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Journal Français d'Ophtalmologie
Volume 34, n° 9
pages 663-677 (novembre 2011)
Doi : 10.1016/j.jfo.2011.03.018
Received : 18 December 2010 ;  accepted : 28 Mars 2011
Perfluorocarbones liquides et chirurgie vitréo-rétinienne en 2011
Perfluorocarbon liquids and vitreoretinal surgery in 2011
 

C. Chiquet a, , G. Thuret b
a Clinique universitaire d’ophtalmologie, université Joseph-Fourier–Grenoble-1, CHU de Grenoble, BP 217, 38043 Grenoble cedex 09, France 
b Clinique universitaire d’ophtalmologie, université Jean-Monnet, CHU de Saint-Étienne, 10, rue Tréfilerie, CS 82301, 42023 Saint-Étienne cedex 2, France 

Auteur correspondant.
Résumé

Les perfluorocarbones liquides (PFCL) représentent une des avancées majeures en chirurgie vitréo-rétinienne. Les PFCL sont caractérisés par leur nombre d’atomes de carbone. Plus la chaîne est longue, plus le point d’ébullition, la densité, la viscosité, la tension de surface, la pression de vapeur, et l’indice de réfraction sont élevés. En pratique, les PFCL ont une densité élevée, pratiquement deux fois celle de l’eau, grâce à leur haut poids moléculaire, sont incolores et radio-opaques, possèdent une faible interaction avec les milieux biologiques, possèdent une faible viscosité et une faible tension de surface. D’emblée ces molécules ont été utilisées comme outil peropératoire, puis ont été testées comme tamponnement interne. Actuellement, les PFCL sont utilisés lors de la chirurgie du décollement de rétine, notamment par déchirure géante ou lors d’une prolifération vitréo-rétinienne associée, chirurgie de la rétinopathie diabétique, luxation postérieure du cristallin ou d’implant, les traumatismes oculaires et les hématomes sous-rétiniens.

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Summary

Perfluorocarbon liquids (PFCLs) are one of the most innovative recent tools for vitreoretinal surgery. PFCLs are characterized by their number of carbon atoms, which has an impact on the density, viscosity, surface tension, vapor pressure, the boiling point, and the refraction index. PFCLs are routinely used because of their high gravity (double that of water) and their low viscosity. Furthermore, they are immiscible in water, optically clear with refraction indices similar to that of water, allowing visualization of an interface between the PFCL and saline. The use of intravitreally injected liquid PFCLs as adjunctive agents to vitreoretinal surgery plays an important role in facilitating retinal reattachment, especially in cases of giant retinal tear, trauma, and/or proliferative vitreoretinopathy. PFCLs are also used as intraoperative instruments to re-establish intraocular volume, assist in separating membranes adherent to the retina (in proliferative diabetic retinopathy, for example), and manage the dislocated crystalline lens and intraocular lens.

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Mots clés : Décollement de rétine, Luxation de cristallin, Luxation d’implant cristallinien, Perfluorocarbone liquide, Prolifération vitréo-rétinienne, Traumatisme

Keywords : Dislocated crystalline lens, Dislocated intraocular lens, Perfluorocarbon liquid, Proliferative vitreoretinopathy, Retinal detachment, Trauma


Les perfluorocarbones (PFC) sont des composés chimiques synthétiques, dérivés des hydrocarbures à liaison simple (alcanes, Cn -H(2n+2) ) et comprenant uniquement des atomes de carbone et de fluor. Le radical per (« au maximum »), indique que toutes les valences du squelette carboné (C) sont substituées par des atomes de fluor (F) (Figure 1). Les PFC gazeux font partie des gaz à puissant effet de serre dont le potentiel de réchauffement planétaire est plus de 6500 fois plus important que le CO2 . Leur durée de vie dans l’atmosphère est phénoménale, allant de 2600ans pour le C3F8 à 50000ans pour le CF4 . Ils sont produits dans de nombreuses industries et notamment celle de l’aluminium où des PFC se dégagent autour des anodes des cuves d’électrolyse (CF4  et C2 F6 ). Leur production a néanmoins été fortement réduite (–50 % de 1990 à 2004) dans les pays adhérents au protocole de Kyoto. Les dérivés perfluorooctane sulphonate (PFOS) et acide perfluorooctanoïque (PFOA) ont été largement utilisés comme surfactant dans l’industrie des films photographiques, les extincteurs, les agents de nettoyage, la métallurgie, l’industrie électronique, les agents anti-tâche, et les emballages alimentaires. Ils sont considérés comme des « persistent bioaccumulative toxic (PBT) » et sont présents dans l’environnement.



