydrophobe en cas de dystrophie de Fuchs, de greffe endothéliale prévisible ou de chirurgie vitréorétinienne avec gaz ; éviter le silicone si une tamponnade par huile est possible. Le filtre bleu relève d'une préférence, sans bénéfice démontré.

Références

  1. Werner L, Culp CJ. Principles of intraocular lens design and biomaterials. In : Steinert's Cataract Surgery. 4e éd. Elsevier. Chapitre 5:51-61.
  2. Werner L. Intraocular lenses: overview of designs, materials, and pathophysiology. Ophthalmology. 2021;128(11):e74-e93. doi:10.1016/j.ophtha.2020.06.055
  3. Findl O, Buehl W, Bauer P, Sycha T. Interventions for preventing posterior capsule opacification. Cochrane Database Syst Rev. 2010;(2):CD003738. cochrane.org
  4. Thom H, Ender F, Samavedam S, et al. Effect of AcrySof versus other intraocular lens properties on the risk of Nd:YAG capsulotomy after cataract surgery: a systematic literature review and network meta-analysis. PLoS One. 2019;14(8):e0220498. PMC6699683
  5. Downie LE, Busija L, Keller PR. Blue-light filtering intraocular lenses (IOLs) for protecting macular health. Cochrane Database Syst Rev. 2018;(5):CD011977. cochrane.org
  6. Schuster AK, Tesarz J, Vossmerbaeumer U. The impact on vision of aspheric to spherical monofocal intraocular lenses in cataract surgery: a systematic review with meta-analysis. Ophthalmology. 2013;120(11):2166-75.
  7. Werner L, Wilbanks G, Nieuwendaal CP, et al. Localized opacification of hydrophilic acrylic intraocular lenses after procedures using intracameral injection of air or gas. J Cataract Refract Surg. 2015;41(1):199-207.
  8. Kramer GD, Werner L, Mamalis N. Prevention of postoperative capsular bag opacification using intraocular lenses and endocapsular devices maintaining an open or expanded capsular bag. J Cataract Refract Surg. 2016;42(3):469-84.
  9. Balendiran V, MacLean K, Mamalis N, Tetz M, Werner L. Localized calcification of hydrophilic acrylic intraocular lenses after posterior segment procedures. J Cataract Refract Surg. 2019;45(12):1801-7.