La biomécanique cornéenne a deux implications importantes dans la gestion du glaucome. Premièrement, les propriétés physiques de la cornée (épaisseur, viscoélasticité) affectent directement la précision de la mesure de la pression intraoculaire3). Deuxièmement, les propriétés biomécaniques de la cornée peuvent refléter les propriétés du tissu conjonctif de l’ensemble du globe oculaire et servir d’indicateur de la susceptibilité de la tête du nerf optique aux dommages glaucomateux1).
Avec l’augmentation des chirurgies modifiant la biomécanique cornéenne, telles que le LASIK, la PRK et la cross-linking du collagène, la compréhension des paramètres cornéens devient de plus en plus importante dans la pratique du glaucome3).
| Paramètre | Propriété | Signification clinique |
|---|---|---|
| Épaisseur cornéenne centrale | Propriété statique | Affecte la précision de la mesure de la PIO |
| CH | Propriétés dynamiques | Prédicteur de progression du glaucome |
| CRF | Propriétés élastiques | Indice de résistance cornéenne globale |
L’hystérésis cornéenne (CH) est un paramètre biomécanique qui reflète la capacité d’amortissement visqueux du stroma cornéen. Les glycosaminoglycanes et les protéoglycanes du stroma cornéen fournissent la viscosité et déterminent la capacité d’absorption et de dissipation d’énergie sous contrainte externe. Elle est mesurée par l’ORA (Ocular Response Analyzer), avec une valeur moyenne de 9,6 à 10,7 mmHg dans les yeux normaux et de 8 à 10 mmHg dans les yeux atteints de glaucome primitif à angle ouvert, valeurs plus basses. Les yeux avec une CH faible présentent un risque plus élevé de progression du glaucome1)5).
L’épaisseur cornéenne centrale normale est d’environ 540 ± 30 μm3). Elle varie selon l’origine ethnique : dans les cliniques de glaucome, elle est plus épaisse chez les Caucasiens et les Hispaniques, et plus fine chez les personnes d’origine africaine.
Chirurgie réfractive cornéenne : Après LASIK, l’épaisseur cornéenne centrale s’amincit, ce qui entraîne une sous-estimation significative de la pression intraoculaire (PIO) par le tonomètre à aplanation de Goldmann (GAT)1)3). Il est important de conserver les enregistrements de l’épaisseur cornéenne centrale et de la PIO préopératoires3).
Œdème cornéen : Une cornée pathologiquement épaisse (œdème) entraîne une sous-estimation de la PIO par GAT. Une cornée physiologiquement épaisse entraîne une surestimation1).
Maladies cornéennes : Des maladies cornéennes telles que le kératocône ou la dystrophie endothéliale de Fuchs affectent la précision des mesures1).
Pression intraoculaire : CH et PIO sont inversement corrélés ; lorsque la pression intraoculaire augmente, la cornée devient plus rigide et le CH diminue.
Épaisseur cornéenne centrale : Chez les sujets sains, il existe une forte corrélation positive entre le CH et l’épaisseur cornéenne centrale. Dans les yeux glaucomateux, cette corrélation s’affaiblit.
Âge : Les substances visqueuses diminuent avec l’âge, et le CH diminue de 0,24 à 0,7 mmHg par décennie.
Ethnie : Les Afro-Américains ont tendance à avoir un CH plus bas que les Caucasiens.
La mesure de l’épaisseur cornéenne centrale peut être effectuée par contact (ultrason) ou sans contact (méthode Scheimpflug, OCT du segment antérieur, microscopie spéculaire)1). La variabilité intra-appareil est de 5 à 15 μm, mais la différence entre les appareils peut atteindre 120 μm, il est donc recommandé d’utiliser le même appareil pour le suivi.
ORA (Analyseur de réponse oculaire)
Principe : Une impulsion d’air aplatit la cornée et enregistre deux pressions d’aplatissement (P1, P2) lors de la mise en pression et de la décompression3)4).
