Les segments d’anneau intracornéen (ICRS) sont des implants arqués synthétiques placés dans le stroma cornéen à environ 2/3 de sa profondeur (en dehors de la zone optique centrale). Introduits en 1987 pour la correction de la myopie, ils sont aujourd’hui considérés comme une intervention thérapeutique pour les maladies ectasiques de la cornée telles que le kératocône et l’ectasie post-LASIK.
Les ICRS agissent comme des espaceurs entre les lamelles cornéennes. Ils raccourcissent la longueur de l’arc central proportionnellement à l’épaisseur du dispositif (effet de raccourcissement de l’arc). En conséquence, la partie centrale de la face antérieure de la cornée s’aplatit, tandis que la zone périphérique adjacente au site d’insertion de l’anneau est poussée vers l’avant.
Selon la loi de Barraquer, l’ajout de tissu dans la périphérie cornéenne aplatit le centre. Les ICRS utilisent ce principe. Plus le dispositif est épais et plus son diamètre est petit, plus l’effet de correction réfractive est important.
Les ICRS ne guérissent pas le kératocône, mais sont considérés comme une alternative chirurgicale pour retarder la nécessité d’une greffe de cornée. L’association avec la cross-linking cornéen (CXL) ajoute un effet d’arrêt de la progression, avec un effet synergique attendu.
Les ICRS ne guérissent pas le kératocône. Il s’agit d’une intervention chirurgicale visant à réduire l’astigmatisme irrégulier et à améliorer la vision, afin de retarder au moins la nécessité d’une greffe de cornée. L’association avec le CXL ajoute un effet d’arrêt de la progression.
L’ectasie cornéenne, indication des ICRS, présente les symptômes suivants :
Les symptômes commencent généralement à l’adolescence ou dans la vingtaine, et la progression ralentit souvent vers l’âge de 30 ans2).
Dans le kératocône, on observe un amincissement et une protrusion de la cornée centrale à paracentrale. La topographie cornéenne montre un motif d’accentuation de la courbure 1). Les modifications de la biomécanique cornéenne précèdent les changements morphologiques 1).
Les signes caractéristiques comprennent les stries de Vogt (fines stries verticales dans le stroma profond), l’anneau de Fleischer (dépôt de fer intraépithélial à la base du cône) et les cicatrices cornéennes 2). À la lampe à fente, on peut observer une protrusion antérieure et un amincissement de la cornée, légèrement inférieure au centre.
Après insertion d’ICRS, la topographie montre un aplatissement global de la cornée, un déplacement du sommet cornéen vers le centre, le maintien de l’asphéricité cornéenne et une réduction de l’irrégularité de surface.
L’étiologie de l’ectasie cornéenne, indication des ICRS, est multifactorielle.
La dégradation du collagène cornéen est à l’origine de l’amincissement 1). On observe une augmentation des métalloprotéinases matricielles (MMP) et une diminution des TIMP 1). L’augmentation de l’IL-6, du TNF-α et de la MMP-9 dans le liquide lacrymal induit l’apoptose des kératocytes 1).
Le frottement des yeux est un facteur de risque majeur du kératocône 1). Une association avec les maladies atopiques (rhume des foins, asthme, eczéma, kératoconjonctivite vernale) est connue 1).
Le kératocône est généralement bilatéral mais peut présenter une asymétrie de sévérité. Il débute à l’adolescence et a tendance à se stabiliser ou à progresser lentement vers l’âge de 30 ans 2). Sans traitement, environ 20 % des cas nécessitent une greffe de cornée 2).
L’ectasie post-LASIK peut survenir lorsqu’une chirurgie réfractive au laser est réalisée sur un kératocône infraclinique non diagnostiqué 1). L’amincissement du lit stromal résiduel et la fragilisation de la structure cornéenne sont impliqués.
Pour le diagnostic de l’ectasie cornéenne, il est recommandé d’utiliser conjointement la tomographie cornéenne (imagerie Scheimpflug ou OCT) et l’évaluation biomécanique de la cornée3).
Les principaux indices nécessaires à l’évaluation préopératoire sont présentés ci-dessous.
| Indice | Caractéristique |
|---|---|
| TBI (Tomographic Biomechanical Index) | Indice intégré de morphologie et de biomécanique. Haute performance diagnostique3) |
| CBI (Corvis Biomechanical Index) | Indice de réponse à la déformation cornéenne par jet d’air3) |
| SimK1/Ks | Courbure cornéenne du méridien principal le plus raide |
| SAI / SRI | Symétrie et uniformité de la forme cornéenne |
| CRF (Corneal Resistance Factor) | Reflète la rigidité globale de la cornée3) |
Étant donné qu’un seul indice peut entraîner des faux négatifs, un dépistage complet combinant tomographie cornéenne et évaluation biomécanique est recommandé3). Dans le kératocône, les modifications biomécaniques précèdent les changements morphologiques, ce qui est utile pour la détection précoce1).