Figure 1


Figure 1. 

Formule développée du perfluorooctane.

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Historique du développement des perfluorocarbones liquides
Perfluorocarbones et industrie
Perfluorocarbones gazeux et perfluorocarbones liquides

Les premiers PFC ont été synthétisés pendant le développement de la bombe atomique (projet Manhattan) car capables de résister aux dérivés radioactifs de l’uranium (en particulier l’hexafluorure d’uranium). Les liaisons covalentes carbone-fluor comptent parmi les plus fortes des liaisons chimiques, expliquant leur extraordinaire persistance sans dégradation quel que soit l’environnement. Il existe plusieurs procédés industriels de synthèse : fluoration électrochimique, chauffage de composés organiques en présence de trifluorure de cobalt, ou fluoration directe par des fluorides gazeux [1].

Les deux chimistes J.H. Simons et L.P. Block, appartenant au laboratoire du fluor (Pennsylvania State College, États-Unis), ont été en 1937 les premiers à synthétiser des PFC liquides à longue chaîne [2]. Les PFC gazeux CF4 (tétrafluorure de carbone) et C2 F6 (hexafluoroethane) avaient déjà été caractérisés. En faisant réagir carbone et fluor (deux éléments chimiques parmi les plus fréquents sur terre), ils ont isolé le profluorane ou perfluoropropane (C3 F8 ), le bufluorane ou perfluorobutane (C4 F10 ), le pentfluorane ou perfluoropentane (C5 F12 ) et l’hexafluorane ou perfluorohexane (C6 F14 ). Après séparation des différents PFC, ils montrent que les PFC à plus de quatre carbones existent à l’état liquide à température ambiante. Les premières utilisations sont industrielles, non médicales, pour la fabrication de liquides de refroidissement, de lubrifiant ou d’isolant électrique.

Dans l’environnement, des émissions naturelles de PFC ont pu exister mais la principale source est industrielle. Les PFC n’ayant pas de rôle dans la disparition de la couche d’ozone, ils ont été utilisés pour remplacer des hydrochlorofluorocarbone ou hydrofluorocarbone. À titre d’exemple, le C3 F8  a pu servir comme fluide réfrigérant (fréon 218). Cependant, leur coût de production est élevé et ils ne sont utilisés que lorsque leurs propriétés physicochimiques les rendent indispensables. Ils restent donc dans des marchés de niche, comme l’industrie de l’électronique en raison de leurs caractéristiques : inertes, bons diélectriques, ininflammables, stabilité thermique et compatible avec la plupart des matériaux. L’industrie des semi-conducteurs utilise des PFC gazeux comme donneur de fluor ou comme agent de gravure des couches de dioxydes de silicium. Les PFCL C5 F12  et C6 F14  sont utilisés comme liquide de refroidissement entrant en contact direct avec les composants électroniques en remplacement de CFC utilisés auparavant.

Applications médicales
Hors ophtalmologie

Les PFCL ont été initialement proposés dans les années 1960 comme substituts sanguins grâce à leurs propriétés exceptionnelles de transporteur d’oxygène et de dioxyde de carbone n’interférant pas avec les gaz transportés par l’hémoglobine. Les animaux (souris, rat et chats) immergés dans le PFCL équilibré en oxygène à la pression atmosphérique pendant une heure survivaient à leur retour à l’air libre malgré certaines lésions pulmonaires [3].

