J.P.BENAZET
C.H.U. Pitié Salpétrière, Paris
L'évolution actuelle du traitement de la hernie discale se fait vers le développement de méthodes moins invasives, permettant ainsi de diminuer les risques de fibrose, de récidive, d'instabilité et diminuant la durée d'hospitalisation.
En sont pour preuves, l'apparition de la chimionucléolyse à la papaïne puis les techniques d'excision discale sous microscope avec micro-incision rapportée par Caspar et de discectomie percutanée (D.P.C) développée par Hijikata en 1975 et que nous avons introduit en France en 1984. La chirurgie percutanée automatisée est apparue aux Etats-Unis en 1985, développée par Gary Onik. Elle eut le mérite de diminuer encore la taille des instruments introduits par voie percutanée.
Ce besoin d'évolution vers des techniques opératoires moins invasives a fait rechercher d'autres procédés techniques susceptibles d'améliorer les résultats de l'excision percutanée. Une instrumentation avec laser flexible semble être une solution éventuelle. CHOY et ASCHER ont réalisé les premiers cas cliniques en 1986 avec un laser N.D. YAG 1.06 Microm (2).
LE LASER
Le laser ou "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" a été développé initialement par Maiman en 1960 sur les théories de l'atome précisées par Einstein en 1917.
Le faisceau lumineux, monochromatique et non divergeant dirigé sur ou dans un matériau (tissu, cartilage articulaire, disque) va être réfléchi, transmis, atténué ou absorbé par celui-ci en fonction des caractéristiques de ce matériel. L'environnement représente des problèmes particuliers pour la transmission du rayon laser. Pour les lasers à CO2 de longueur d'ondes 10,65 micromètres et le laser Holmium Yttrium Alumine Grenat (Holmium YAG : HO.YAG) de longueur d'ondes 2,14 micromètres dit "laser de contact", l'épaisseur de tissu lésé est respectivement de 100 microns et de 500 microns.
Pour d'autres lasers tel que le Néodimium YAG (ND YAG) de longueur d'ondes 1,06 micromètres, l'épaisseur de tissu lésé est de 3 à 4 mm ; l'élévation thermique est donc importante, alors que le rayonnement est rapidement absorbé par les pigments tel que l'hémoglobine ou la mélanine. Dans les articulations ou dans les nucléus pulposus, l'absence de pigment rend ce laser moins efficace.
CHOIX DU LASER
Notre choix du laser Holmium YAG a été dicté par une étude expérimentale de G. LANE et H. SHERK(8) faite en 1992 sur l'action comparée des lasers C02, Argon, ND YAG et HO YAG sur le disque.
Basés sur l'efficacité de la décompression, la sécurité et la faible élévation thermique, enfin le volume excisé, les lasers Holmium YAG et C02 sont supérieurs aux lasers Argon et surtout ND YAG dont l'élévation thermique dans le nucléus est considérable. Pour une énergie identique de 1200 Joules, l'élévation de température intradiscale est de 10°C pour le laser Holmium YAG alors qu'elle est de 40°C pour le ND YAG ; l'élévation de température au niveau du ligament vertébral postérieur est de 1° pour le Holmium YAG et de 7° pour le ND YAG. L'élévation thermique au niveau des plateaux vertébraux est de 4° pour le laser Holmium YAG et de 8° pour le ND YAG. Les ND YAG 1,06 et 1,32 nécessitent des essais cliniques plus poussées car ils n'ont pas obtenu l'autorisation de la FDA pour l'utilisation aux Etats-Unis.
Laser Holmium Yag
La possibilité d'utilisation en milieu liquide et la lésion tissulaire très limitée en profondeur, que détermine ce laser de contact, nous a fait préférer le laser Holmium Yag (2,14). En outre, le caractère pulsé du laser Holmium Yag permet la concentration d'une énergie importante en un temps très court, réduisant les lésions thermiques. La répétition des impulsions (1 à 20 hertz) et l'énergie variable de 0.5 à 2 Joules permet d'obtenir une énergie totale de 23 Watts. En fonction de la fréquence et de la puissance du laser, il peut être utilisé pour sectionner ou pour vaporiser la lésion discale. Un laser de 60 Watts est actuellement en cours d'expérimentation permettant une action encore plus puissante et rapide.
