Ph.HARDY

Hôpital Ambroise Paré, 92100 Boulogne

C.H.U. Paris Ouest

Le laser chirurgical est largement utilisé par d'autres spécialités. Son application à la chirurgie arthroscopique n'était jusqu'à présent qu'exceptionnelle.

Son utilisation s'est beaucoup plus développée depuis l'apparition de nouveaux matériels, permettant l'utilisation du laser en milieu salin, et grâce à la conception d'instruments spécifiques à la chirurgie arthroscopique.

Le laser ne saurait résoudre à lui seul tous les problèmes de la chirurgie endoscopique. Le but de cette Conférence d'Enseignement est de faire le point sur sa place actuelle dans le traitement endoscopique des principales affections articulaires ; ceci sans à priori, ni enthousiasme excessif.

PLAN DE LA CONFERENCE D'ENSEIGNEMENT :

I) Généralités sur le laser : Dr Philippe HARDY

II) Méniscectomie à l'aide du laser : Dr Jean-Louis BLIN

III) Acromioplastie sous bursoscopie à l'aide du laser : Dr Philippe HARDY

IV) L'utilisation du laser dans le traitement de l'épaule instable : Dr Georges THABIT

V) Chirurgie discale à l'aide du laser : Pr Jean-Pierre BENAZET

VI) Conclusion et synthèse : Dr Philippe BEAUFILS.

Ph.HARDY

Hôpital Ambroise Paré, 92100 Boulogne

C.H.U. Paris Ouest

Le mot laser est formé par les initiales de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ce qui correspond en français à une amplification lumineuse par émission stimulée de radiations.

PRINCIPE :

Il s'agit en fait de l'action d'un champ magnétique sur une cavité, comprenant le milieu actif qui va caractériser le laser. Ce champ magnétique va entrainer une mise en résonance d'électrons et une émission lumineuse.

C'est le milieu contenu dans le laser qui va déterminer le type de longueur d'onde de l'émission lumineuse.

Cette émission est amplifiée par un système de miroirs parallèles.

C'est donc le milieu actif qui va déterminer le type d'émission. On distingue deux grands types de milieu actif :

- soit un milieu gazeux - gaz carbonique (CO2),

- soit un milieu cristallin : le GRENAT D'YTRIUM ALUMINE (YAG) qui peut être soit dopé à l'HOLMIUM (HO : YAG), au NEODYNIUM (ND : YAG), ou à l'ERBIUM (ER : YAG)..

Ces types de laser YAG correspondent à des fréquences d'émissions différentes.

Quelque soit le milieu actif, le laser est caractérisé par une émission lumineuse sous forme de photons qui ont toutes la même longueur d'onde.

Cette émission lumineuse est amplifiée par un système de miroirs parallèles .

Chaque laser peut avoir un effet tissulaire particulier, ceci non seulement en fonction de la longueur d'onde du laser, mais aussi en fonction de son intensité et de son temps d'émission.

On pourra distinguer des lasers qui ont une courte absorption tissulaire : leur effet sera donc superficiel, et ceux dont l'absorption tissulaire est plus importante avec un effet beaucoup plus en profondeur.

Quelque soit le laser utilisé, on distingue 4 effets fondamentaux :

1) l'effet thermique : il correspond à la nécrose cellulaire,

2) l'effet électromécanique : il s'agit en fait d'un claquage des lésions atomiques par ondes de choc,

3) l'effet photo-ablation : il s'agit d'une cassure des liaisons moléculaires, celles-ci s'échappent alors sous forme de gaz,

4) l'effet photochimique : il s'agit de l'absorption sélective du faisceau laser par une molécule chromophore cellulaire dont l'activation détruit ensuite la cellule.

Les lasers les plus utilisés en arthroscopie sont les lasers appartenant à la bande infrarouge. Il s'agit donc de lasers invisibles.

On distingue le laser CO2 dont le principal effet est l'effet thermique, et l'ensemble des lasers du groupe YAG où l'effet prédominant est électromécanique.

On distinguera le laser HOLMIUM : YAG, ERBIUM YAG, NEODYNIUM YAG.

Les autres lasers sont :

- soit le laser RUBIS dont le principal effet est l'effet photo chimique : il appartient au rouge visible,

- le laser EXCIMER qui appartient à l'ultraviolet : le principal effet est la photo-ablation,

- et enfin le laser ARGON qui appartient au domaine bleu-vert, dont le principal effet est l'effet photochimique.

Pour la chirurgie arthroscopique, deux effets seront utilisés :

- soit l'effet thermique correspondant à une carbonisation cellulaire,

- soit l'effet électromécanique qui correspond en fait à une explosion cellulaire.

 

HISTORIQUE

1°) Le premier laser utilisé fut le laser CO2. Il s'agit d'un laser appartenant à la bande infrarouge, sa longueur d'onde est de 10,6 micromètres. Il est utilisé en milieu gazeux, il ne s'agit pas d'un laser de contact. Le laser est guidé par un guide onde rigide pouvant être articulé à l'aide de miroirs.