Les caractéristiques très particulières des PFCL les rendaient particulièrement attractifs comme substitut sanguin, à l’opposé des dérivés de l’hémoglobine. Ils sont capables de dissoudre de grandes quantités de dioxygène et de dioxyde de carbone qui restent facilement extractibles par les tissus. Leur synthèse industrielle permet potentiellement une production illimitée et à bas coût. L’absence de processus biologique dans leur synthèse élimine tout risque de transmission d’agent pathogène. Ils sont stables (stockage facilité) et non métabolisé. Ils peuvent être éliminés de l’organisme par voie pulmonaire. Leur résistance à haute température permet de les stériliser sans les dégrader. Le substitut de première génération (Fluosol DA 20) autorisé en 1989 par la FDA seulement pendant les angioplasties coronaires a été retiré en 1994 à cause de ses effets indésirables (en particulier activation du complément par les émulsifiants utilisés). Les substituts de seconde génération ont été développés au début des années 2000. Les applications sont évidemment nombreuses et universelles : traumatologie, chirurgie sanglante, ischémie tissulaire, hémodilution.

Des PFC transporteurs d’oxygène ont également été développés comme liquide de ventilation (comme l’avait suggéré la publication princeps de L.C. Clark). Par exemple, le radical bromide du perfluorooctylbromide PFOB, greffé sur la chaîne carbonée, augmente le pouvoir de dissolution du dioxygène et du diazote par rapport au PFC ne comportant que C et F. Le PFOB a été commercialisé sous le nom de Liquivent® ou Perfluobron®. Il a été testé chez l’homme (enfant prématuré, adultes en détresse respiratoire aiguë) en ventilation liquide avec des résultats jugés encourageant dans les années 1990. Les essais cliniques n’ont cependant pas montré d’effet sur la mortalité. D’autres applications sont envisagées, comme l’utilisation en aérosol pour faire diffuser certains traitements [4], ou pour permettre de réaliser des chimiothérapies hyperthermiques [5].

Les PFCL ont également été utilisés comme produits dopants, permettant d’améliorer le transport d’oxygène sans modifier l’hématocrite. Ils font partie des substances interdites dans les compétitions sportives mais aucun test de détection n’est validé [6, 7].

En ophtalmologie

Il n’est pas inutile de rappeler que les PFCL ont constitué une véritable révolution dans la chirurgie des décollements de rétine (DR) par déchirure géante et des DR complexes avec prolifération vitréo-rétinienne (PVR) sévère. La première injection intraoculaire expérimentale chez l’animal a été rapportée dès 1974 par I.J. Constable [8]. Il s’agissait de l’injection de perfluoropentane dans la chambre antérieure, le vitré ou sous la conjonctive de lapin. Les caractéristiques physiques de ce PFCL (point d’ébullition à 30°C) font qu’il passe de l’état liquide à température ambiante à l’état gazeux au contact des tissus vivants. Ce concept aurait pu être utilisé en remplacement des gaz chirurgicaux (SF6, c-C4F8 connus à l’époque) mais il est probable que les difficultés de stockage et la nécessité d’une grande précision dans le volume injecté (de l’ordre du demi-microlitre sous peine de provoquer une hypertonie importante en cas de surdosage) aient rapidement condamné la technique. Néanmoins ce concept a de nouveau récemment été exploré expérimentalement avec des mélanges PFCL et alcanes semi-fluorés [9]. En 1984, Zimmerman et Faris ont rapporté, dans un abstract à l’ARVO, l’évaluation d’un tamponnement oculaire à long terme chez le lapin, suggérant leur intérêt pour tamponner la rétine inférieure, avec un intérêt supplémentaire lié aux propriétés de transporteur d’oxygène des PFCL [10].

Les principaux développements ont été effectués par Stanley Chang à New York à la fin des années 1980. Après avoir travaillé avec Lincoff sur les PFC gazeux [11, 12], il effectue un important travail expérimental sur les substituts vitréens liquides à court et long terme. Il met en évidence une toxicité rétinienne et endothéliale cornéenne et une propension à former facilement une émulsion en milliers de petites bullettes, lorsque les PFCL sont utilisés en tamponnement prolongé. En revanche, il comprend que certains PFCL pourraient constituer un outil peropératoire en chirurgie rétino-vitréenne. Il évalue dès le début le perfluorotributylamine et le perfluorodécaline dans la prise en charge des DR avec PVR, et des déchirures géantes [13]. Ces découvertes sont étayées par des tests de toxicité in vitro sur cultures d’épithélium pigmentaire et de photorécepteurs, ainsi que par la chirurgie expérimentale chez l’animal.

