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Chapitre 51
Déformations inflammatoires par amincissement post-ulcères neurotrophiques et infectieux

E. Koestel, T. Bourcier

Introduction
Les kératites infectieuses et neurotrophiques peuvent induire des déformations cornéennes résultant de l'amincissement cornéen qu'elles peuvent provoquer. La perte de substance stromale va affecter les propriétés optiques et biomécaniques de la cornée, entraînant une réduction de l'hystérèse cornéenne et une perte de résistance mécanique [1 , 2].
Ce chapitre détaillera la physiopathologie des fontes stromales infectieuses et neurotrophiques, leur présentation clinique et leur traitement à la phase aiguë. Les facteurs pronostiques ainsi que les stratégies de réhabilitation visuelle à mettre en place seront ensuite discutés.
Physiopathologie
Inflammation et enzymes protéolytiques
Lors d'une inflammation aiguë de la cornée, on observe le recrutement de cellules inflammatoires, la transformation des kératocytes en fibroblastes activés, l'augmentation de l'activité des métalloprotéinases (MMP), la sécrétion de substances collagénolytiques et de nombreuses cytokines pro-inflammatoires (TNFα, IL-1, IL-8, IL-12, IL-18, IFNβ, IFNγ). Cette « cascade inflammatoire» va entraîner un amincissement, une opacification et un risque de perforation cornéenne. Les MMP sont des enzymes protéolytiques zinc-dépendantes sécrétées par les kératocytes et dont le rôle est de dégrader et remodeler la matrice extracellulaire (MEC). En situation physiologique, elles sont principalement régulées par les tissue inhibitors of MMPs (TIMP). En contexte inflammatoire, elles sont également sécrétées par les fibroblastes activés, les cellules endothéliales, les macrophages, les neutrophiles et les lymphocytes qui vont affluer dans le stroma. Dans le cadre d'une infection, elles peuvent aussi être sécrétées par les agents pathogènes.
La figure 51-1
Fig. 51-1
Rôle des kératocytes, des cellules épithéliales, des cellules inflammatoires et des bactéries dans l'activation des métalloprotéinases lors d'une kératite bactérienne.
Les bactéries endommagent les cellules épithéliales, qui vont activer la transformation des kératocytes en fibroblastes activés via l'IL-1 et l'IL-1β. Le recrutement de cellules inflammatoires (polynucléaires neutrophiles [PNN], lymphocytes et monocytes) va également engendrer la sécrétion de multiples facteurs inflammatoires qui interviennent dans le maintien de la cascade inflammatoire. Tous ces acteurs entrent en jeu dans l'activation des MMP.
Source : dessin de Cyrille Martinet, adapté de Garcìa-Lopez et al. [3].
illustre le rôle des kératocytes, des cellules épithéliales, des cellules inflammatoires et des bactéries dans l'activation des métalloprotéinases lors d'une kératite bactérienne.
La rupture de la balance MMP/TIMP résulte en une fonte stromale incontrôlée. Des taux supérieurs à la normale de deux types de MMP, la MMP-2 (gélatinase ou collagénase A) et la MMP-9 (collagénase B), ont été retrouvés dans le film lacrymal après traumatisme cornéen et lors d'une infection cornéenne [3]. L'activation de ces enzymes est corrélée avec la destruction stromale visible dans les kératites bactériennes, herpétiques, fongiques et parasitaires [3].
De plus, certains pathogènes sécrètent également des enzymes protéolytiques. Par exemple, Pseudomonas aeruginosa sécrète des MMP (sérines protéases, collagénases) et va potentialiser l'activation des MMP sécrétées par les fibroblastes cornéens; Streptococcus pneumoniae et Acanthamoeba vont également sécréter des MMP; l'herpès simplex virus (HSV) entraîne une régulation positive de MMP-9 et du TNFα [3].
Les protéases clivent les protéines cornéennes pour produire des peptides chimiotactiques et inactivent les molécules inhibitrices telles que les TIMP. Le rôle des protéases dans la genèse d'une descemétocèle a été démontré en observant un modèle de kératite expérimentale provoquée par différentes souches de Pseudomonas . Il a été démontré que les souches de Pseudomonas produisant davantage de protéases induisaient une destruction massive de la matrice stromale avec la formation rapide d'une descemétocèle [1].
