Comparaison entre le Lasik au laser femtoseconde et le Lasik au microkératome mécanique : prédictibilité des découpes, biomécanique cornéenne et

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1 Journal français d ophtalmologie (2012) 35, 2 8 ARTICLE ORIGINAL Comparaison entre le Lasik au laser femtoseconde et le Lasik au microkératome mécanique : prédictibilité des découpes, biomécanique cornéenne et aberrations optiques Comparison of Lasik with femtosecond laser versus Lasik with mechanical microkeratome: Predictability of flap depth, corneal biomechanical effects and optical aberrations F.-X. Kouassi a,,b, M. Blaizeau a, C. Buestel a, C. Schweitzer a, A. Gallois a, J. Colin a, D. Touboul a a Service d ophtalmologie, CHU Pellegrin, place Amélie-Rabat-Léon, Bordeaux, France b Service d ophtalmologie, CHU, boulevard de l Université-de-Cocody, BP v 13, Abidjan, Cote d Ivoire Reçu le 12 janvier 2011 ; accepté le 9 mars 2011 Disponible sur Internet le 14 juin 2011 MOTS CLÉS Cornée ; Lasik ; Microkératome ; Laser femtoseconde ; OCT-Visante ; Aberrométrie ; ORA Résumé Objectifs. Comparer la prédictibilité de l épaisseur du volet cornéen, les modifications biomécaniques et aberrométriques entre des patients ayant bénéficié d un Lasik réalisé soit au microkératome mécanique, soit au laser femtoseconde. Lieu de l étude. Service d ophtalmologie, CHU Pellegrin, Bordeaux. Patients et méthodes. Il s agit d une étude rétrospective portant sur des patients myopes ayant bénéficié d un Lasik dont le volet cornéen a été réalisé soit au microkératome mécanique (groupe MK), soit au laser femtoseconde (groupe FS). La réfraction, l épaisseur cornéenne centrale, l hystérésie cornéenne (CH), le facteur de résistance cornéenne (CRF) et les aberrations optiques de haut ordre (HOA) ont été analysés en pré- et en postopératoire dans chaque groupe. L épaisseur cornéenne centrale a été mesurée en OCT-Visante (Carl-Zeiss, Meditec), les paramètres biomécaniques à l ORA (Reichert) et les aberrations optiques à l aberromètre Wave Scan (AMO). Résultats. Nous avons inclus 44 yeux de 22 patients pour le groupe MK et 62 yeux de 31 patients pour le groupe FS. La moyenne des meilleures acuités visuelles corrigées préopératoires Auteur correspondant. Adresse xavkouassi@yahoo.fr (F.-X. Kouassi) /$ see front matter 2011 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi: /j.jfo

2 LASIK au microkératome mécanique versus laser femtoseconde 3 était de 0,95 dans les deux groupes. Les moyennes d âge étaient respectivement de 31,55 et de 32,71 ans. Dans le groupe MK, le volet était significativement plus épais qu attendu (162/130 m) mais dans le groupe FS, il n y avait pas de différence significative (117/120 m). Les HOA étaient majorées quelle que soit la technique de découpe. Les paramètres biomécaniques étaient abaissés dans les deux groupes indépendamment de la technique de découpe du volet. Conclusion. La technique de découpe du volet cornéen n a influencé significativement ni l amplitude des aberrations optiques de haut ordre ni les modifications biomécaniques, mesurées par l ORA, induites par le Lasik Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. KEYWORDS Cornea; Lasik; Microkeratome; Femtosecond laser; OCT-Visante ; Aberrometry; ORA Summary Objectives. To compare the predictability of flap thickness, high-order optic aberrations (HOAs), and biomechanical properties of cornea between patients treated by Lasik with mechanical microkeratome versus patients treated by FemtoLasik. Setting. Department of ophthalmology, Pellegrin University Hospital, Bordeaux, France. Patients and methods. We conducted a retrospective study on 53 myopic patients who underwent Lasik with either mechanical microkeratome (MK group) or femtosecond laser (FS