Dispositifs viscoélastiques
ophtalmiques en chirurgie de la cataracte
— Le guide complet

Chaque intervention de phacoémulsification en utilise. Chaque résultat de cataracte dépend de la qualité de leur choix, de leur application et de leur retrait. Pourtant, les dispositifs viscoélastiques ophtalmiques, les OVD, reçoivent rarement la profondeur clinique qu’ils méritent. Voici le guide qui change cela.

Qu’est-ce qu’un dispositif viscoélastique ophtalmique ?

Un dispositif viscoélastique ophtalmique (OVD) est un gel stérile, transparent et biocompatible injecté dans la chambre antérieure de l’œil pour faciliter la chirurgie intraoculaire. Le terme « viscoélastique » traduit précisément son double caractère physique : il se comporte comme un fluide visqueux sous une déformation lente et soutenue (maintenant les espaces ouverts et protégeant les tissus) tout en présentant des propriétés élastiques qui lui permettent d’absorber une énergie mécanique soudaine, comme les transitoires ultrasonores pendant la phacoémulsification, plutôt que de la transmettre directement aux cellules endothéliales fragiles.

Les OVD ont été introduits en chirurgie ophtalmique en 1972 par Miller et Stegmann, qui utilisaient du hyaluronate de sodium dérivé de crêtes de coq. Au cours des cinq décennies suivantes, la classe s’est considérablement élargie, passant d’une formulation unique à un riche écosystème de produits cohésifs, dispersifs et combinés qui font désormais partie intégrante du flux de travail moderne de la phacoémulsification.

Les six fonctions critiques d’un OVD

Comprendre pourquoi les OVD comptent commence par comprendre ce qu’ils doivent accomplir simultanément dans les conditions exigeantes d’un champ opératoire vivant. Un OVD bien choisi remplit six rôles distincts, tous aussi importants les uns que les autres.

Classification des OVD : cohésifs et dispersifs

La distinction la plus lourde de conséquences cliniques dans la science des OVD sépare les agents cohésifs des agents dispersifs. Cette classification, fondée entièrement sur le comportement rhéologique, régit la façon dont un OVD interagit avec les tissus oculaires, répond à l’irrigation de phaco et peut être retiré efficacement en fin d’intervention.

OVD cohésifs

Les OVD cohésifs se caractérisent par un poids moléculaire élevé, une viscosité élevée à faible taux de cisaillement et une forte tendance à rester en une seule masse de gel cohérente. Leur avantage clinique déterminant : ils sortent de l’œil en un seul bolus lors de l’I/A, rapidement, proprement et complètement. Ils sont donc faciles à retirer et minimisent les pics de PIO postopératoires dus à de l’OVD résiduel.

• Polymère principal : hyaluronate de sodium (HA), concentration de 1,0 % à 3,0 %
• Idéal pour : maintien de la chambre antérieure, gonflement du sac capsulaire, injection de la LIO
• Profil de retrait : rapide et complet, sort en une seule unité avec un effort d’I/A minimal
• Limite : est entraîné de la surface endothéliale sous une irrigation de phaco à haut débit ; offre une protection endothéliale moins durable dans les cas longs ou difficiles
• Produit Agaaz : PURE-HYAL — hyaluronate de sodium à 1,4 % en seringue préremplie

OVD dispersifs

Les OVD dispersifs ont un poids moléculaire et une viscosité plus faibles, mais sous contrainte de cisaillement ils se fragmentent en petits amas qui adhèrent aux surfaces tissulaires et les enrobent. Ce comportement dispersif est précisément ce qui les rend exceptionnels pour protéger l’endothélium cornéen, même dans les conditions turbulentes de l’énergie ultrasonore, car les fragments d’OVD reforment un revêtement protecteur même lorsque l’irrigation de phaco tente de les entraîner.