Biomécanique cornéenne
Microarchitecture du stroma
Le stroma cornéen est le principal acteur de la résistance mécanique de la cornée, dont il représente 90 % de l'épaisseur. L'organisation de ses fibres de collagène et de sa MEC définit ses propriétés biomécaniques, comme sa résistance physique, sa forme et sa transparence [4]. Les lamelles de collagène du stroma antérieur sont plus denses et ont une organisation plus complexe, avec des orientations différentes et des ramifications plus nombreuses que dans le stroma postérieur. Certaines fibres du stroma antérieur partent de la couche de Bowman, s'entrelacent avec des fibres profondes du stroma, puis s'insèrent à nouveau dans la couche de Bowman. Cette organisation différentielle explique le fait que plusieurs équipes aient retrouvé des modules d'élasticité 2 à 3 fois supérieurs pour le stroma antérieur par comparaison avec le stroma postérieur lors de tests d'indentation [4].
La MEC du stroma constitue également un élément essentiel dans la biomécanique cornéenne. Elle est principalement composée de protéoglycanes (PG), formés d'une protéine centrale et de glycosaminoglycanes (GAG), et se situe entre les fibres de collagène. Les PG interagissent avec le collagène et sont impliqués dans la régulation du diamètre des fibrilles, dans le maintien de leur organisation et de l'espacement inter-lamellaire ainsi que dans l'adhésion. Ils ont un effet stabilisateur de l'organisation des lamelles de collagène stromales [4]. Toute modification structurelle de la cornée et en particulier du stroma peut donc influencer ses propriétés biomécaniques.
Loi de Laplace
La loi de Laplace, souvent évoquée, décrit que la tension dans une paroi sphérique est directement proportionnelle à la pression dans la sphère et à son rayon de courbure, et inversement proportionnelle à l'épaisseur de sa paroi [5]. Trois stades d'évolution d'une descemétocèle pourraient être ainsi décrits.
  • Au premier stade, la tension sur la membrane de Descemet (MD) est relativement importante, car la taille de la descemétocèle est inférieure à une hémisphère et présente un rayon de courbure élevé.
  • Au deuxième stade, la tension sur la MD est minimale, car la descemétocèle forme une hémisphère complète à rayon de courbure égal à la moitié du diamètre de la perte de substance stromale.
  • Au troisième stade, la taille de la descemétocèle augmente, avec son rayon de courbure, et la tension exercée sur la MD est donc maximale, l'exposant à la perforation par éclatement.
En résumé, plus le rayon de courbure de la descemétocèle augmente, plus le risque de perforation est important [1].
Le deuxième facteur d'intérêt est la pression intraoculaire (PIO). Selon la loi de Laplace, la tension exercée sur la MD est directement proportionnelle à la PIO, impliquant qu'une réduction de cette dernière pourrait influer sur l'évolution d'une descemétocèle. Ce mécanisme explique l'intérêt de traitements hypotonisants locaux et généraux dans la prise en charge des descemétocèles [1]. L'application de la loi de Laplace au globe oculaire est néanmoins à nuancer, car elle en représente un modèle très simplifié. Créée à l'origine pour modéliser la tension dans la paroi d'un vaisseau sanguin, elle ne prend pas en compte la nature dynamique et la biomécanique non linéaire de l'œil [5].
Tableau clinique
Étiologies
Les deux principales pathologies à l'origine de déformations cornéennes inflammatoires sont les kératites infectieuses et neurotrophiques. D'autres pathologies de la surface oculaire (syndrome de Stevens-Johnson, syndrome de Lyell, syndrome de Gougerot-Sjögren, rosacée oculaire) ainsi que les traumatismes et brûlures chimiques ou thermiques sont également pourvoyeurs d'amincissements cornéens [6].
Kératites microbiennes
Les kératites microbiennes constituent la cause la plus fréquente d'amincissement stromal inflammatoire (fig. 51-2
Fig. 51-2
Kératite bactérienne à Staphylococcus aureus compliquée de descemétocèle chez un patient de 65 ans.
Source : Dr Arnaud Waegell.