group). Refraction, central corneal thickness, high-order optic aberrations (HOAs), corneal hysteresis (CH), and corneal resistance factor (CRF), were analysed pre- and postoperatively in both groups. The central corneal thickness was measured with OCT-Visante (Carl-Zeiss, Meditec), biomechanical parameters with ORA (Reichert), and optical aberrations with the Wave Scan (AMO) aberrometer. Results. We included 44 eyes of 22 patients in the MK group and 62 eyes of 31 patients in the FS group. Preoperatively, the mean best-corrected visual acuity was 0.95 in both groups. In the MK group, the flap was significantly thicker than expected (162/130 m), but in the FS group, there was no significant difference (117/120 m). The biomechanical properties of the cornea were lower in both groups independently of the flap cutting technique. The HOAs increased after Lasik and were not influenced by the flap cutting technique. Conclusion. Neither mechanical microkeratome, nor femtosecond laser for flap creation, increases HOAs and the biomechanical changes of the cornea, according to ORA, significantly after Lasik Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Introduction Il existe deux différents types de microkératomes servant à la réalisation du volet cornéen pendant la procédure du laser assisted in situ keratomileusis (Lasik) : le laser femtoseconde (FS) et le microkératome mécanique (MK) [1,2]. Ces systèmes mettent en jeu différents mécanismes d action. Le MK réalise une découpe dans le stroma cornéen grâce à une course continue de sa lame métallique qui oscille et avance régulièrement, et dont l incidence de pénétration dans la cornée est d environ 35. Le FS délivre une multitude d impacts lasers, qui créent des bulles micrométriques par photodisruption, à une profondeur prédéterminée du stroma cornéen [3 5]. Les berges de la découpe sont d angulation variables et le plus souvent comprises entre 70 et 120. La profondeur réelle du capot est actuellement reconnue comme étant un des facteurs déterminants pour conserver la stabilité biomécanique de la cornée après chirurgie réfractive [6]. Celle-ci se trouve compromise lorsqu apparaissent les rares mais graves cas d ectasies cornéennes post-lasik [7 10] dont la prévention reste le déterminisme de la profondeur des découpes du volet cornéen [11]. Le mur stromal résiduel (MRS) après photoablation dépend de l épaisseur de ce volet et de la quantité de tissu à photoablater [12,13]. La tomographie en cohérence optique du segment antérieur permet de mesurer avec précision son épaisseur ainsi que celle du MSR postopératoire. L ocular response analyser (ORA) est actuellement le seul moyen disponible pour évaluer cliniquement les propriétés biomécaniques cornéennes intrinsèques représentées par le corneal hysteresis (CH) ou hystérésie cornéenne et le corneal resistance factor (CRF) ou facteur de résistance cornéenne. CH et CRF sont habituellement plus bas chez les patients atteints de kératocône [14] et après la chirurgie réfractive cornéenne que chez les sujets normaux [15,16]. Aussi est-il possible que les niveaux de CH et CRF préopératoires puissent indiquer un risque élevé d ectasie cornéenne postopératoire. La qualité de la vision post-lasik dépend en grande partie aberrations réfractives d ordre supérieur ou aberrations de haut ordre (HOA) souvent induites en excès par la modification du profil cornéen, essentiellement dévoilées en ambiance scotopique. Alors qu après une chirurgie réfractive, les patients s attendent naturellement à une vision parfaite dans toutes les conditions, certains se plaignent d images parasites limitant parfois certaines activités. Ces symptômes visuels postopératoires tels que l éblouissement, les halos ou les ressauts d image sont dus à ces HOA. L origine de ces HOA est principalement imputable