Mesures : CH (= P1 − P2), IOPg (PIO corrélée à Goldmann), IOPcc (PIO corrigée par la cornée) et CRF (facteur de résistance cornéenne) sont calculés.
Fiabilité : Un score de forme d’onde de 3,5 ou plus indique une bonne reproductibilité. Un film lacrymal normal est nécessaire pour une mesure précise.
Corvis ST
Principe : Une caméra Scheimpflug à haute vitesse (4 330 images par seconde) enregistre la déformation cornéenne induite par un jet d’air.
Mesures : De nombreux paramètres biomécaniques sont calculés à partir des images au premier aplatissement, à l’indentation maximale et au second aplatissement.
Caractéristiques : Fournit des paramètres de déformation cornéenne différents de l’ORA, évaluant les propriétés viscoélastiques de la cornée de manière multidimensionnelle.
Tous les tonomètres à aplanation, y compris le GAT, sont influencés par la biomécanique cornéenne (épaisseur, courbure, viscoélasticité)3). Les tonomètres à jet d’air et à rebond déforment la cornée en un court laps de temps, ce qui amplifie cette influence3). Pour le suivi d’un même patient, le même type de tonomètre doit être utilisé3).
Plusieurs grandes études ont montré qu’une faible épaisseur cornéenne centrale est un facteur de risque de développement d’un glaucome primitif à angle ouvert1)2). L’OHTS et l’European Glaucoma Prevention Study ont rapporté que les yeux hypertendus avec une épaisseur cornéenne centrale inférieure à 555 μm présentaient un risque plus élevé de développer un glaucome primitif à angle ouvert par rapport à ceux avec une épaisseur de 588 μm ou plus1).
Cependant, l’association entre l’épaisseur cornéenne centrale et la progression du glaucome n’est pas cohérente. Certaines études ont identifié une faible épaisseur cornéenne centrale comme facteur de risque de progression du champ visuel, mais d’autres n’ont trouvé aucune association1)2).
| Étude | Association entre épaisseur cornéenne centrale et progression |
|---|---|
| EMGT | Faible épaisseur cornéenne centrale : risque de progression |
| Kim & Chen | Faible épaisseur cornéenne centrale associée à la progression du champ visuel |
| Congdon et al. | Épaisseur cornéenne centrale non associée, CH associé |
Le consensus de l’Association mondiale du glaucome ne recommande pas l’utilisation de facteurs de correction de la pression intraoculaire basés sur l’épaisseur cornéenne centrale pour chaque patient 1)4). L’EGS 5e édition indique également que les algorithmes de correction basés sur l’épaisseur cornéenne centrale ne sont pas validés et doivent être évités 4). Il a également été suggéré que l’association entre l’épaisseur cornéenne centrale et le glaucome pourrait être due à un biais de collision (collider bias) via la PIO mesurée 5).
La CH est un facteur de risque indépendant associé à la progression structurelle et fonctionnelle du glaucome 1).
Modifications structurelles : Les yeux avec une CH élevée ont une plus grande compliance du nerf optique pour résister aux pics de PIO. Les yeux atteints de glaucome primitif à angle ouvert avec une fossette optique acquise (APON) ont une CH significativement plus basse.
Modifications fonctionnelles : Une CH basse est associée à une progression du déficit du champ visuel sur 5 ans. Chaque diminution de 1 mmHg de la CH de base accélère le taux de déclin de l’indice de champ visuel (VFI) de 0,25 %.
Réponse au traitement : Une CH basse est associée à une plus grande réponse hypotensive aux prostaglandines et à la SLT.
L’hystérésis cornéenne est classée comme « preuve hautement suggestive (classe II) » avec la PIO et la myopie dans une revue parapluie (méta-analyse de revues systématiques) 5).