Enfin ce laser Holmium Yag dont la longueur d'onde appartient aux infrarouges est invisible. Il est donc couplé à un laser Helium néon, faisceau rouge guidant le geste opératoire en indiquant la position du laser.
MODIFICATIONS DE LA PRESSION INTRADISCALE
Les relations entre pression intra-discale et volume discal ont été étudiées sur les disques non mis en charge, puis mis en charge et ont montré qu'une excision d'un petit volume de nucléus entraînait une réduction importante de la pression intra-discale. Cette baisse de pression intradiscale de 51,2 %, étudiée sur 18 rachis lombaires frais est partiellement due à la vaporisation et à la destruction de petites quantités de nucléus. La vaporisation et la rétraction tissulaire ("shrinking") participent également à l'amélioration en entraînant une diminution de la pression discale. C'est cet effet de rétraction, identique à l'action sur la capsule articulaire, dû à la rupture des ponts des glycosaminoglycans qui en est responsable.
TECHNIQUE - Sélection des patients
a) Par voie percutanée
L'intervention est réalisée en salle d'opération sous anesthésie locale avec les règles d'asepsie de routine pour le chirurgien orthopédiste (1). L'excision discale est faite par voie postéro-latérale uni ou bilatérale sur un patient en décubitus ventral. Après repérage radiographique fait sous amplificateur de brillance, une aiguille est introduit à 8-10 cm de la ligne médiane des épineuses, permettant une anesthésie locale qui doit être faite jusqu'à la racine sans chercher à pénétrer dans le disque.
Un flextrocart incliné dans un plan sagittal de 45 à 60°, variant selon la morphologie du patient, est ensuite introduit jusqu'au centre du disque. Le plan d'inclinaison crânio-caudal est déterminé sous amplificateur de brillance. Lors de l'introduction de ce trocart, on doit veiller à ce qu'il n'existe aucun mouvement parasite du membre inférieur concerné. Si apparaît une douleur radiculaire, le trocart doit être retiré et réinséré, le plus souvent plus crânio-caudal et postérieur. Une canule droite est descendue autour du trocart flexible, s'insérant juste au contact du bord périphérique de l'annulus. La position de la canule est contrôlée sous amplificateur de brillance. Le tube dilatateur est remplacé par une trephine, introduite avec de petits mouvements de rotation. Elle est enfoncée dans l'annulus en évitant toute hyperpression. On contrôle alors sa position avant d'introduire l'endoscope et le laser.
Après vérification de la bonne position de l'endoscope, une énergie de 1.4 et 1.85 Joules par impulsion, à une fréquence de 10 impulsions par seconde, est programmée. L'irrigation et l'aspiration au travers de l'endoscope laser doivent être particulièrement contrôlées pour éviter toute hyperpression douloureuse. La vaporisation et la destruction discale peuvent alors commencer.
Au niveau L5-S1, l'utilisation d'une canule courbe peut permettre d'améliorer le centrage du rayon laser sur le 1/3 postérieur du disque. L'accès à ce niveau dépend de l'encastrement de la charnière et de la morphologie du patient. On peut proposer, dans certains cas, une position en décubitus latéral avec billot permettant de dégager et de mieux accéder à la charnière lombo-sacrée.