3 4 F.-X. Kouassi et al. au profil d ablation mais il a été postulé qu elle pourrait être liée à la géométrie du capot. Plusieurs publications ont démontré qu une bonne régularité du capot induirait moins d HOA [17], notamment si le laser FS était utilisé. Dans notre étude, nous avons analysé la prédictibilité de la profondeur des découpes du volet en OCT, comparé les modifications des HOA et celles des valeurs biomécaniques de la cornée entre les patients myopes ayant bénéficié de Lasik par le MK ou le FS. Patients et méthodes Nous avons réalisé une étude rétrospective portant sur des patients qui ont bénéficié d un Lasik démyopisant bilatéral dans le service d ophtalmologie du CHU de Bordeaux. Nous avons recueilli les données préopératoires et à un mois postopératoire. Le bilan préopératoire et le suivi postopératoire comportait notamment la mesure de la meilleure acuité visuelle corrigée (MAVC), la réfraction manifeste en équivalent sphérique (RMES), la pachymétrie cornéenne centrale (PMC) mesurée à l OCT-Visante (Carl-Zeiss, Meditec), la mesure de la pression intraoculaire par aplanation (PIO), les valeurs de CH et du CRF données par l ORA (Reichert, États- Unis), et les aberrations optiques mesurées à l aberromètre Wave scan (AMO, États-Unis) pour une pupille de 6 mm. L épaisseur du volet cornéen et celle du MSR ont été mesurées en OCT par un opérateur autre que le chirurgien. Nous avons distingué deux groupes. Le groupe MK qui comprenait les sujets dont le volet cornéen avait été réalisé par un microkératome mécanique à usage unique de type M2 MK (Moria, France), de profondeur de découpe du capot calibrée à 130 m, pour un diamètre de 9 mm. Le groupe FS était celui des patients dont le capot cornéen avait été réalisé à l aide d un laser femtoseconde Intralase IFS 4 (AMO, États-Unis). La profondeur de découpe a été calibrée à 120 m, les berges angulées à 90 et le diamètre du volet de 9 mm. Chaque patient avait bénéficié d une photoablation au laser excimer VisX S4 (Star, États-Unis) avec une zone optique de 6 mm et une zone traitée de 8 mm. Nous avons comparé les différences entre les valeurs préet postopératoires du CH et du CRF dans les deux groupes. Quant aux modifications aberrométriques, nous avons comparé l aberration sphérique totale (AS) et la Coma totale induites dans chaque groupe pour un diamètre pupillaire fixe de 6 mm. Les analyses statistiques ont été réalisées grâce au logiciel SAS Statistical Software. Une moyenne appariée de l échantillon a été analysée par Proc Surveymeans pour l analyse des grappes (les deux yeux du même patient étant considérés comme identiques). Une valeur de p inférieure à 0,05 était considérée comme statistiquement significative. Une analyse de régression multivariée a été utilisée pour comparer la variation entre les valeurs pré- et postopératoires. Résultats Le Tableau 1 montre les valeurs moyennes des paramètres généraux dans les deux groupes. Le groupe MK comprenait 44 yeux de 22 patients avec une moyenne préopératoire d équivalent sphérique (ES) de 5,22 dioptries, le groupe FS Figure 1. Comparaison des valeurs pré- et postopératoires du CH et du CRF. CH : hystérésie cornéenne ; CRF : facteur de résistance cornéenne ; MK : microkératome mécanique ; FS : laser femtoseconde ; préop : préopératoire ; postop : postopératoire. comportait 62 yeux 31 patients avec une moyenne préopératoire d ES de 4,61 dioptries. La MAVC préopératoire était similaire dans les deux groupes : 0,95 dans le groupe MK et 0,96 dans le groupe FS. L épaisseur cornéenne centrale moyenne était de 554 m (Intervalle de confiance [IC] : m) dans le groupe MK et de 550 m (IC : m) pour le groupe FS. La moyenne d âge était de 31,55 ans dans le groupe MK et 32,71 ans dans