Caractéristiques des perfluorocarbones liquides
Caractéristiques physicochimiques

Les PFC ont une structure linéaire, branchée ou comportant un noyau cyclique ou polycyclique (Tableau 1). Six sont sous forme gazeuse : CF4  tetrafluorométhane (carbon tetrafluoride) (point d’ébullition–128°C),C2 F6  hexafluoroéthane (point d’ébullition –78,2°C),C3 F8  octafluoropropane (perfluoropropane) (point d’ébullition–36,5°C), c-C4 F8  perfluorocyclobutane (point d’ébullition–6°C),C4 F10  perfluoro-n-butane ou décafluorobutane (point d’ébullition–2,2°C) et perfluoro-iso-butane (point d’ébullition–1°C). Tous les autres PFC sont liquides (à l’exception du c-C6 F12  perfluorocyclohexane, qui est sublimé (passage à l’état gazeux) à 51°C.

La plupart de leurs propriétés physicochimiques sont définies par le nombre d’atome de carbone. Plus la chaîne est longue, plus le point d’ébullition, la densité, la viscosité, la tension de surface, la pression de vapeur, et l’indice de réfraction sont élevés. À l’inverse, la solubilité des gaz dans les PFCL décroît avec le nombre d’atome de carbone. La viscosité dynamique (en Pascal-seconde) est définie comme la résistance à l’écoulement uniforme et sans turbulence, correspondant à une force retardatrice d’un newton par mètre carré de la surface en contact avec le fluide homogène et isotherme, lorsque le gradient de la vitesse du fluide est de 1m/s. Le pouvoir de tamponnement interne n’a aucune relation avec la viscosité de la solution. La densité est liée à la masse volumique de la solution considérée comparativement à la masse volumique de l’eau, utilisée comme corps de référence (1000kg/m3 ou à 1kg/dm3, ou encore 1g/cm3). C’est la densité du liquide qui permettra de définir la capacité de déplacement du liquide sous-rétinien. À la surface ou interface entre deux liquides, est associée une certaine énergie par unité de surface ou tension de surface (exprimée en joules par mètres carrés – J/m2). En d’autres termes, il existe, au voisinage de la surface ou interface, une certaine contrainte en tension dans le milieu ; c’est une force par unité de longueur, exprimée en Newton par mètre. Une tension de surface élevée permet de former une bulle unique et confère au liquide une propriété mécanique d’obturation des déhiscences rétiniennes.

Il existe des dérivés ayant des radicaux fonctionnels (en particulier hydrogéné) greffés sur le squelette carboné. Leurs propriétés et leur toxicité peuvent être très différente de celles des PFC. Par extension, le terme PFC désigne aussi bien les perfluorocarbones que leurs dérivés.

La faible interaction des PFCL avec les milieux biologiques provient de l’environnement électronique formé par les atomes de fluor qui empêche l’accès au squelette carboné. L’électronégativité des atomes de fluor rend les molécules peu polarisables. Les faibles forces intermoléculaires (Van der Walls) qui en résultent leur confèrent une faible viscosité (par comparaison à des liquides de même point d’ébullition), une tension de surface basse et une température de vaporisation basse [14].

Les PFC sont incolores. Leurs indices de réfraction sont particulièrement bas mais restent différents de celui de l’eau. Ils sont caractérisés par leur densité élevée, pratiquement deux fois celle de l’eau, grâce à leur haut poids moléculaire. Ils ne sont pas miscibles avec la plupart des solvants organiques (éthanol, acétone, acétate d’éthyl, chloroforme) mais le sont avec certains hydrocarbures (hexane par exemple). Leur solubilité dans l’eau est minime (de l’ordre de 0,001 %). En revanche, grâce aux faibles forces intermoléculaires, ils sont capables de dissoudre de grandes quantités de gaz (en particulier dioxygène (O2 ), dioxyde de carbone (CO2 ) et diazote (N2 ). Ils peuvent dissoudre jusqu’aux deux tiers de leur volume de gaz.