Il n’existe pas de formule de correction de la PIO basée sur l’épaisseur cornéenne centrale universellement acceptée, et le consensus de l’Association mondiale du glaucome ne recommande pas l’utilisation de facteurs de correction pour chaque patient 1). L’EGS indique également que les algorithmes de correction ne sont pas validés et doivent être évités 4). La valeur de l’épaisseur cornéenne centrale doit être utilisée comme référence pour l’interprétation de la PIO et la stratification du risque, et il faut éviter les décisions cliniques basées sur des valeurs corrigées. L’utilisation de tonomètres tenant compte de la biomécanique cornéenne (IOPcc de l’ORA, DCT, etc.) est également une option 3).
Le stroma cornéen représente 90 % de l’épaisseur totale et est composé de fibres de collagène et de matrice. Les fibres de collagène fournissent l’élasticité, tandis que les glycosaminoglycanes (GAG) et les protéoglycanes (PG) fournissent la viscosité. L’interaction de ces deux composants fait que la cornée se comporte comme un matériau viscoélastique.
Dans un cycle contrainte-déformation, la cornée absorbe et dissipe une partie de l’énergie appliquée. Cette propriété est mesurée comme hystérésis. Une cornée avec une CH élevée a une plus grande capacité d’absorption d’énergie et une fonction tampon plus forte contre les forces externes.
Étant donné que la cornée est continue avec la lame criblée en tant que tissu conjonctif, on émet l’hypothèse que les propriétés biomécaniques de la cornée reflètent les propriétés du tissu conjonctif de l’ensemble du globe oculaire. Dans les yeux avec une CH basse, la lame criblée peut être plus facilement déformable, ce qui pourrait augmenter la vulnérabilité du nerf optique à la PIO.
Le GAT est conçu sur la base de la loi d’Imbert-Fick, avec une épaisseur cornéenne de référence de 520 μm. Une cornée plus épaisse augmente la force nécessaire à l’aplanation, surestimant ainsi la pression intraoculaire 3). Une cornée plus fine conduit à l’inverse, sous-estimant la pression. Après une chirurgie réfractive cornéenne, l’erreur de mesure est particulièrement importante en raison de l’ablation du stroma 3).
Les preuves s’accumulent concernant l’hystérésis cornéenne comme facteur de risque de glaucome 5). Dans une grande revue en parapluie, la PIO (OR 2,43), la myopie (OR 1,89) et la CH (OR 0,18) ont été classées comme « preuves hautement suggestives (classe II) » 5). L’épaisseur cornéenne centrale n’a été classée que comme « preuve suggestive (classe III) » 5).
Cross-linking du collagène et glaucome : Il a été rapporté que dans les yeux glaucomateux, les liaisons croisées du collagène sont renforcées et la CH diminue, ce qui suggère que l’inhibition des liaisons croisées pourrait constituer une nouvelle stratégie thérapeutique 5)
Évolution du Corvis ST : En plus de l’ORA, il a été démontré que les paramètres de déformation cornéenne du Corvis ST (temps de premier aplanation, amplitude de déformation, temps d’enfoncement maximal, etc.) sont utiles pour l’évaluation des risques 5)
Défis futurs :
Plusieurs études prospectives ont montré qu’une CH faible est indépendamment associée à la progression structurelle et fonctionnelle du glaucome 1). Chaque diminution de 1 mmHg de la CH de base accélère le taux de déclin du VFI. De plus, dans une grande revue en parapluie, la CH a été classée comme « preuve hautement suggestive » aux côtés de la PIO et de la myopie 5). La CH est considérée comme un paramètre clinique utile pour la stratification du risque et la définition des objectifs thérapeutiques chez les patients glaucomateux.
- American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern®. 2020.
- American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Suspect Preferred Practice Pattern®. 2020.
- European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 6th Edition. Br J Ophthalmol. 2025.
- European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. PubliComm. 2020.
- Khawaja AP, Springelkamp H, Engel SM, et al. Ocular and Systemic Factors and Biomarkers for Primary Glaucoma: An Umbrella Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2025;66(12):35.