• Polymère principal : hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), typiquement 2,0 % à 2,5 %
• Idéal pour : enrobage et protection de l’endothélium tout au long de la phase de phaco
• Profil de retrait : plus difficile, les fragments doivent être activement aspirés ; l’I/A bimanuelle derrière la LIO est essentielle
• Limite : mauvais maintien de l’espace ; insuffisant à lui seul pour le gonflement du sac capsulaire ; risque plus élevé d’OVD résiduel
• Produits Agaaz : OP-VISC (HPMC 2 %) · PURE-VISC (HPMC à haute viscosité)

Agaaz Ophthalmics · OVD cohésif

PURE-HYAL

Hyaluronate de sodium 1,4 % · Seringue préremplie · Cohésif · Pseudoplastique · Prêt pour l’export

Hyaluronate de Na 1,4 % Seringue préremplie Cohésif de PM élevé Stable en chaîne du froid

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La rhéologie des viscoélastiques expliquée aux chirurgiens

La rhéologie, la science de la façon dont les matériaux s’écoulent et se déforment, est ce qui fait fonctionner les OVD. Une compréhension pratique de trois phénomènes rhéologiques transformera votre façon de penser chaque décision d’OVD que vous prenez au bloc.

Pseudoplasticité (rhéofluidification)

La propriété la plus critique sur le plan chirurgical : la viscosité diminue à mesure que le taux de cisaillement mécanique augmente. Les OVD sont épais et occupent l’espace au repos, mais lorsqu’ils sont expulsés par une canule étroite de 26G ou 27G (cisaillement élevé), leur viscosité chute considérablement, permettant une injection fluide. Dès que le cisaillement cesse, la viscosité est rétablie. Ce n’est pas un défaut : c’est précisément ce qui permet à un gel de 10 millions de mPa·s de passer par une canule inférieure au millimètre sans force excessive.

Élasticité et amortissement mécanique

Au-delà de la viscosité, les OVD possèdent de véritables propriétés élastiques : ils stockent l’énergie mécanique plutôt que de simplement la dissiper sous forme de chaleur. Lorsque les vibrations de l’embout de phacoémulsification génèrent des transitoires de pression dans la chambre antérieure, la composante élastique de l’HA absorbe et répartit cette énergie dans la matrice du gel avant qu’elle n’atteigne les cellules endothéliales. Un fluide purement visqueux transmettrait directement ces pics. C’est pourquoi l’HA est irremplaçable dans les cas complexes à haute énergie de phaco : son élasticité est un mécanisme protecteur, et pas seulement une propriété physique.

Indice de cohésivité (RetaH)

Quantifié par l’indice de cohésivité (RetaH), ce paramètre décrit l’équilibre entre les forces de cohésion au sein du gel et les forces d’adhésion entre le gel et les tissus environnants. Les valeurs proches de 1,0 indiquent un comportement très cohésif (sort en une seule unité) ; les valeurs proches de 0 indiquent un comportement dispersif (se fragmente et adhère aux surfaces). La plupart des décisions cliniques sur les OVD sont implicitement des décisions sur la position du produit choisi sur ce continuum.

Utilisation de l’OVD à chaque étape de la phacoémulsification

Les OVD ne sont pas une intervention unique. Ils sont gérés activement tout au long de l’intervention : injectés, partiellement lavés, éventuellement réinjectés et soigneusement retirés à la fin. Comprendre ce qui est nécessaire à chaque étape prévient les problèmes peropératoires et les complications postopératoires.

1. 01
   Remplissage de la chambre avant le capsulorhexis

   Un OVD cohésif (PURE-HYAL) est injecté par la paracentèse pour remplir la chambre antérieure, approfondir les culs-de-sac et aplatir la capsule antérieure. Cela crée un espace de travail contrôlé, contrecarre la tension zonulaire sur la capsule et permet une amorce propre et contrôlée du CCC. C’est aussi à ce stade que la coloration au bleu trypan avec OP-BLUE est appliquée pour les cas à faible visibilité : injectée après l’OVD initial pour colorer sélectivement la capsule antérieure afin de la visualiser.

2. 02
   Phase de phacoémulsification

   L’OVD cohésif est rapidement entraîné pendant l’irrigation. L’OVD dispersif (OP-VISC) adhère à la surface endothéliale et persiste pendant une grande partie de la phase de phaco. Dans les cas à haute énergie, de densités nucléaires complexes ou de cornées fragilisées, il est recommandé de réinjecter activement de l’OVD dispersif entre le retrait des quadrants nucléaires : injecter de l’HPMC frais sous le matériel cristallinien restant pour rétablir le revêtement endothélial avant de poursuivre.