Les PFCL sont radio-opaques, ce qui a pu les faire utiliser comme agent de contraste en radiologie pulmonaire dans les années 1970 [15]. Il est utile de connaître cette propriété pour savoir en informer les radiologues et éviter les diagnostics par excès de corps étranger intraoculaire en cas de chirurgie de décollement de rétine où aurait pu persister une bullette de PFCL (Figure 2). Les émulsions de PFCL ont également des propriétés d’agent de contraste en échographie [16, 17]. À titre d’exemple, l’Optison® est obtenu par sonication d’albumine humaine et d’octafluoropropane et se compose de microbulles de quelques millimètres de diamètre.



Figure 2


Figure 2. 

Présence d’une bulle de perfluorocarbone liquide résiduelle après chirurgie vitréo-rétinienne, en coupe tomodensitométrique horizontale, illustrant le caractère radio-opaque des perfluorocarbones liquides.

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Intérêt pour la chirurgie rétino-vitréenne

Toutes leurs propriétés physicochimiques sont exploitées en chirurgie rétino-vitréenne.

Viscosité

Leur faible viscosité (2 à 3 centistokes [cs] à 25°C comparé à celles des silicones entre 100 et 5000cs) permet une manipulation très facile aussi bien en dehors de l’œil que lors des gestes intra-oculaires. Tous les PFCL sont faciles à injecter à travers une aiguille de 20 à 30 gauge. De même ; ils peuvent être facilement aspirés de façon active ou passive.

Tension de surface

Sa tension de surface basse au contact de l’eau (environ 15dynes/cm, comparé à celle de l’eau 70dynes/cm, 1 dyne=10-5 Newton) : elle est similaire à celle des silicones. Elle garantit le maintien en bulle unique confluente et permet le passage sans risque au-dessus de petites déhiscences en particulier postérieures. Cette tension de surface reste cependant beaucoup moins élevée que celle des gaz.

Densité

Densité élevé (1,76 à 2) : ils ont la même tension de surface que les silicones, mais leur force de tamponnement est bien supérieure. La force de ré-application est dix fois supérieure à celle d’un même volume de silicone léger ou lourd (fluorosilicone). Un millilitre de silicone léger exerce une force de flottaison de 0,06g, alors que 0,3mL de PFCL exerce une force de ré-application sur la rétine de 0,25g. Cette propriété permet (bien plus que la tension de surface) de lutter contre les forces tractionnelles d’un décollement rétinien. Cette force de ré-application permet de plaquer la rétine sur la choroïde à partir du pôle postérieur, en remontant d’arrière en avant, en autorisant une véritable manipulation « hydrokinétique » de la rétine.

Propriétés optiques

Leur transparence est parfaite. La visualisation de la rétine est excellente en cas de bulle unique mais peut être plus difficile temporairement au travers de multiples bullettes, avant qu’elles ne fusionnent entre elles. Leurs indices de réfraction sont suffisamment élevés pour permettre une bonne visualisation des interfaces avec le liquide d’infusion (BSS) ou les silicones, mais suffisamment faibles pour ne pas induire d’aberrations optiques quel que soit le système de visualisation utilisé. Les PFCL n’absorbent pas les radiations des lasers intra-oculaires usuels utilisés pour la rétinopexie (532nm). À l’inverse, les radiations laser ou la cryoapplication n’altèrent pas les PFCL.

Pression de vapeur

Leur pression de vapeur basse empêche ainsi le passage à l’état gazeux en cas de baisse de la pression atmosphérique. Cette propriété peut être intéressante en cas de bullettes sous-rétiniennes résiduelles : celles-ci ne s’expandent pas lors de la montée en avion (une cabine est pressurisée habituellement comme à 1500m d’altitude). Néanmoins, au début du développement des PFCL, une pression de vapeur plus élevée de certains PFCL a pu être tournée en avantage, en permettant de supprimer les bullettes de PFCL résiduelles par évaporation pendant l’échange fluide-gaz.