le groupe FS. La moyenne d épaisseur du volet cornéen dans le groupe MK était de 162 ± 3 déviations standard (DS) avec un intervalle de confiance (IC) de 155 à 169 ; soit une différence statistiquement significative par rapport à l épaisseur prévue de 130 m. Dans le groupe FS, il n y avait pas de différence significative entre l épaisseur mesurée (117 ± 1 DS) et l épaisseur attendue (IC = ) (Tableau 2). Le Tableau 3 récapitule la diminution postopératoire moyenne des valeurs individuelles de CH et CRF dans les deux groupes. Pour l analyse statistique, nous avons utilisé les différences entre les valeurs préopératoires et postopératoires de chaque œil et avons calculé la moyenne de ces différences. Les moyennes des diminutions postopératoires du CH et du CRF étaient de 1,97 ± 0,21 et 3,58 ± 0,21 respectivement pour le groupe MK. Quant au groupe FS, la moyenne des baisses postopératoires était de 2,07 ± 0,21 pour le CH et de 3,16 ± 0,21 pour le CRF (Fig. 1). Ces diminutions de valeurs moyennes étaient statistiquement significatives. Pour l analyse statistique, aucune valeur significative n était exclue du modèle de régression linéaire et les résultats sont représentés dans le Tableau 4. En analysant en régression linéaire chaque valeur du CH et du CRF, nous constatons que quelle que soit la technique de réalisation du volet cornéen, la diminution du CH dépend des valeurs préopératoires de l équivalent sphérique (p < 0,0001), du CH (p < 0,0001) et de l épaisseur cornéenne centrale (CCT). L âge était corrélé à la baisse du CH et la variation de celui-ci était plus importante chez les sujets âgés de moins de 30 ans. La technique de la découpe du capot n a pas influencé la variation du CRF mais celle-ci dépend des valeurs préopératoires de CRF (p < 0,0001), de CCT (p = 0,04) et de la RMES (p < 0,0001). En ce qui concerne les aberrations optiques de haut ordre (HOA), nous avons comparé les valeurs pré- et

4 LASIK au microkératome mécanique versus laser femtoseconde 5 Tableau 1 Paramètres généraux des patients myopes ayant bénéficié d un Lasik au MK (microkératome mécanique) ou au FS (laser femtoseconde). Groupe MK Groupe FS Total Nombre d yeux Âges Moyennes 31,55 32,71 32,23 Déviations standards (DS) 1,95 1,29 1,10 MAVC préopératoires Moyennes 9,52 9,58 9,56 DS 0,17 0,16 0,12 RMES préopératoire Moyennes 5,22 4,61 4,86 DS 0,39 0,25 0,22 Minimum 1,50 1,88 1,50 Maximum 8,75 9,00 9,00 PIO (ORA) Moyennes 18,73 17,98 18,28 ECC préopératoire Moyennes (± DS) 554,84 (± 5,1) 550,77 (± 5) 552,46 (± 3,59) AVSC postopératoire Moyennes (± DS) 8,86 (± 0,34) 8,84 (± 0,37) 8,85 (± 0,25) MAVC postopératoire Moyennes (± DS) 9,39 (± 0,28) 10,03 (± 0,17) 9,76 (± 0,16) MAVC : meilleure acuité visuelle corrigée ; RMES : réfraction manifeste en équivalent sphérique ; ECC : épaisseur cornéenne centrale ; AVSC : acuité visuelle sans correction ; PIO (ORA) : pression intraoculaire mesurée à l ORA. Tableau 2 Comparaison de l épaisseur des capots entre les groupes MK et FS. Variable comparative Groupe MK Groupe FS Valeur cible ( ) Moyenne ( ) 162,11 117,50 Déviation standard 3,41 1,02 Minimum Maximum Intervalle de confiance (IC) [155 ; 169] [115 ; 120] MK : microkératome mécanique ; FS : laser femtoseconde. Tableau 3 Paramètres biomécaniques pré- et postopératoires mesurés à l ORA (Reichert) dans les groupes MK et FS. Préopératoire Postopératoire Moyennes des variations (± DS) Intervalle de confiance (IC) MK Moyenne CH 10,97 8,98 1,97 ± 0,21 [ 2,41 ; 1,52] Moyenne CRF 11,87 8,25 3,58 ± 0,21 [ 4,01 ; 3,15] FS Moyenne CH 10,69 8,62 2,07 ± 0,21 [ 2,50 ; 1,64] Moyenne CRF 11,40 8,24 3,16 ± 0,21 [ 3,59 ; 2,74] MK : microkératome mécanique ; FS : laser femtoseconde ; CH : hystérésie cornéenne ; CRF : facteur de résistance cornéenne ; DS : déviation standard.