L’OCT du segment antérieur (CASIA, etc.) permet d’obtenir des images tomographiques et la topographie cornéenne avec une haute résolution (environ 10 μm) et offre une excellente précision pour la détection des opacités. Il est également utile pour évaluer la profondeur et la position des implants ICRS.
Chez les enfants et les jeunes adultes, le kératocône peut progresser rapidement 4). L’essai KERALINK a évalué l’effet du cross-linking pour ralentir la progression chez les jeunes patients 4).
Avant l’intervention, une tomographie cornéenne (Pentacam, etc.) est réalisée pour obtenir les courbures antérieure et postérieure, la carte d’épaisseur cornéenne et la carte d’élévation. Une évaluation complète combinée à des tests de biomécanique cornéenne (TBI, CBI, CRF) est recommandée. L’OCT du segment antérieur mesure l’épaisseur cornéenne au site d’insertion de l’anneau, et il est important de confirmer une épaisseur d’au moins 450 μm.
Les caractéristiques des principaux produits ICRS sont présentées ci-dessous.
Intacs
Forme : section hexagonale, diamètre externe 8,0 mm, diamètre interne 6,8 mm.
Épaisseur : de 0,21 à 0,45 mm (par incréments de 0,05 mm) pour ajuster l’effet réfractif.
Intacs SK : nouveau modèle à section elliptique et diamètre interne de 6 mm. Conçu pour les cas sévères avec une Kmax ≥ 57 D.
Approbation : seul produit ICRS synthétique approuvé par la FDA américaine.
Ferrara / KeraRings
Section : triangulaire (réduit la photophobie par effet prismatique).
Zone optique : 4,5 à 6,0 mm, plus petite que les Intacs, donc effet d’aplatissement plus fort.
Longueur d’arc : options variées de 90° à 355°.
Indications : principalement utilisé pour la correction réfractive du kératocône.
CAIRS / CTAK
Matériau : tissu cornéen de donneur (greffe allogénique).
Caractéristiques : haute biocompatibilité, insertion possible à faible profondeur (35-70 %).
Avantages : risque plus faible d’exposition, de fonte et de néovascularisation cornéenne par rapport aux ICRS synthétiques.
CTAK : segments de donneur irradiés aux rayons gamma de CorneaGen.
Les méthodes de création de canal comprennent la dissection mécanique et le laser femtoseconde 1). La profondeur d’implantation de 70 à 80 % de l’épaisseur cornéenne est la norme pour les ICRS synthétiques. Le laser femtoseconde crée des canaux avec une profondeur et un diamètre précis basés sur une cartographie de l’épaisseur 1).
Les CAIRS peuvent être insérés à des profondeurs plus faibles (35-70 %) et peuvent offrir un effet d’aplatissement plus important 5).
La variation moyenne de la courbure cornéenne après insertion d’ICRS varie de 2,14 à 9,60 D. Une diminution de la puissance sphérique, de l’astigmatisme et de l’équivalent sphérique a été rapportée. Il est considéré comme le plus efficace pour le kératocône modéré (Kmax < 58,0 D) 1). Cependant, les changements d’astigmatisme peuvent être imprévisibles 1).
| Procédure | Amélioration du Kmax | Amélioration de la CDVA | Remarques |
|---|---|---|---|
| ICRS synthétique seul | Aplatissement de 2 à 10 D | Amélioration de 1 à 2 lignes | Peut être insuffisant dans les cas sévères |
| ICRS + CXL simultané | Supérieur à l’ICRS seul | Amélioration également de l’erreur sphérique | Recommandé par méta-analyse 1) |
| CAIRS | Kmax 57,8 → 53,6 D | CDVA 0,52 → 0,19 logMAR | Faible risque d’exposition et de fonte 5) |
Une méta-analyse (suivi de 12 mois, 6 études) de la réalisation simultanée d’ICRS et de CXL a montré que la réalisation simultanée donnait de meilleurs résultats que le CXL préalable ou l’ICRS préalable en termes d’erreur de réfraction sphérique et de steep-K 1).