Nouveaux perfluorocarbones liquides

Des mélanges de PFCL avec d’autres composés fluorés ont été plus récemment proposés pour la chirurgie rétino-vitréenne. Il s’agit en particulier de mélanges de 10 à 70 % avec du perfluorohexyloctane (F6 H8 , capable de dissoudre la silicone) qui permet d’abaisser la densité des PFCL. Le but théorique est de permettre une meilleure identification des tractions résiduelles lors de l’injection de PFCL en réduisant légèrement le pouvoir de ré-application. Ils réduiraient également le risque de laisser des bulles de PFCL lors de l’échange avec de l’huile de silicone.

Utilisation des perfluorocarbones liquides en chirurgie vitréo-rétinienne

Depuis sa commercialisation, le PFCL a été utilisé dans de très nombreuses indications, et cela en peropératoire dans la grande majorité des cas. Son utilisation nécessite d’avoir à disposition le matériel pour son injection (la canule double-courant pour une injection plus rapide) et son extraction (canule back-flush pour une aspiration passive, ou canule avec aspiration active, suffisamment longue dans le cas des yeux myopes forts) et un mode de visualisation de la rétine adapté, notamment en cas de rétinectomie large ou de déchirure géante, afin de s’assurer de la mise en place correcte du PFCL (systèmes grand champ). La seule contre-indication à son injection est la possibilité de passage du PFCL sous la rétine par une déhiscence ou une rétinotomie, cela se produisant principalement lorsque la rétine ne peut pas se réappliquer sur les bords de la déhiscence donc en présence d’une prolifération vitréo-rétinienne (PVR). Cela sous-entend que la rétine doit être réappliquée, notamment après pelage de membranes épirétiniennes (MER) ou après rétinotomie suffisamment large, en laissant le ménisque de PFCL sous la déhiscence.

L’injection du PFCL est initialement réalisée en regard de la papille, lentement (pour éviter un traumatisme rétinien et la dispersion), en maintenant la canule d’injection dans la bulle, de telle façon à former une seule bulle (réduit les risques de passage de petites bulles de PFCL sous la rétine, Figure 3).



Figure 3


Figure 3. 

Injection de perfluorocarbone liquide en regard de la papille, en formant une seule bulle.

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L’ablation du PFCL est réalisée lors d’un échange avec du BSS, de l’air ou de l’huile de silicone (Figure 4). L’échange avec l’huile de silicone peut être réalisé directement ou après échange fluide-air. En cas de décollement de rétine avec déhiscence périphérique, le liquide sous-rétinien accumulé sous la rétine antérieure en avant du PFCL aura tendance à se déplacer vers le pôle postérieur lors de l’échange fluide-air [18]. En cas de déchirure géante, ce déplacement postérieur du BSS est source également de glissement du lambeau rétinien. Afin de l’éviter, deux techniques peuvent être utilisées : l’échange PFCL-air doit s’accompagner dès le début d’un drainage ab interno par la déchirure périphérique ; l’échange PFCL-air est réalisé en deux étapes. Il existe en début d’échange trois niveaux : l’air, le BSS résiduel et le PFCL en arrière. L’échange débute ainsi avec une injection d’air à faible pression 25–30mmHg avec la canule aspirant juste en dessous du ménisque eau-air, permettant ainsi au liquide sous-rétinien antérieur de ressortir par la déchirure périphérique, jusqu’à obtenir un ménisque air-PFCL et une rétine appliquée. Le liquide sous-rétinien antérieur et au niveau des déhiscences périphériques doit être enlevé avant de continuer l’aspiration du PFCL en laissant la canule dans le PFCL. S’il existe des microbulles de PFCL sur la rétine à la fin de l’échange, ces microbulles sont mieux visibles et leur extraction est plus efficace après plusieurs injections d’une petite quantité de BSS [19]. Les gouttelettes de PFCL localisées en périphérie seront également aspirées. En cas de tamponnement interne par silicone, les microbulles résiduelles de PFCL sont localisées à la surface de la rétine contrairement aux bulles d’air localisées dans la silicone.



Figure 4


Figure 4. 

Échange direct perfluorocarbone liquide-silicone standard à l’aide d’une canule back-flush (l’interface entre le perfluorocarbone liquide et le silicone est visible, rendant ainsi aisée l’ablation du perfluorocarbone liquide résiduel).