Etant donné l'étroitesse du champ de vision de l'endoscope, il faut que la pénétration dans le disque soit prudente et progressive. Une voie d'abord bilatérale peut être proposée lorsque la protrusion est médiane. On peut également réaliser une introduction de la canule du côté opposé à la douleur comme le propose H.Leu. Elle permet, par un abord plus tangentiel, de détruire le 1/3 postérieur du disque et de la région herniaire au contact du ligament vertébral postérieur.
b) Technique à ciel ouvert
Lors de la chirurgie discale par voie postérieure, on peut également utiliser le laser. Celui-ci aura un intérêt d'hémostase des tranches osseuses ou des vaisseaux périduraux d'une part, et de régularisation discale d'autre part.
L'utilisation du laser pour obtenir une rétraction discale est envisagée par certains au même titre que la rétraction capsulaire pour les instabilités de l'épaule. Contrairement à l'utilisation du laser par voie percutanée dans un espace clos, il est impératif d'utiliser des protections oculaires pour éviter une lésion en rapport avec une fausse manoeuvre du laser à l'air libre.
NOUVELLES ORIENTATIONS
a) L'utilisation du laser, non plus en percutané mais à ciel ouvert, lors de la chirurgie du rachis est une de nos orientations.
En effet, le laser peut être avantageusement couplé lors de l'excision discale au matériel mécanique tel que des pinces à disque avec ou sans contrôle endoscopique.
La possibilité d'hémostase dont l'action est plus rapide que la coagulation bipolaire, est intéressante. Cette efficacité sur les gros vaisseaux périduraux n'a pas encore fait l'objet d'étude prospective.
b) Intérêt de fibres orientables
Les fibres orientables permettent, après excision d'un petit volume discal, de diriger la fibre laser vers la zone lésionnelle comme à l'aide d'un fibroscope orientable et de permettre là aussi une excision plus localisée. Nous utilisons également des tubes à ouverture latérale et fermés à leur partie distale. L'orifice situé près de l'extrémité distale permet de guider la fibre laser lors de son émergence et d'obtenir un tir oblique. On peut également s'aider de petits instruments flexibles mis dans ces trocarts borgnes à orifice latéral.
Il faut enfin souhaiter l'apparition de laser plus flexible et maniable avec une tête orientable dans ses derniers millimètres et non pas dans les derniers centimètres comme cela existe actuellement.
INDICATIONS OPERATOIRES
La D.P.C s'adresse aux discopathies et hernies discales après échec du traitement médical. Il n'y a pas actuellement d'indication spécifique pour le choix des patients pouvant bénéficier d'une D.P.C. avec du matériel conventionnel ou sous laser. Le patient doit présenter une lomboradiculalgie unilatérale bien systématisée, non déficitaire. L'imagerie doit objectiver une hernie paramédiane inférieure au 1/3 du diamètre antéro-postérieur du canal, non calcifiée, non migrée. Ces limites sont anatomiques, en particulier au niveau de la charnière L5-S1, s'il existe une anomalie transitionnelle ou une charnière encastrée. Les critères d'exclusion sont l'atteinte arthrosique évoluée, l'arthrose facettaire postérieure, une sténose canalaire, une hypertrophie du ligament jaune, une hernie exclue migrée ou calcifiée. Un syndrome de la queue de cheval ou une sciatique paralysante sont une contre-indication actuelle à la discectomie percutanée.
L'utilisation du laser pour la chirurgie discale à ciel ouvert doit avoir sa place pour permettre l'excision discale et, par l'effet de rétraction tissulaire, la diminution du risque d'instabilité post-opératoire. Elle permet une hémostase des vaisseaux périduraux et de la tranche de section osseuse après laminectomie partielle. Elle est également d'un apport appréciable par la diminution du risque de fibrose endo-canalaire.
Avantages par rapport aux autres méthodes :
Cette technique peut être utilisée après échec d'une chimionucléolyse et n'a pas l'inconvénient du risque d'atteinte neurologique ou de choc anaphylactique inhérent à l'injection d'enzymes. Par rapport à la micro-chirurgie ou à la discectomie chirurgicale conventionnelle, les risques de fibrose ou d'arachnoïdite, les risques de traumatisme radiculaire et de lésion du fourreau dural sont supprimés. Le faible diamètre de la sonde évite tout délabrement musculaire et permet de pratiquer ce geste en ambulatoire.