| Complication | Remarques |
|---|---|
| Extrusion d’ICRS | Représente 48,2 % des cas d’explantation complète. Délai moyen d’apparition : environ 10 ans après l’opération |
| Migration du segment | Survient plus facilement en cas d’implantation peu profonde ou d’inadéquation de la largeur |
| Kératite infectieuse | Rapportée dans les deux techniques. Les cas graves peuvent évoluer vers une endophtalmie |
| Cicatrice cornéenne / fonte | Rare mais affecte la vision |
| Dépôts intralamellaires | Apparaissent dans jusqu’à 74 % des cas. Peu d’impact sur la fonction visuelle 1) |
| Perforation peropératoire | Mécanique : perforation antérieure. Laser : canal incomplet |
L’ICRS seul peut ne pas arrêter la progression du kératocône. La réalisation simultanée avec la CXL a montré de meilleurs résultats en termes d’erreur de réfraction sphérique et de K raide que la CXL préalable ou l’ICRS préalable 1). Dans le rapport de Chan et al., la combinaison Intacs + CXL était plus efficace que Intacs seul pour améliorer le kératocône 6). Dans le traitement en trois étapes ICRS + CXL + tPRK (PRK guidée par topographie cornéenne) de Hashemian et al., une amélioration soutenue de la valeur Kmax a été confirmée lors du suivi à 6 mois 8).
Faria-Correia et al. (2023) ont rapporté les résultats de l’implantation d’ICRS par approche d’incision limbique 9). L’accès par le limbe évite la zone optique de la cornée et réduit le risque de cicatrices cornéennes postopératoires. Selon le PPP de l’AAO sur l’ectasie cornéenne (2024), la dissection mécanique et la méthode au laser femtoseconde montrent des résultats équivalents, cette dernière offrant un contrôle plus précis de la profondeur du canal 1).
La prévalence du kératocône est rapportée entre 50 et 230 pour 100 000 dans la population générale (138 pour 100 000 dans une méta-analyse récente à grande échelle) 15). Sans intervention, environ 20 % des cas nécessitent une greffe de cornée, d’où l’importance d’une intervention précoce par CXL/ICRS 2). La méta-analyse de Pédretti et al. (2022) a confirmé une amélioration significative de l’UDVA et de la CDVA moyennes après insertion d’ICRS 11). Le suivi à long terme de 5 ans de Vega-Estrada et al. a montré que les effets d’amélioration de la réfraction et de l’acuité visuelle après insertion d’ICRS se maintiennent pendant 5 ans, confirmant l’efficacité et la prévisibilité à long terme 12). La revue de Rabinowitz en 1998 rapportait une prévalence de 0,05 % 15), mais le PPP le plus récent de l’AAO sur l’ectasie cornéenne (2024) suggère que cette valeur pourrait être largement dépassée 1).
Nuzzi et al. (2025) ont rapporté une technique de remplacement par CAIRS après complications à long terme d’ICRS synthétique 7). Chez un patient présentant une fibrose stromale sous-épithéliale à l’entrée de la poche temporale évaluée par OCT du segment antérieur, l’ICRS synthétique a été retiré et un CAIRS inséré 3 mois plus tard. Le Kmax postopératoire est passé de 68,9 à 61,9 D, et l’UCVA de 20/400 à 20/30. Le CAIRS peut être une option de sauvetage efficace même en cas d’échec d’ICRS synthétique.
Dans le traitement de l’ectasie cornéenne, les ICRS sont indiqués chez les patients présentant une intolérance aux lentilles de contact et une progression de la déficience visuelle, mais dont la cornée centrale reste transparente. Ils sont considérés comme une étape avant la kératoplastie transfixiante (PKP) et la kératoplastie lamellaire antérieure profonde (DALK). L’AAO PPP mentionne que les avantages de la DALK incluent l’absence de risque de rejet endothélial et un risque de rupture du globe plus faible que la PKP 1). La diminution récente du nombre de greffes de cornée reflète probablement la diffusion de l’intervention précoce par CXL et ICRS. Les directives de chirurgie réfractive (8e édition) stipulent clairement que le kératocône est une contre-indication à la chirurgie au laser excimer et à la chirurgie SMILE 10), soulignant l’importance d’un dépistage préopératoire approprié.
Points clés de l’éducation postopératoire pour les patients ayant reçu une implantation d’ICRS :
Critères diagnostiques et indicateurs d’évaluation basés sur l’AAO Corneal Ectasia PPP (2024) 1) :
La classification ABCD (intégrée à la caméra Scheimpflug) évalue les paramètres suivants avec un score de 0 à 4 :
L’algorithme de traitement général basé sur le PPP de l’AAO sur l’ectasie cornéenne (2024) et la pratique clinique est présenté ci-dessous 1).