5 6 F.-X. Kouassi et al. Tableau 4 Analyse multivariée de la baisse postopératoire du CH et du CRF dans les groupes MK et FS. Variables comparatives Valeur p de la variation de CH Valeur p de la variation du CRF Techniques de découpe du capot (MK/FS) 0,57 0,96 Valeur préopératoire < 0,0001 < 0,0001 Âge 0,04 RMES < 0,0001 < 0,0001 Épaisseur du capot 0,36 Pachymétrie cornéenne centrale < 0,0001 0,04 MK : microkératome mécanique ; FS : laser femtoseconde ; CH : hystérésie cornéenne ; CRF : facteur de résistance cornéenne ; RMES : réfraction manifeste en équivalent sphérique. Tableau 5 Valeurs et variations moyennes des aberrations optiques de hauts ordres (HOA) dans les groupes MK et FS. Préopératoire Postopératoire Variations moyennes IC S MK Diamètre pupillaire (DS) 6,38 ( ± 0,13) 6,23 ( ± 0,19) Aberrations sphériques (DS) 0,09 ( ± 0,03) 0,22 ( ± 0,03) 0,13 ( ± 0,03) [0,08 ; 0,18] Oui Aberrations comatiques (DS) 0,20 ( ± 0,02) 0,33 ( ± 0,03) 0,12 ( ± 0,03) [0,06 ; 0,19] Oui FS Diamètre pupillaire 6,40 ( ± 0,13) 6,15 ( ± 0,15) Aberrations sphériques 0,11 ( ± 0,02) 0,20 ( ± 0,02) 0,08 ( ± 0,03) [0,03 ; 0,14] Oui Aberrations comatiques 0,15 ( ± 0,01) 0,31 ( ± 0,03) 0,15 ( ± 0,03) [0,10 ; 0,20] Oui MK : groupe microkératome ; FS : groupe femtoseconde ; DS : déviation standard ; IC : intervalle de confiance ; S : significativité. Tableau 6 Analyse multivariée de l augmentation postopératoire des aberrations optiques d ordre supérieur dans les groupes MK et FS. Variable comparative Valeur p des AS Valeur p de la Coma Technique de réalisation du capot (MK/FS) 0,46 0,61 Valeur préopératoire 0,001 0,0002 RMES 0,01 MK : microkératome mécanique ; FS : laser femtoseconde ; RMES : réfraction manifeste en équivalent sphérique ; AS : aberrations sphériques. postopératoires des aberrations sphériques (AS) et de la coma et analysé les variations induites par le Lasik (Tableau 5). Dans chaque groupe, le traitement de la myopie avait induit une augmentation des aberrations sphériques et comatiques (Fig. 2). Les moyennes des variations des aberrations sphériques étaient de 0,13 ± 0,03 m (0,08 0,18) dans le groupe MK et de 0,08 ± 0,03 m (0,03 à 0,14 m) dans le FS, soit une augmentation significative dans les deux groupes. S agissant des aberrations comatiques, la moyenne des variations était de 0,12 ± 0,03 m (0,06 à 0,19) dans le groupe MK et de 0,15 ± 0,03 m (0,10 à 0,20) dans le groupe FS, soit une augmentation significative de la coma. La comparaison de la moyenne des variations des aberrations optiques de haut ordre en régression linéaire multivariée est résumée dans le Tableau 6. Il n y avait pas de différence statistiquement significative entre les groupes MK et FS concernant l augmentation de ces aberrations optiques (respectivement p = 0,46 et p = 0,61). Tous les paramètres étant égaux par ailleurs. Les variations postopératoires des aberrations sphériques et de la coma dépendent de leurs valeurs préopératoires (p = 0,001 ; p = 0,0002) de la RMES préopératoire (p = 0,01). Discussion Nous avons réalisé une comparaison de la prédictibilité de la profondeur du volet cornéen, ainsi que des effets biomécaniques et aberrométriques induits par le Lasik avec ces deux techniques de réalisation du capot. Nous avons évalué les effets biomécaniques différentiels existant entre la réalisation du capot au MK, et sa réalisation au FS. Ainsi, avons-nous trouvé des valeurs de CH et de CRF significativement plus basses après la chirurgie réfractive dans les deux groupes

6 LASIK au microkératome mécanique versus laser femtoseconde 7 Figure 2. Comparaison des valeurs pré- et postopératoires des HOA. HOA : aberrations optiques d ordre élevé ; MK AS : aberrations sphériques dans le groupe microkératome mécanique ; MK FS : aberrations sphériques dans le groupe laser femtoseconde ; MK Coma : aberrations comatiques dans le groupe microkératome mécanique ; FS Coma : aberrations comatiques dans le groupe laser femtoseconde ; préop : préopératoire ; postop : postopératoire. telles que déjà rapportées dans la littérature [18 20]. Il n existait cependant aucune différence significative entre les