RESULTATS
Actuellement, l'indication opératoire d'excision discale sous laser doit rester limitée. Les résultats publiés par W.SIEBERT (10) semblent montrer des résultats similaires à ceux obtenus avec la discectomie percutanée avec un recul moyen de 17 mois. Pour notre part, l'utilisation en France et notre expérience sont trop récentes et trop restreintes pour en tirer des conclusions.
* La quantité de matériel discal excisé au niveau du nucleus pulposus est de 1,89 plus ou moins 0,16 gr. pour 20 KJ. Dans l'annulus, l'excision est d'environ 50 % de celle du nucléus. Si in vitro, l'excision peut être obtenue en 20 mn, in vivo, sur un patient sous anesthésie locale une moyenne de 40 mn est nécessaire pour obtenir un geste satisfaisant.
* L'élévation thermique est maximum après application d'une énergie de 500 J et se stabilise même si l'on augmente la puissance de 10 à 32 Watts. Alors que l'élévation thermique est de 75° à 1 mm de l'extrémité de la fibre laser, il n'y a plus aucune élévation thermique à 10 mm de celle-ci.
Sur une étude de SCHERK (8) de 48 patients opérés sous laser et 21 patients témoins non opérés, les résultats montrent une amélioration objective des patients opérés et un meilleur résultat chez les femmes. Trois échecs ont nécessité une reprise chirurgicale avec un recul moyen de 6,9 mois. Les interventions faites sous anesthésie locale, en ambulatoire, avaient permis une reprise du travail au huitième jour. Aucune complication n'a été signalée.
Une étude de SIEBERT (10) sur 100 patients opérés avec discrète prédominance au niveau L5-S1 et revus à 17 mois, obtient 78 % de succès et 7 % de reprise chirurgicale. Aucune complication n'est également mentionnée.
Une étude japonaise (11) sur 18 patients opérés depuis 1992 sous laser ND Yag et capteurs de pression précise l'amélioration clinique pour les disques à faible dégénérescence discale (groupe I) par effet de vaporisation, et les disques avec dégénérescence moyenne (groupe III) par effet de rétraction et de destruction des fibres de collagène ("Shrinkage"). Le groupe II à haute dégénérescence discale ne laisse aucune place à la discectomie percutanée au laser.
* Biomécaniquement, les modifications des propriétés biomécaniques d'un segment intervertébral (10) traité par laser, par discectomie percutanée conventionnelle et par micro-discectomie montrent qu'après DPC au laser la perte de hauteur discale par la mise en compression est minime et que le centre de rotation dans le segment vertébral n'est que très discrètement modifié.
CONCLUSIONS
La chirurgie d'excision discale sous laser, qu'elle soit à ciel ouvert ou par voie percutanée, permet par un contrôle visuel permanent d'apprécier la qualité et l'importance de l'excision discale par vaporisation et rétraction. Elle a trois actions qui sont :
- l'action sur la destruction du nucléus,
- la diminution de la pression intra discale,
- la limitation de l'instabilité post-opératoire.
Elle peut être proposée aux patients qui présentent une atteinte discale sans atteinte arthrosique associée. Ces principaux avantages sont la sécurité et la simplicité permettant de pratiquer un geste en ambulatoire sous anesthésie locale.
Elle ouvre des voies de recherche à l'exploration endo-canalaire avec excision de fibrose par périduroscopie ou foraminoscopie. Elle doit, pour prouver son efficacité, avoir un recul suffisant pour permettre d'étudier le devenir des disques traités. Elle ne devrait pas, sous prétexte qu'il s'agit d'une technique innovante et de pointe, créer un besoin ou une demande tant que des essais cliniques n'ont pas été mis en place.
BIBLIOGRAPHIE