3. 03
   Gonflement du sac capsulaire — avant l’insertion de la LIO

   Après le retrait du cortex, une nouvelle injection d’OVD cohésif dilate le sac capsulaire à son diamètre de travail. Un gonflement insuffisant à ce stade est une cause majeure de mauvais alignement de la LIO, d’enchevêtrement des haptiques et de contrainte zonulaire, en particulier lors de l’implantation de lentilles à optique avancée comme X-VIZ EDOF ou OP-FOLD ASoù la précision de position affecte directement les résultats réfractifs.

4. 04
   Insertion et positionnement de la LIO

   Le viscoélastique lubrifie l’interface LIO-tissu et protège la capsule postérieure pendant le dépliage de la lentille. Les lentilles hydrophiles (OP-FOLD AS) se déplient rapidement ; les lentilles hydrophobes (OP-VIEW AS) plus lentement, laissant plus de temps pour le positionnement. Dans les deux cas, le sac capsulaire doit rester gonflé et stable tout au long. Les lentilles à optique avancée exigent un centrage parfait qui dépend d’une gestion optimale de l’OVD ; voir notre comparaison complète des LIO hydrophobes et hydrophiles.

5. 05
   Retrait de l’OVD — l’étape la plus sous-estimée

   Le retrait complet de l’OVD est l’étape la plus constamment négligée de la phacoémulsification. L’OVD résiduel, en particulier les fragments d’HPMC dispersif, obstrue le trabéculum et provoque des pics transitoires de PIO de 10 à 40 mmHg dans les 4 à 24 premières heures postopératoires. Utilisez l’I/A bimanuelle avec une technique de rotation à 180°, en aspirant activement derrière l’optique de la LIO et dans les culs-de-sac du sac capsulaire. Chez les patients dont le nerf optique est déjà vulnérable, voir le contexte du glaucome — un médicament hypotonisant prophylactique n’est pas facultatif.

La technique du soft-shell — la technique de référence pour les cas à haut risque

Introduite par le Dr Steve Arshinoff en 1999 et publiée dans le Journal of Cataract and Refractive Surgery, la technique du soft-shell est la stratégie la plus largement validée pour tirer simultanément parti des avantages des deux types d’OVD. Elle est devenue la norme de soins dans de nombreux centres à haut volume dans le monde pour tout cas présentant une vulnérabilité endothéliale.

Indications cliniques de la technique du soft-shell

• Endothélium cornéen fragilisé : dystrophie endothéliale de Fuchs, faible numération cellulaire (<1 500 cellules/mm²)
• Cataractes nucléaires denses et dures (grade 4–5, noyau brun ou noir) nécessitant un temps et une énergie de phaco prolongés
• Syndrome pseudo-exfoliatif avec fragilité zonulaire — lorsqu’une stabilité supplémentaire de la chambre est nécessaire
• Chirurgie antérieure du segment antérieur avec adhérences ou synéchies
• Cataractes pédiatriques avec capsules antérieures très élastiques et résistantes
• Tout cas où le chirurgien anticipe un temps de phaco prolongé ou une marge chirurgicale réduite

Hyaluronate de sodium — la science moléculaire

Le hyaluronate de sodium (HA) est un glycosaminoglycane non sulfaté d’origine naturelle, constitué d’unités disaccharidiques alternées d’acide D-glucuronique et de N-acétyl-D-glucosamine. On le trouve naturellement dans l’humeur vitrée, l’humeur aqueuse, le liquide synovial et le stroma cornéen. Cette familiarité biologique est l’une des raisons pour lesquelles les OVD à base d’HA restent la référence des viscoélastiques cohésifs cinq décennies après leur introduction.

Poids moléculaire et viscosité

L’HA ophtalmique commercial a un poids moléculaire de 1 à 4 millions de daltons. Un PM plus élevé = une viscosité plus élevée à cisaillement nul et un comportement pseudoplastique plus marqué. Le PURE-HYAL à 1,4 % d’Agaaz occupe la zone clinique optimale : performances cohésives fiables, excellente pseudoplasticité à travers les canules standard et pleine biocompatibilité, sans la résistance excessive des formulations à concentration ultra-élevée qui peuvent être difficiles à aspirer complètement.