). Les agents pathogènes fréquemment isolés en contexte de kératite infectieuse et associés à la survenue de descemétocèle sont : Pseudomonas aeruginosa , Staphylococcus aureus , Streptococcus pneumoniae , Fusarium , Aspergillus et HSV [6 , 7]. Ce dernier peut entraîner un amincissement stromal lors d'une infection active, principalement dans sa forme stromale nécrosante, mais également à distance, du fait de la kératite neurotrophique et du tissu cicatriciel qu'il induit [1 , 2].
Kératites neurotrophiques
Les kératites neurotrophiques (KNT), indépendamment de leurs étiologies, peuvent entraîner, du fait de la perte de sensibilité cornéenne, une perte de l'intégrité de l'épithélium cornéen et une exposition du stroma. Cette exposition, associée au retard de cicatrisation qui caractérise la KNT, va entraîner un cercle vicieux inflammatoire, avec l'activation des cascades évoquées plus haut. Une lyse stromale s'ensuit, pouvant progresser vers la perforation cornéenne sans traitement [1].
Examen clinique
Un examen clinique exhaustif à la lampe à fente est indispensable. Si possible, il est préférable d'éviter toute pression sur les paupières, en encourageant le patient à ouvrir les yeux de lui-même. La taille, la localisation et la profondeur de la perte de substance épithéliale et stromale doivent être évaluées précisément et quantifiées. Si cette perte de substance est majeure, elle peut entraîner une hernie de la MD : la descemétocèle. L'accumulation de sécrétions ou de nécrose stromale peut masquer la présence de cette dernière.
Il est indispensable de rechercher un signe de Seidel à l'instillation de collyre à la fluorescéine. Le stroma adjacent peut être clair, œdémateux ou infiltré, notamment en cas d'infection microbienne ou de surinfection d'une KNT. La chambre antérieure doit également être évaluée si elle reste accessible, en vérifiant sa profondeur et en recherchant un effet Tyndall ou un hypopion. La PIO doit être mesurée, de préférence par palpation douce, pour éviter tout risque de perforation liée aux tonométries contact.
On s'attachera également à chercher des signes pouvant aider au diagnostic étiologique. Des stigmates d'épisodes antérieurs, comme une cicatrice stromale ou des néovaisseaux stromaux profonds ou superficiels, peuvent indiquer une origine virale, comme la présence d'une réaction granulomateuse rétrodescemétique. La sensibilité cornéenne doit aussi être évaluée.
À la phase aiguë de l'inflammation, un examen quotidien, voire biquotidien, est recommandé. Il est souhaitable que celui-ci soit effectué par le même clinicien pour une évaluation précise de la progression. Si cela n'est pas réalisable, des photographies de segment antérieur régulières peuvent être réalisées, ainsi que des schémas détaillés.
Explorations paracliniques
Explorations microbiologiques
Les déformations cornéennes inflammatoires par amincissement doivent faire l'objet de prélèvements microbiologiques, a minima à la phase initiale. Ces prélèvements peuvent être répétés en cas d'évolution défavorable. L'examen microbiologique permet ainsi d'identifier une infection et de tester la sensibilité aux antimicrobiens du pathogène éventuel. L'écouvillonnage doit être effectué dans le fond et sur les bords de l'ulcère, après élimination des sécrétions et des débris nécrotiques, avec précaution en cas d'amincissement sévère.
Selon l'appréciation du clinicien, un examen direct bactériologique et mycologique peut être réalisé, ainsi qu'une mise en culture. La recherche des virus du groupe Herpès ainsi que des amibes s'effectue par polymerase chain reaction (PCR). Dans le cas où une chirurgie est nécessaire au cours de l'évolution, de nouveaux prélèvements peuvent être effectués au bloc opératoire. Si du tissu est excisé lors de la chirurgie (bouton cornéen lors d'une greffe à chaud par exemple), il est également envoyé en analyse microbiologique.
OCT de cornée
L'OCT de cornée permet d'imager l'architecture cornéenne et de caractériser les amincissements stromaux. Il est notamment très utile pour mesurer précisément l'épaisseur stromale résiduelle et en suivre l'évolution. Un infiltrat cornéen associé peut également être visualisé comme une zone hyperréflective, et son volume et sa profondeur quantifiés. Une éventuelle hyperplasie réactionnelle de l'épithélium cornéen peut aussi être observée en OCT (fig. 51-3
Fig. 51-3
OCT cornéenne.
a. Abcès de cornée à Staphylococcus epidermidis, ulcère épithélial, œdème stromal hyperréflectif, amincissement stromal en regard de l'infiltrat. b. Abcès de cornée à Moraxella lacunata : amincissement stromal majeur.