Les ICRS améliorent la forme cornéenne et la vision, mais peuvent ne pas arrêter la progression seuls. La CXL augmente la rigidité cornéenne par réticulation du collagène, stoppant la progression. Des rapports indiquent que la réalisation simultanée donne les meilleurs résultats, offrant un effet synergique d’amélioration de la forme et d’arrêt de la progression.
L’extrusion d’ICRS est une complication où l’anneau fait saillie à la surface de la cornée en raison d’un amincissement progressif du stroma cornéen et d’une rupture épithéliale. Elle représente 48,2 % des cas d’explantation complète, avec un délai moyen d’apparition d’environ 10 ans, mais pouvant survenir à tout moment entre 1 mois et 20 ans après l’opération.
La stratification du risque précoce par CAS-OCT est utile. Les cas avec un pourcentage de profondeur moyen inférieur à 60 % ou une profondeur de tunnel inférieure à 70 % à la première semaine et au premier mois après l’implantation sont considérés à haut risque.
| Facteurs de risque | Détails |
|---|---|
| Migration de l’anneau | ICRS trop large pour une cornée fine, tunnel peu profond ou étroit |
| Fonte cornéenne | Placement de l’anneau près de l’incision, inflammation due à une infection, un traumatisme ou une dissection stromale |
| CXL simultané | Cône excentré + kératocône de grade 3 augmentant le risque de migration et de fonte |
L’explantation est le traitement radical de l’extrusion d’ICRS. Les indications incluent l’extrusion, la baisse ou la fluctuation de la qualité visuelle, la fonte cornéenne, la kératite infectieuse, l’intolérance aux lentilles de contact et la perforation cornéenne.
Il existe deux techniques d’incision selon la situation. Si l’extrusion est proche du site d’incision, on ouvre l’entrée précédente avec un crochet de sinskey. Si le site d’incision est cicatrisé, on crée une fenêtre d’incision sous l’anneau extrudé avec un couteau diamant réglé à la profondeur d’origine. Dans les deux cas, le défaut est fermé avec un fil de nylon 10-0.
En cas de kératite infectieuse associée
Examen culturel : Une culture de frottis conjonctival et cornéen est réalisée dans tous les cas.
Traitement : associer des collyres antibiotiques à haute concentration et l’explantation. Parfois, les antibiotiques seuls sans explantation peuvent être efficaces.
Cas graves : évolution vers une endophtalmie nécessitant des antibiotiques systémiques. Une kératoplastie transfixiante précoce peut être une alternative.
Soins postopératoires
Collyres : utiliser des collyres associant antibiotiques et corticostéroïdes pendant 5 jours.
Larmes artificielles : utiliser pendant 1 à 3 mois et conseiller d’éviter de se frotter les yeux.
Traitements adjuvants : greffe de membrane amniotique ou lentille de contact pansement pour favoriser la cicatrisation épithéliale.
Après l’explantation de l’anneau, aucune aggravation de l’acuité visuelle corrigée, de l’astigmatisme ou de la myopie n’a été observée. Les traces d’opacité lamellaire diminuent avec le temps.
Il existe trois mesures préventives principales : respecter la « loi de la pachymétrie » en maintenant l’épaisseur de l’anneau inférieure à la moitié de l’épaisseur cornéenne au site d’implantation ; créer un tunnel avec une profondeur de canal de 80 % au laser femtoseconde ; positionner l’extrémité de l’anneau loin de l’incision. En postopératoire, vérifier précocement la stabilité de la position de l’anneau par CAS-OCT.
Le module d’élasticité de la cornée est un indicateur quantifiant sa tendance à se déformer élastiquement sous l’effet d’une force. Dans le kératocône, le module d’élasticité est réduit en raison de modifications pathologiques du stroma.
La diminution du module d’élasticité résulte de la dégradation et de la dégénérescence des fibres de collagène3). Cela déclenche un cycle de rupture biomécanique : le niveau de contrainte augmente et se redistribue, entraînant un amincissement et un bombement progressifs de la cornée3). Dans les zones amincies, la contrainte locale augmente encore, formant un cercle vicieux qui aggrave le bombement.
Les ICRS interviennent dans ce cercle vicieux par le mécanisme suivant.
Andreassen et al. ont rapporté que le module d’élasticité du stroma kératoconique est réduit à environ 60 % de celui d’une cornée normale13). Cette diminution de l’élasticité est le principal contexte biomécanique de l’ectasie cornéenne, et les ICRS agissent comme un renfort structurel.