Biocompatibilité et dégradation

L’HA est intrinsèquement biocompatible car l’organisme le produit déjà. L’HA résiduel après retrait chirurgical est dégradé par les enzymes hyaluronidases natives : il ne persiste pas comme corps étranger, ne provoque pas d’activation des macrophages aux concentrations cliniques et ne cause pas d’inflammation chronique de la chambre antérieure. Ce profil de sécurité est confirmé par plus de 50 ans de données cliniques.

HPMC — la référence dispersive

L’hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) est un éther de cellulose semi-synthétique produit par alkylation contrôlée de la cellulose naturelle. Elle est utilisée en chirurgie ophtalmique depuis le début des années 1980 et reste cliniquement essentielle, en particulier dans les programmes chirurgicaux à haut volume des marchés émergents, pour son rapport coût-efficacité, sa protection dispersive et sa stabilité à température ambiante dans de nombreuses formulations.

Profil clinique

• Concentration standard : 2,0 % ; formulations à haute viscosité (PURE-VISC) à 2,5 %
• Viscosité : nettement inférieure à celle de l’HA à cisaillement nul ; stable sous des taux de cisaillement modérés
• Comportement dispersif : se fragmente à l’aspiration, reformant un revêtement endothélial protecteur même pendant l’irrigation
• Stabilité en température : de nombreuses formulations d’HPMC ne nécessitent pas de réfrigération en chaîne du froid
• Profil de coût : nettement plus abordable que l’HA, ce qui en fait l’OVD principal des programmes de chirurgie de la cataracte à grande échelle en Asie, en Afrique et en Amérique latine

Choix de l’OVD — un cadre de décision clinique

Le choix de l’OVD dans la chirurgie contemporaine de la cataracte n’est plus un choix unique et figé : c’est une décision clinique au cas par cas qui doit tenir compte des facteurs de risque du patient, de la complexité chirurgicale, de la densité du noyau et de la plateforme de LIO spécifique implantée.

Complications liées aux OVD — causes, reconnaissance et prévention

Hypertension oculaire transitoire

La complication la plus fréquente liée aux OVD. Incidence : 4 à 40 % selon le type d’OVD, la rigueur du retrait et les facteurs de risque du patient. Mécanisme : l’OVD résiduel obstrue physiquement l’écoulement du trabéculum, élevant la PIO 4 à 24 heures après l’intervention. Prévention : I/A complète avec balayage à 180° derrière la LIO ; brimonidine prophylactique dans les cas à haut risque. Surveillance : contrôle de la PIO à 4–6 heures postopératoires pour les patients glaucomateux et les cas de pseudo-exfoliation.

Œdème cornéen dû à une protection insuffisante

Paradoxalement, un OVD insuffisant, en particulier lors de cas de phaco prolongés, est une cause de perte de cellules endothéliales et d’œdème cornéen qui en résulte. La solution : réinjecter activement de l’OVD dispersif entre le retrait des quadrants dans tout cas dépassant 60 secondes de temps de phaco effectif, ou chaque fois qu’une turbulence de la chambre antérieure est notée. Les considérations de transparence cornéenne postopératoire sont directement liées à pourquoi la qualité de la vision varie après la chirurgie de la cataracte.

OVD retenu dans le segment postérieur

Dans les cas compliqués d’une rupture de la capsule postérieure, l’OVD peut faire prolapsus dans le vitré. L’HA dans la cavité vitréenne provoque une élévation importante de la PIO et, dans les cas prolongés, une toxicité rétinienne potentielle. Dans tout cas avec perte de vitré, une vitrectomie antérieure complète doit précéder le retrait de l’OVD. Pour le contexte de la chirurgie vitréorétinienne, les huiles de silicone RETSIL d’Agaaz font partie du continuum de tamponnement rétinien pertinent lorsque des complications vitréorétiniennes surviennent à la suite de cas du segment antérieur.

OVD et choix de la LIO — une décision interdépendante

Le choix de l’OVD ne peut être dissocié du choix de la LIO. Chaque matériau et chaque conception de lentille interagit différemment avec l’environnement viscoélastique, affectant la vitesse de déploiement, la précision du centrage et la précision exigée de l’OVD.