Source : Pr Nacim Bouheraoua; Bourcier T, Bouheraoua N, Gomart G, et al. Kératites bactériennes. EMC Ophtalmologie 2020; 37 : 1-12 [Article 21-200-D-22].
).
Échographie en mode B
L'échographie en mode B peut être utile en cas d'opacité cornéenne gênant la visualisation du fond d'œil. Elle doit être réalisée avec prudence, sans pression excessive sur les paupières, et permet principalement d'écarter une endophtalmie.
Mesure de l'hystérèse cornéenne
À l'aide de l' Ocular Response Analyzer ® (Reichert Ophthalmic Instruments, États-Unis), une réduction de l'hystérèse cornéenne et du facteur de résistance cornéen a été démontrée chez des patients présentant des séquelles de kératite herpétique interstitielle [8]. Néanmoins, la littérature sur le sujet est peu abondante et la mesure de l'hystérèse cornéenne en contexte inflammatoire infectieux ou neurotrophique est peu réalisée en pratique clinique.
Traitement
Le traitement des amincissements cornéens évolutifs est une urgence, du fait du risque de perforation. Deux objectifs thérapeutiques s'associent. Le premier est le contrôle de l'affection causale et la suppression de l'inflammation locale pour stopper la fonte stromale. Le deuxième est de restaurer une épaisseur cornéenne suffisante à la résistance mécanique à la PIO et aux contraintes externes pour éviter l'évolution vers la perforation. La prise en charge s'effectue le plus souvent en hospitalisation. Les traitements étiologiques anti-infectieux et neurotrophiques ne sont pas l'objet de ce chapitre et ne seront pas détaillés ici.
Un arbre décisionnel récapitulant la prise en charge thérapeutique est proposé dans la figure 51-4
Fig. 51-4
Arbre décisionnel d'aide à la prise en charge thérapeutique des amincissements stromaux inflammatoires infectieux et neurotrophiques (d'après Agarwal et al. [1] et Shankar et al. [6]).
GMA : greffe de membrane amniotique; KT : kératoplastie transfixiante.
.
Traitement médical
Les corticoïdes topiques sont indiqués dans certaines étiologies. Ils sont utilisés dans les fontes stromales à part inflammatoire importante, comme la rosacée, ainsi que dans les kératites microbiennes contrôlées sous traitement anti-infectieux, mais contre-indiqués dans les kératites fongiques. Ils sont souvent indispensables dans le traitement des kératites bactériennes et herpétiques. Ils permettent la réduction de la cascade inflammatoire, de la néovascularisation cornéenne et de la fibrose stromale. Ils réduisent également les niveaux de MMP [3]. Ils sont néanmoins à utiliser avec prudence. En effet, certains auteurs rapportent une exacerbation de la lyse stromale [1]. Des données récentes suggèrent que la ciclosporine à 2 % pourrait être une alternative efficace, notamment dans les kératites herpétiques stromales [2].
Les tétracyclines, en plus de leur action antibiotique, présentent des propriétés anti-inflammatoires par l'inhibition des MMP, des cytokines pro-inflammatoires et de certains facteurs de croissance. Elles vont permettre la chélation des ions calcium et zinc nécessaires à l'activation des MMP, et sont ainsi anticollagénases. La doxycycline, plus particulièrement, a montré son efficacité dans la réduction de l'activité des MMP-9, la diminution de leur expression par les kératocytes ainsi que la réduction de la transcription de TGFα et β [3]. La posologie recommandée de doxycycline est de 100 mg une à deux fois par jour, pendant un mois [3].
L'usage de lubrifiants oculaires non conservés à haute fréquence d'instillation est recommandé. L'instillation de collyre au sérum autologue à 20 % ou 50 % chez les patients présentant des retards de cicatrisation, dans le cadre notamment d'une KNT, peut accélérer la cicatrisation [9]. Des agents cycloplégiques (tropicamide, atropine 1 %) peuvent être utilisés à visée antalgique. Un contrôle strict de la PIO est également recommandé par certains auteurs, par des traitements topiques ou systémiques hypotonisants [1].