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Toxicité et complications liées à l’utilisation des perfluorocarbones liquides

La toxicité à court terme est provoquée par des composés hydrogénés, nitrés, hydrogéno-fluorés et des liaisons carbones non saturées. Un très haut niveau de purification est donc nécessaire lors du procédé de fabrication. Les principales complications de l’utilisation du PFCL sont détaillées dans le Tableau 2.

Toxicité rétinienne

Il n’a pas été décrit de toxicité lors de l’utilisation des PFCL comme outil peropératoire. En revanche, la toxicité a été bien étudiée lors de l’utilisation des PFCL comme tamponnement à moyen ou long terme (indications qui restent actuellement tout à fait exceptionnelles). La toxicité à long terme reste débattue mais globalement admise pour tous les PFCL [20, 21, 22, 23, 24]. La toxicité a été évaluée expérimentalement essentiellement chez le lapin. Une absence de toxicité de le perfluorodécaline a été montrée à trois mois (n =5 lapins) [25], alors que pour d’autres, une toxicité en partie liée à la densité élevée a été montrée pour le perfluorophenanthrene (vitreon) (n =32 lapins) [26]. Les mécanismes restent mal expliqués (toxicité directe ou liée à la gravité). In vitro, il existe une toxicité directe sur les cellules de l’épithélium pigmenté (lignée ARPE19) au bout de sept jours de contact, et une toxicité mécanique sur les cellules ganglionnaires [27]. La tolérance de petites bulles intravitréennes résiduelles (0,1mL) chez l’animal est bonne pendant au moins six mois.

La fréquence du passage sous-rétinien de PFCL est évaluée entre 0,9 et 11 % des procédures chirurgicales (Tableau 2, Figure 5). La tolérance de bulles sous-rétiniennes peut être plus problématique selon leur localisation. La formation d’un trou au sommet d’un bulle sous-rétinienne peut entraîner le passage de la bulle de PFCL dans la cavité vitréenne [28]. Les bulles maculaires entraînent une atrophie rétinienne localisée par mort des photorécepteurs [29] (Figure 6, Figure 7).



Figure 5


Figure 5. 

Rétinophotocouleur montrant la présence d’une bulle de perfluorocarbone liquide sous-rétinienne en périphérie rétinienne inférieure.

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Figure 6


Figure 6. 

Coupe OCT d’une bulle de perfluorocarbone liquide sous-rétinienne en nasal de la macula.

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Figure 7


Figure 7. 

Injection de perfluorocarbone liquide chez une patiente présentant une déchirure géante compliquée de prolifération vitréo-rétinienne sévère : a : le lambeau postérieur de la déchirure géante a une tendance à s’inverser ; b : pelage de membrane épirétinienne avec le perfluorocarbone liquide en regard du pôle postérieur permettant ainsi de stabiliser une partie de la rétine.

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Toxicité cornéenne

À court terme, les modifications endothéliales cornéennes sont modérées et semblent directement liées au contact mécanique [30]. La toxicité cornéenne endothéliale est temps-dépendante et débute entre deux à 13 semaines, pouvant entraîner un œdème cornéen et une inflammation du segment antérieur [31]. La présence de PFCL a été décrite dans les kératocytes des cornées ayant nécessité une kératoplastie perforante [32]. Il reste donc recommandé de retirer les bulles de PFCL de la chambre antérieure. Cela peut être difficile en cas de communication avec le segment postérieur, le PFCL risquant de repasser en arrière lors du décubitus dorsal. La toxicité cornéenne épithéliale de bulles de PFCL restées sous la conjonctive limbique a été rapportée dans un cas d’ulcère cornéen persistant après chirurgie rétinienne complexe [33].

Indications

Les principales indications des PFCL sont résumées dans le Tableau 3. Une des principales indications est la chirurgie du décollement de rétine avec ou sans PVR. En absence de PVR, l’injection de PFCL après réalisation du décollement postérieur du vitré et de la vitrectomie centrale, permet le drainage partiel du liquide sous-rétinien et de stabiliser la rétine périphérique lors de la vitrectomie [34]. Le déplacement du liquide sous-rétinien de pôle postérieur vers la périphérie facilite la visualisation de petites déhiscences périphériques (effet Schlieren). La mise à plat de la rétine sous PFCL évite également de réaliser une rétinotomie postérieure de drainage.