Les lentilles pliables hydrophiles comme OP-FOLD AS se déplient rapidement à la température corporelle. Un OVD cohésif doit résister à cette force de déploiement, maintenant le sac capsulaire stable pendant que la lentille atteint son plein diamètre optique.

Les lentilles pliables hydrophobes comme OP-VIEW AS se déploient plus lentement, donnant au chirurgien plus de temps de positionnement mais exigeant que l’OVD reste stable dans le sac pendant un intervalle plus long avant l’I/A.

Les lentilles EDOF et trifocales à optique avancée comme X-VIZ exigent la plus grande précision capsulaire de toutes. Une erreur de centrage de 0,3 mm avec une optique EDOF diffractive peut produire une dysphotopsie cliniquement significative. À ce niveau, seul un OVD cohésif offrant une expansion capsulaire constante et fiable convient. Pour une comparaison complète des plateformes de lentilles à optique avancée, voir notre guide sur les LIO monofocales, multifocales, trifocales et EDOF.

L’avenir des viscoélastiques ophtalmiques

La science des OVD est loin d’être figée. Plusieurs fronts actifs de recherche et de développement remodèlent actuellement ce que les viscoélastiques peuvent et pourront faire :

• Formulations d’OVD hybrides : produits en seringue unique associant hyaluronate de sodium et sulfate de chondroïtine ou HPMC pour offrir simultanément des propriétés cohésives et dispersives, sans l’injection en deux temps de la technique du soft-shell. Le futur PURE-HYAL CN d’Agaaz (hyaluronate de Na + chondroïtine) répond directement à ce besoin.
• OVD à libération de médicament : formulations incorporant des antibiotiques intracamérulaires (voir MOXGUARD), des anti-inflammatoires ou des mydriatiques pour une administration pharmacologique ciblée au moment de la chirurgie.
• Viscoélastiques à libération prolongée : OVD biodégradables lentement, conçus pour maintenir la stabilité de la PIO et la protection endothéliale pendant les 48–72 premières heures postopératoires, réduisant la dépendance aux traitements topiques postopératoires.
• Polymères intelligents sensibles : matériaux sensibles au pH et à la température qui ajustent leurs propriétés physiques en temps réel selon les conditions peropératoires, le prochain grand bond dans la conception des biomatériaux chirurgicaux.

Le marché mondial des viscoélastiques ophtalmiques devrait atteindre 750 millions USD d’ici 2030, porté par la hausse des volumes de chirurgie de la cataracte en Asie, en Afrique et en Amérique latine, les régions où Agaaz Ophthalmics a sa plus forte présence de distribution. Pour un contexte plus large sur l’orientation de la chirurgie de la cataracte, notre article sur l’avenir de la chirurgie de la cataracte et des LIO assistées par l’IA présente le paysage stratégique.

Points cliniques essentiels — ce que tout chirurgien doit savoir

• Les OVD sont indispensables en phacoémulsification : chaque étape, du capsulorhexis à l’insertion de la LIO, dépend d’une gestion viscoélastique appropriée.
• Cohésif = espace ; dispersif = protection. PURE-HYAL pour le maintien de la chambre. OP-VISC pour l’enrobage de l’endothélium sous énergie de phaco.
• La technique du soft-shell (Arshinoff, 1999) combine les deux types — dispersif d’abord pour enrober l’endothélium, cohésif ensuite pour remplir la chambre — et constitue la norme fondée sur les données probantes pour tous les cas à haut risque.
• Le retrait de l’OVD est aussi critique que son injection. L’OVD résiduel derrière la LIO est la principale cause des pics de PIO postopératoires. Une I/A bimanuelle méticuleuse avec rotation à 180° est obligatoire dans tous les cas.
• Le choix de l’OVD dépend de la LIO. Les lentilles EDOF et trifocales à optique avancée exigent des OVD cohésifs de haute performance. La qualité du gonflement capsulaire détermine directement la précision du centrage de la LIO.
• Les technologies émergentes — OVD hybrides, formulations à libération de médicament, viscoélastiques à libération prolongée — redéfiniront le rôle de l’OVD dans l’écosystème chirurgical au cours de la prochaine décennie.