Les premiers à l'avoir utilisé ont été SMITH et LANCE en 1984, puis PHILANDRIANOS en 1985.

Tous ces auteurs rapportaient la fréquence d'oedème et d'hydarthrose post-opératoires associés même à des brûlures cutanées au niveau des voies d'abord arthroscopiques.

WHIPPLE en 1984 et en 1985, rapportait son utilisation du laser CO2 dans des genoux de lapin.

Il a noté la fréquence importante de particules organiques entraînant une réaction synoviale inflammatoire durant trois semaines.

En 1989, SMITH a proposé l'utilisation d'un laser CO2 pulsé. Celui-ci nécessitait l'utilisation d'un lavage au sérum salé à la fin du geste arthroscopique. Enfin il observait une prévalence de 100% d'emphysèmes sous cutanés. Ceci n'avait pour lui aucune conséquence. Cependant, LAVIGNE et GRUNWALD en 1993 ont rapporté un décès après arthroscopie de l'épaule.

SMITH en 1992 a proposé l'utilisation du laser CO2 dans un milieu liquide, mais ceci imposait la création d'une bulle de CO2 au contact du tissu à traiter.

Toutes ces difficultés techniques associées à la iatrogénie de ce laser ont fait que celui-ci a été abandonné au profit du laser YAG.

2°) Les lasers YAG : Le premier utilisé a été le laser NEODYNIUM : YAG. Il s'agit d'un laser appartenant à l'infrarouge, donc invisible. C'est un laser de contact, la fibre de 2 mm de diamètre est amenée au contact du tissu à traiter. La longueur d'onde est de 1,064 micromètres, ce qui correspond à une épaisseur de tissu lésé de 4 à 6 mm.

Beaucoup plus récemment a été introduit le laser HOLMIUM : YAG. Il s'agit d'un laser de contact appartenant à la bande infrarouge. Sa longueur d'onde est de 2,06 micromètres. Le faisceau est véhiculé par l'intermédiaire d'une fibre et d'une pièce à main orientée à 30°, de 2 mm de diamètre, et même de 1,5 mm de diamètre à son extrémité, ce qui permet d'atteindre les zones les plus difficilement accessibles à l'articulation (par exemple : la corne postérieure du ménisque interne).

Un laser HELIUM NEON est couplé au laser HOLMIUM : YAG permettant de guider le geste arthroscopique.Ce laser peut être utilisé en milieu salin, comme n'importe quel instrument arthroscopique.

Enfin, il s'agit d'un laser pulsé. Le caractère pulsé permet de concentrer une grande quantité d'énergie en un temps très court. Ces temps de pause entre deux impacts laser permettent de diminuer l'épaisseur des lésions thermiques.

En conclusion, le laser CO2 a l'effet thermique le moins profond puisqu'il est de l'ordre de 0,1 mm, mais on a vu les complications liées à son utilisation.

Dans les lasers YAG, le laser HOLMIUM : YAG, a une profondeur de lésions thermiques de 0, 40 mm, ce qui est tout à fait tolérable. Le laser NEODYNIUM :YAG a lui une profondeur de lésion qui dépasse 4 mm, ce qui est beaucoup trop pour la chirurgie arthroscopique.

Pour mémoire, l'électro-chirurgie ou le bistouri électrique ont des effets thermiques qui dépassent

6 mm.

Un seul laser peut correspondre en fait à plusieurs instruments différents :

- en faisant varier la fréquence des impulsions,

- en faisant varier la puissance délivrée lors de chaque impulsion, et aussi en faisant varier le mode d'utilisation du laser, soit au contact du tissu à traiter, soit à distance du tissu. On devinera ici les effets extrêmement différents.

Le laser peut entrainer une section, une coagulation, une abrasion, une vaporisation, ou une résection. Dans ce cas, le laser peut être considéré comme étant un instrument supplémentaire à la disposition des chirurgiens arthroscopiques.

Ailleurs, le laser peut être considéré comme étant une technique à part entière. On distingue deux phénomènes : les régénérations cartilagineuses, et les rétractions capsulo-ligamentaires.

Pour les régénérations cartilagineuses, les données de la littérature ne permettent pas pour l'instant d'affirmer ce phénomène, et nous verrons qu'il est difficile pour l'instant de prôner cette technique.

Pour ce qui est des rétractions capsulo-ligamentaires, le laser a pour effet de réduire la longueur des fibres de collagène en augmentant leur épaisseur.

Il s'agit là d'une voie de recherche tout à fait intéressante, spécialement dans la chirurgie de l'épaule instable.

EVALUATION CLINIQUE :

L'évaluation clinique de cette nouvelle technique est essentielle. En effet le but est de définir les indications du laser arthroscopique.

Seules des études prospectives randomisées associées à une description précise des populations permettront de définir les indications exactes du laser arthroscopique.

Cette étude clinique ne saurait être isolée et devra être couplée à une évaluation économique, avec évaluation du rapport coût - efficacité.