La pose d'une lentille silicone-hydrogel souple peut être envisagée en attente d'une chirurgie [1]. Elle va permettre de protéger la surface oculaire, en isolant la zone amincie des agressions extérieures, et du clignement palpébral. Néanmoins, elle doit faire l'objet d'une surveillance rigoureuse pour dépister toute complication infectieuse [1]. Les kératopathies neurotrophiques compliquées d'un ulcère cornéen avec ou sans amincissement peuvent bénéficier de l'adaptation en lentilles sclérales [10].
Traitement chirurgical
Les différentes options chirurgicales comprennent les colles tissulaires, les greffes de membrane amniotique, les greffes lamellaires, la kératoplastie transfixiante (KT) et les recouvrements conjonctivaux [6]. Elles sont fonction de la localisation et de la taille de la perte de substance à traiter, de l'étiologie sous-jacente, ainsi que de l'expérience du chirurgien. L'objectif est la restauration d'une épaisseur cornéenne suffisante pour conserver l'intégrité oculaire. Toute installation chirurgicale doit être précautionneuse, pour éviter tout risque de perforation lors du champage, de la désinfection et de la pose du blépharostat. Les différentes techniques chirurgicales ne seront pas détaillées ici.
Facteurs pronostiques
La localisation, la taille, l'état inflammatoire et le caractère perforé ou non des déformations cornéennes par amincissement inflammatoire ont un impact majeur sur leur pronostic [1]. Dans le cas des descemétocèles, il a en effet a été démontré que les descemétocèles périphériques, de petite taille, non inflammatoires et non perforées étaient celles présentant les meilleurs résultats après chirurgie [1].
Les greffes cornéennes thérapeutiques, ou « à chaud», sont à haut risque de complication. En effet, une étude sur les greffes transfixiantes « à chaud» chez des patients atteints de kératite infectieuse a révélé un taux de complications de 50 %, incluant 40 % de cas de glaucome, avec un suivi moyen de 42 mois [11]. Une autre équipe a montré que seulement 10 % des patients maintenaient un greffon clair après 3 ans, atteignant 25 % après une seconde greffe à visée optique [7]. Les greffes réalisées à la phase aiguë sur des yeux perforés présentent également des taux d'échec plus élevés que celles qui sont réalisées plusieurs semaines ou mois après la perforation. En outre, les cas de perforation mettent plus de temps à se réépithélialiser [1].
Réhabilitation visuelle
Deux facteurs peuvent limiter la récupération visuelle des patients ayant présenté un amincissement cornéen à la suite d'un ulcère infectieux ou neurotrophique : l'astigmatisme irrégulier induit par la cicatrice et la perte de transparence. Le traitement du premier relève de la contactologie, tandis que la perte de transparence nécessite souvent une approche chirurgicale.
Les lentilles de contact rigides perméables au gaz (LRPG) permettent de corriger l'astigmatisme irrégulier non corrigeable en lunettes. Leur adaptation permet d'améliorer modérément l'acuité visuelle chez la moitié des patients ayant présenté une kératite fongique et 60 % des patients ayant présenté une kératite bactérienne [12]. Les lentilles sclérales sont des lentilles perméables au gaz de grand diamètre qui enveloppent complètement la cornée et reposent sur la sclère. Elles sont un outil thérapeutique précieux, car elles protègent la surface oculaire et maintiennent son hydratation tout en offrant une correction visuelle optimale [13]. Un gain de deux lignes d'acuité visuelle après adaptation de lentilles sclérales a été rapporté sur des yeux ayant eu une KT [14]. Les lentilles de contact nécessitent une adaptation experte. Mal adaptées, elles présentent un risque d'ulcère épithélial, d'infiltrats cornéens, de surinfection, de néovascularisation voire de rejet sur une cornée greffée [14].
Lorsque l'acuité visuelle ne remonte pas en lentilles, il est souvent nécessaire d'envisager une KT ou lamellaire antérieure pour traiter l'opacité induite par la cicatrice cornéenne. Il est préférable d'attendre la sédation complète de l'inflammation avant de réaliser une greffe cornéenne non plus de sauvetage, mais de réhabilitation visuelle [15].
