Publications scientifiques

Discectomie endoscopique sélective et thermo-annulloplastie

Anthony Yeung, M.D and Satishandra Gore, M.S Squaw Peak Surgical Facility, Phoenix, Arizona, (USA)

Les lombalgies sont une cause fréquente de handicap et ont de multiples origines: nucléus pulposus, annulus, facettes articulaires, ligaments, vertèbres, muscleset nerfs. De plus, elles ont pour source différentes sortes de générateurs potentiels de la douleur. Les lésions de dégénérescence sont marquées par des fissures annulaires radiales qui débutent de la partie centrale du disque. Ces déchirures annulaires participent à la dégénérescence discale et contribuent au développement d’un débord circonférentiel pathologique (“bulging disc“), puis à un stade plus évolué, d’une protrusion ou  saillie discale, enfin d’une hernie discale.

La majorité des hernies discales se forment par l’accumulation d’agressions répétées au niveau du rachis. Les revues de la littérature sont  relativement rares en ce qui concerne le diagnostic,  l’évaluation et le traitement des déchirures annulaires. Sur l’IRM, on met fréquemment en évidence  chez des adultes asymptomatiques, des déchirures annulaires et des protrusions localisées, avec ou sans rehaussement de contraste. Par contre, une zone de haute intensité observée chez beaucoup de lombalgiques peut traduire une pathologie inflammatoire annulaire. De plus, ces patients peuvent présenter des sciatalgies, en l’absence de compression nerveuse, mais du fait des phénomènes inflammatoires.
Bien que la plupart des déchirures se trouvent dans la partie postérieure de l’annulus, leur localisation peut être antérieure en particulier au niveau des disques lombaires supérieurs.
Pour résoudre ce problème diagnostique, il est nécessaire de mettre en évidence visuellement ces déchirures, d’établir leur corrélation avec la symptomatologie et d’empêcher leur progression.
Les techniques endoscopiques peuvent diagnostiquer, localiser et mettre en évidence  des déchirures annulaires douloureuses non visibles par l’approche postérieure traditionnelle. De plus, elles peuvent traiter à la fois les hernies discales et la fragmentation du nucléus.
Les publications antérieures sur les techniques percutanées portaient sur le traitement des hernies contenues par nucléotomie percutanée, sous contrôle radioscopique, donc  essentiellement à l’aveugle.
L’évolution des techniques a permis de cibler l’exérèse des hernies discales par une ablation très sélective des fragments pathologiques sous contrôle endoscopique, en des mains expérimentées (Fig 1 A et B, 2 A et B).
Cette technique récente supporte avantageusement la comparaison avec les techniques à ciel ouvert.

 

 

 

 

 

Matériel et méthodes

Critères d’inclusion

1. Patients présentant des lombalgies avec ou sans irradiation sciatique en rapport avec des protrusions discales ou des déchirures annulaires et ne répondant pas au traitement conservateur bien conduit. Ces patients ont été admis pour évaluation et traitement. Une IRM pré-opératoire et un test provoqué discographique per-opératoire ont été pratiqués pour passer au crible chaque patient avant d’envisager une endoscopie. La douleur a été quantifiée sur une échelle visuelle analogique.

2. Les lombalgies discogéniques qui ne se centralisaient pas ou qui étaient aggravées par l’extension, comme dans le test d’extension de Mackenzie, après 6 semaines de traitement conservateur.


Critères relatifs d’exclusion
Sévères sténoses du canal lombaire, déformations et instabilités évoluées, santé mentale et désordres psychologiques qui pourraient affecter le traitement.

Critères stricts d’exclusion
Grossesse


Population
Nous comptons 56 patients avec un sex-ratio de 35/21, âgés de 18 à 75 ans. Le tableau I décrit les 86 niveaux traités, avec 30 hernies centrales, 6 postéro-latérales, 15 para-médianes, et 5 foraminales. 