deux techniques de découpe [21]. Les résultats de notre étude montrent une importante variabilité quant à l épaisseur du capot cornéen, en son centre, lorsqu il est réalisé avec le microkératome corroborant le fait que la prédictibilité de l épaisseur du capot soit meilleure avec le FS qu avec le MK [22 27]. La comparaison des modifications biomécaniques (CH et CRF) n a montré aucune différence significative entre les deux groupes de patients. La différence statistique de prédictibilité de l épaisseur centrale du capot entre les deux groupes (en moyenne 50 m de plus avec le MK) n a donc aucune influence sur les paramètres biomécaniques mesurés, probablement, du fait de modifications trop frustres pour être détectées à l ORA [28,29]. La diminution des paramètres biomécaniques a déjà été rapportée sur des yeux ayant bénéficié du Lasik ainsi que sur les yeux présentant une ectasie cornéenne comme le kératocône. Si l on considère que le kératocône infraclinique constitue le principal facteur de risque d apparition d une ectasie cornéenne post-lasik [30], il est important de déterminer une corrélation entre la masse tissulaire stromale soustraite au cours du Lasik et les modifications du CH et du CRF indépendamment des variations biomécaniques liées à la découpe du capot. Nous avons pris en compte l évaluation à un mois postopératoire, ce qui ne représente certainement pas l état biomécanique final des yeux opérés et ce d autant plus que le délai moyen d apparition des ectasies cornéennes post-lasik est estimé en moyenne à 18 mois [28,29]. Toutefois, des études réalisées sur un suivi allant de 18 mois à quatre ans ont, elles, abouti à des résultats similaires aux nôtres [31 33]. Certains auteurs ont déjà rapporté une augmentation des aberrations optiques de haut ordre (HOA), après le Lasik [34,35], notamment des aberrations sphériques et comatiques. Dans cette étude, nous n avons noté aucune différence statistique entre le groupe MK et le groupe FS concernant l augmentation des aberrations optiques [31,32,36]. Afin d obtenir des résultats comparables, toutes les mesures ont été réalisées en ambiance scotopique (soit 6 mm de diamètre pupillaire fixe). Le front d ondes ayant été mesuré à la limite de la zone optique, là où il existe le plus d aberrations. Cela pourrait expliquer l absence de différence significative entre les deux groupes quant aux augmentations des aberrations sphériques et comatiques induites par la chirurgie réfractive. D autres études, comparant les modifications aberrométriques après le Lasik au microkératome mécanique et le Lasik au laser femtoseconde ont abouti à des conclusions différentes des nôtres. Certaines ont rapporté des augmentations des aberrations sphériques dans le groupe MK par rapport au groupe FS [37,38], tandis que d autres ont relevé des augmentations des aberrations comatiques dans le groupe MK [36 39] ainsi que des aberrations optiques de bas ordre après découpe du volet au microkératome mécanique [40]. Conclusion Dans cette étude, nous avons noté une meilleure prédictibilité de l épaisseur du capot avec le laser femtoseconde, gage d une plus grande sécurité. Mais, malgré la différence d épaisseur du volet cornéen entre la découpe au microkératome, 130 m, et le laser femtoseconde, 120 m, il n y avait pas de différence significative quant aux aberrations optiques d ordre élevé, enregistrées l aberromètre Wave scan, et aux modifications biomécaniques mesurées, à l ORA, induites par le Lasik. Déclaration d intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d intérêts en relation avec cet article. Remerciements Fondation Unadev pour son soutien au financement de cette étude. Références [1] Stonecipher K, Ignacio TS, Stonecipher M. Advances in refractive surgery: microkeratome and femtosecond laser flap creation in relation to safety, efficacy, predictability, and biomechanical stability. Curr Opin Ophthalmol 2006;17: [2] Patel SV, Maguire LJ, McLaren JW, Hodge DO, Bourne WM. Femtosecond laser versus mechanical microkeratome for Lasik: a randomized controlled study. 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