L’usage du PFCL a révolutionné l’abord chirurgical des DR par déchirures géantes comme l’a rapporté pour la première fois l’équipe de Stanley Chang aux États-Unis [35]. L’usage du PFCL, suivi d’un tamponnement interne par silicone, a définitivement fait abandonner d’autres techniques comme le positionnement peropératoire sur table rotative pour inverser une déchirure, le tamponnement interne par gaz per- ou postopératoire, le cloutage, la mise en place de suture rétiniennes, ou l’incarcération rétinienne. L’injection de PFCL jusqu’aux bords postérieurs de la déchirure permet la réapplication rétinienne, le repositionnement de la déhiscence sans risque de lésion tissulaire, la vitrectomie périphérique avec dissection soigneuse de la base du vitré, et le pelage éventuel de MER antérieures puis l’endophotocoagulation peropératoire des bords de la déchirure (avec une rétine à plat, sans risque d’excès de la rétinopexie), dans des conditions optiques favorables. L’utilisation du PFCL permet ainsi d’éviter toute manipulation de la rétine et la réalisation de rétinotomie.

L’ablation du PFCL, lente, est souvent réalisée lors d’un échange PFCL-silicone [36], en orientant le globe vers la déchirure, ce qui évite le possible glissement du lambeau rétinien rencontré lors des échanges PFCL-air. Les séries prospectives de DR par déchirures géantes rapportent une réapplication rétinienne dans 83 à 97 % à six mois [36, 37, 38, 39, 40], ce taux de succès obtenu depuis l’usage des PFCL est lié à plusieurs facteurs (facteurs de risque de PVR, tamponnement interne par huile de silicone, mise en place ou non d’une indentation, cerclage par photocoagulation endolaser).

L’usage du PFCL est également très utile en cas de décollement de rétine avec PVR [41, 42, 43, 44, 45], permettant dans un premier temps d’ouvrir le tunnel postérieur après pelage de MER au pôle postérieur, puis facilitant le pelage de MER équatoriale et antérieure (Figure 7a, b). Le pelage de MER sous PFCL au pôle postérieur est réalisable, après éventuelle coloration. Le PFCL stabilise la rétine mais rend la préhension des MER ou de la limitante interne sous PFCL plus délicate (risque de « pincer » la rétine dans le même geste). L’application de PFCL permet ainsi de stabiliser et protéger la rétine centrale, de mettre en évidence des zones résiduelles de traction, de contrecarrer les forces de dissection et de réduire les risques de déhiscence iatrogène. Dans ce contexte de PVR, si une rétinotomie relaxante est indiquée [46, 47, 48], l’injection de PFCL permet de réaliser l’endodiathermie de façon circonférentielle par rapport à la zone de rétine tractionnelle et de « doser » l’étendue de la rétinotomie en jugeant de la réapplication rétinienne sous PFCL [49, 50] (Figure 8a, b). L’usage du PFCL facilite ainsi la chirurgie du DR (réduction du traumatisme chirurgical, meilleure dissection membranaire, stabilisation maculaire), réduit ainsi les temps opératoires et la sévérité de la PVR postopératoire [45] et ainsi améliore le pronostic anatomique (85–95 % de réapplication rétinienne) et fonctionnel final de ces DR graves [49, 50, 51, 52].



Figure 8


Figure 8. 

Rétinectomie avec une rétine postérieure à plat et stabilisation de la rétine après injection de perfluorocarbone liquide : a : réalisation de la rétinectomie au vitréotome après endodiathermie ; b : réalisation de la rétinopexie par photocoagulation endolaser sous perfluorocarbone liquide.

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Les autres indications du PFCL sont également résumées dans le Tableau 3 : luxation postérieure du cristallin ou d’implant, hémorragies vitréennes traumatiques et/ou gestion des corps étrangers intra-oculaires, rétinopathie diabétique proliférante, hématome sous-rétinien ou choroïdien.

Déclaration d’intérêts

Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.

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