Matériel endoscopique
Un endoscope a canaux multiples spécialement conçu (fig.3), avec un canal de travail large  permet d’obtenir une image de qualité suffisante pour cibler la pathologie rachidienne. Le système d’irrigation intégré maintient le champ chirurgical clair même lorsque l’endoscope est dirigé dans des zones hémorragiques. Une arthro-pompe couplée à une électrode bipolaire flexible de radiofréquence 4MHZ et d’un laser Ho:Yag à tir latéral aident à contrôler le saignement qui limitait l’efficacité de la première génération d’endoscope. Une technique élaborée pour définir la trajectoire exacte, de la peau au foramen (fig.4), permet l’accès pour cibler la pathologie intra-discale et foraminale. Une cavité de travail est crée à la partie postérieure du disque afin d’avoir un accès direct à l’annulus postérieur et à l’espace épidural. Des canules de travail spécialement conçues pour augmenter la sécurité et l’efficacité permettent d’exposer la pathologie à traiter tout en protégeant les racines nerveuses.

 

 

Figure3. Dessin artistique de l’endoscope Y.E.S.S. à multi-canaux (WOLF) ; Noter la visualisation vidéo du discoscope.

 

 

Discographie per-opératoire
Chaque patient a subi une discographie couplée à un test à la douleur. Un produit de contraste non ionisé, de type Iopamiron 300, a été mélangé dans la proportion de 9 sur 1 avec du Carmin d’Indigo. Ce colorant, usuel en chirurgie urologique, colore sélectivement le disque dégénéré. La reproduction de la douleur lombaire provoquée concordante corrélée avec un discogramme anormal, confirme la nécessité d’une étude endoscopique du disque
Une classification endoscopique pour le discogramme per opératoire a été adoptée pour cette étude. Les grades I à V sont basés sur le travail combiné d’Adams,  Dallas et Osti. L’extension des déchirures circonférentielles est divisée en  quadrants que l’on observe en radioscopie, sur les vues de face et de profil.

La classification révisée est donc:
Grade I : Nucléus en boule de coton.

Grade II : Nucléus ovalaire ou bilobé avec extension indolore, d’une fragmentation en dehors du centre.

Grade III : Extension radiale dans l’annulus interne, avec douleur et fissuration, sans extension circonférentielle.

Grade IV : Extension radiale dans l’annulus externe avec composants circonférentiels s’étendant sur 1, 2, 3, ou 4 quadrants.
Grade V : Déchirure radiale dépassant l’annulus externe avec ou sans extension circonférentielle de 1 à 4 quadrants.

Les grades I et II n’entraînent pas de douleur à l'injection. Le grade III est marqué par une douleur sous pression modérée. Sur le grade IV les fissures peuvent produire des douleurs à prédominance lombaire plutôt que dans le membre inférieur et leur extension est mesurée par le nombre de quadrants concernés. Il peut aussi exister une douleur provoquée à pression relativement basse, ceci dépendant de l’extension de la déchirure circonférentielle. Ce type de déchirure peut-être  également associé à des protrusions centrales ou latérales qui pourraient ne pas être mis en évidence à l’IRM. Grade V les déchirures s’étendent en dehors des fibres annulaires et peuvent entraîner une douleur à  pression basse.

Dans les déchirures grades IV et V, une membrane inflammatoire peut-être présente : L’IRM peut seulement détecter les déchirures postérieures, alors que celles latéralisées sont régulièrement détectées par la discographie. Ces dernières peuvent également être associées à des hernies exclues, parfois également non détectées par l’IRM.

Le temps de cicatrisation d’une déchirure peut varier de 1 à 9 mois dépendant de la taille et du nombre de couches restant pour cicatriser (fig. 5A + 5B).