L’effet des ICRS est étroitement lié aux propriétés structurelles du squelette collagénique du stroma cornéen. Le stroma représente 90 % de l’épaisseur cornéenne et ses propriétés mécaniques déterminent la biomécanique globale de la cornée.
La pathologie de l’expulsion des ICRS se divise en deux mécanismes : migration de l’anneau et fonte cornéenne.
La migration de l’anneau est due à une implantation superficielle. Un placement superficiel des ICRS augmente la contrainte de traction antérieure, provoquant une compression stromale. La progression de la compression stromale antérieure entraîne une rupture épithéliale et stromale, conduisant à un amincissement cornéen puis à une expulsion spontanée.
La fonte cornéenne reflète un processus inflammatoire sous-jacent. Le traumatisme chirurgical lors de l’incision et de la création du tunnel induit une apoptose des kératocytes progressive et une dégénérescence tissulaire. L’implication des MMP est suggérée, l’introduction de stimuli exogènes entraînant la dégradation et l’amincissement de la matrice cornéenne.
Les CAIRS (segments d’anneau intrastromal cornéen allogénique) sont des segments stromaux issus de cornées de donneurs insérés dans le stroma. Ils réduisent la courbure du cône par un effet de raccourcissement d’arc similaire à celui des ICRS synthétiques.
Les ICRS synthétiques nécessitent une insertion en profondeur (70-80 %), tandis que les CAIRS peuvent être insérés à des profondeurs plus faibles (35-70 %), ce qui pourrait produire un effet d’aplatissement plus important5).
Les segments allogéniques sont implantés dans le stroma cornéen avasculaire et à faible densité cellulaire. Dans cet environnement, les adhérences fibreuses sont minimisées, préservant la réversibilité de la procédure. Les risques de fonte cornéenne, de nécrose stromale aiguë et de néovascularisation cornéenne, problématiques avec les ICRS synthétiques, sont également réduits5).
Les progrès dans l’évaluation de la biomécanique cornéenne attirent l’attention. De nouveaux indices tels que TBI et CBI complètent les indices morphologiques traditionnels et améliorent la précision de détection du kératocône précoce 3). L’évaluation intégrée des indices biomécaniques et de la tomographie cornéenne a amélioré la précision prédictive de la chirurgie réfractive de plus de 25 % selon certains rapports 3).
Une méta-analyse sur l’utilisation combinée de la CXL et des ICRS, portant sur 6 études avec un suivi de 12 mois, a montré que la réalisation simultanée était supérieure à la CXL seule pour l’erreur de réfraction sphérique et le flat-K, et supérieure à la fois à la CXL seule et aux ICRS seuls pour le steep-K. 1)
Selon une revue systématique (AlQahtani et al., 2025), après implantation de CAIRS, l’UDVA moyenne est passée de 0,83 à 0,40 logMAR, et la CDVA de 0,52 à 0,19 logMAR. L’équivalent sphérique a diminué de −7,09 D à −2,34 D, le Kmax de 57,8 à 53,6 D, et le Kmean de 49,3 à 45,3 D 5). Concernant les effets à long terme de la CXL, l’étude Sienne Eye Cross de Caporossi et al. (suivi moyen de 6 ans) a rapporté que le cross-linking cornéen riboflavine-UV-A a arrêté ou amélioré la progression du kératocône dans 74 % des cas 14).
Des améliorations similaires ont été rapportées pour le CTAK. L’UDVA moyenne est passée de 1,21 à 0,61 logMAR, et la CDVA de 0,63 à 0,34 logMAR 5).
Les complications de CAIRS sont rares et mineures. La sécheresse oculaire transitoire et les dépôts intracanalaires sont les plus fréquents mais cliniquement non significatifs. L’éblouissement et les halos étaient significativement moins fréquents par rapport aux ICRS synthétiques 5).
Le taux de complications des ICRS synthétiques est rapporté jusqu’à 30 % 5). Plusieurs cas de sauvetage réussi par CAIRS ont été rapportés pour des complications telles que l’exposition d’ICRS, la migration dans la chambre antérieure, ou la fonte cornéenne 5). Chez une femme de 49 ans avec échec d’ICRS (UCVA 20/400), l’ICRS synthétique a été retiré et un CAIRS inséré 3 mois plus tard, avec amélioration du Kmax de 68,9 à 61,9 D et de l’UCVA à 20/30 5).
Les principaux défis futurs sont les suivants :