Les déformations inflammatoires par amincissement en contexte infectieux ou neurotrophique sont causées par des cascades inflammatoires entraînant la fonte stromale. La perte de substance va entraîner une déformation sous l'action de la PIO, dont le dernier stade avant la perforation est la descemétocèle. En raison du risque de perforation, il s'agit d'une urgence thérapeutique. La restauration anatomique chirurgicale doit impérativement s'associer au contrôle du processus inflammatoire sous-jacent. S'il est généralement possible d'obtenir une conservation du globe oculaire, le pronostic visuel est malheureusement défavorable [1 , 6 , 12].
Points forts
  • Les déformations cornéennes d'origine inflammatoire sont souvent des urgences thérapeutiques dont l'analyse étiologique est majeure. Le caractère neurotrophique est particulièrement péjoratif.
  • L'analyse morphologique de l'amincissement permet de suivre l'efficacité du traitement et de quantifier le pronostic.
  • L'arsenal thérapeutique est large pour lutter contre les agents infectieux et le retentissement neurotrophique associé. La priorité est de traiter la cause tout en contenant le cercle vicieux de l'inflammation.
Bibliographie
[1]
Agarwal R, Nagpal R, Todi V, Sharma N. Descemetocele. Surv Ophthalmol 2021 ; 66 : 2-19.
[2]
Valerio GS, Lin CC. Ocular manifestations of herpes simplex virus. Curr Opin Ophthalmol 2019 ; 30 : 525-31.
[3]
García-López C, Rodríguez-Calvo-de-Mora M, Borroni D, et al. The role of matrix metalloproteinases in infectious corneal ulcers. Surv Ophthalmol 2023 ; 68 : 929-39.
[4]
Ma J, Wang Y, Wei P, Jhanji V. Biomechanics and structure of the cornea : implications and association with corneal disorders. Surv Ophthalmol 2018 ; 63 : 851-61.
[5]
Chung CW, Girard MJA, Jan N-J, Sigal IA. Use and misuse of Laplace’s law in ophthalmology. Invest Ophthalmol Vis Sci 2016 ; 57 : 236-45.
[6]
Shankar S, Agarwal R, Nagpal R, et al. Management of descemetocele : Our experience and a simplified treatment algorithm. Indian J Ophthalmol 2022 ; 70 : 1564-70.
[7]
Christy JS, Mathews P, Ravisankar R, Akpek EK. Long-term outcomes of therapeutic corneal transplants performed in a tertiary eye care hospital in South India. Indian J Ophthalmol 2023 ; 71 : 3171-7.
[8]
Marcos-Fernández MÁ, Tabernero SS, Herreras JM, Galarreta DJ. Impact of herpetic stromal immune keratitis in corneal biomechanics and innervation. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2018 ; 256 : 155-61.
[9]
Dua HS, Said DG, Messmer EM, et al. Neurotrophic keratopathy. Prog Retin Eye Res 2018 ; 66 : 107-31.
[10]
Henrat C, Bouheraoua N, Gueudry J, et al. Kératopathie neurotrophique. EMC Ophtalmologie 2019 ; 36 : 1-11.
[11]
Kasım B, Koçluk Y. Long-term outcomes of therapeutic penetrating keratoplasty for microbial keratitis in a tertiary care center in Turkey. Int Ophthalmol 2020 ; 40 : 3513-9.
[12]
Prajna NV, Srinivasan M, Mascarenhas J, et al. Visual impairment in fungal versus bacterial corneal ulcers 4 years after successful antimicrobial treatment. Am J Ophthalmol 2019 ; 204 : 124-9.
[13]
Sharma N, Sah R, Priyadarshini K, Titiyal JS. Contact lenses for the treatment of ocular surface diseases. Indian J Ophthalmol 2023 ; 71 : 1135-41.
[14]
Barnett M, Lien V, Li JY, et al. Use of scleral lenses and miniscleral lenses after penetrating keratoplasty. Eye Contact Lens 2016 ; 42 : 185-9.
[15]
Lyall DAM, Tarafdar S, Gilhooly MJ, et al. Long term visual outcomes, graft survival and complications of deep anterior lamellar keratoplasty in patients with herpes simplex related corneal scarring. Br J Ophthalmol 2012 ; 96 : 1200-3.
[16]
Bourcier T, Bouheraoua N, Gomart G, et al. Kératites bactériennes. EMC Ophtalmologie 2020 ; 37 : 1-12.