 

 

 

 

Discectomie endoscopique sélective
Après la discographie, une broche de Kirschner fine est passée dans la lumière de l’aiguille de 18 Gauge qui est retirée. On incise ensuite sur quelques mm autour de la broche laissée en place qui sert de guide à un tube obturateur à double canal permettant de dilater les masses musculo-aponévrotiques paravertébrales jusqu’au contact de l’annulus. Le 2ème canal de cette tige creuse permet le passage d'une aiguille fine pour injecter de la lidocaïne à 0,5% dans l'annulus et la zone péri-radiculaire. L’utilisation même large de la lidocaïne autour des racines nerveuses, n’empêche pas d’éprouver une sensation lors de leur  stimulation, soit  instrumentale, soit même avec le laser ou la radio- fréquence.
On passe ensuite autour de l’obturateur un tube de travail à biseau oblique ou à fenêtre latérale munie d’une pointe, que l'on  ancre dans l’annulus, laissant la fenêtre ouverte en arrière sur l’espace épidural. La partie postérieure de l’annulus et l’espace épidural sont alors dans le champ de vision de l’endoscope dont l’angle est de 20° de large, (fig.5B). L’emplacement et la position de la canule dépendent du type de pathologie à laquelle on s’adresse.
Le matériel discal teint en bleu peut alors être évacué par des instruments spéciaux tel que la pince à extrémité articulée et le shaver à lame flexible, créant un espace de travail dans la partie dorsale de la cavité discale. Une fois le disque dégénéré extrait, les anomalies annulaires et les déchirures sont mises en évidence et thermo-modulées avec une électrode à radio fréquence et le laser Ho:Yag. L’espace épidural est exploré en dernier, afin de confirmer la décompression de la racine.
La canule de travail peut être ensuite orientée pour exposer la racine sus-jacente qui sort dans le foramen, soit à 16 heures, soit à 20 heures, sa position dépendant de la voie d’abord droite ou gauche.
L’utilisation de l’endoscope en intra-discal, pour mieux comprendre la pathologie, est une technique en développement qui dépend autant de la compréhension du procédé par le chirurgien que de son habileté. Le patient est uniquement "neuroleptanalgésié" à minima et sa douleur évaluée en continu pendant l’intervention. Les adjuvants dont nous avons disposé lorsque la pathologie le nécessitait, étaient la chymopapaine pour les fragments exclus et les hernies récidivées, et la méthylprednisolone pour les membranes inflammatoires. Dans tous les cas, une tentative a été  faite pour corréler les symptômes avec la pathologie mise en évidence.

La mobilisation post-opératoire
Le traitement post-opératoire progresse par étapes, commençant par une mobilisation douce et un retour aux activités quotidiennes. Bon sens, retour rapide à la fonction normale, et exercices de stabilisation sont recommandés. Au fur et à mesure que la douleur décroît, des exercices progressifs  de reconditionnement sont ajoutés au programme. La phase finale de réhabilitation insiste sur la récupération, par une musculation appropriée, de la musculature spinale affaiblie.

 

 

Résultats

Nous avons évalué les résultats cliniques par deux méthodes. La première a consisté en une évaluation  rétrospective effectuée par le chirurgien à chaque période de suivi, en utilisant les critères modifiés de Mac Nab. Les patients ont été revus à un, trois, six mois et après un an. Le recul au dernier examen va de 21 à 30 mois. Nous avons demandé aux patients d’estimer leur niveau d’amélioration d'après une échelle visuelle analogique de 1 à 10. Les lombalgies et sciatiques pré et post-opératoires ont été évaluées séparément. Un excellent résultat à nécessité une amélioration de plus de 75% sur à la fois la lombalgie et la sciatique. Un bon résultat a nécessité une amélioration  de plus de 50% sur la lombalgie et la sciatique et  un résultat moyen, 25% d’amélioration. Un mauvais résultat était déterminé en l’absence d’amélioration ou aggravation de la douleur lombaire ou sciatique.
Le questionnaire SF-36 a été utilisé pour la seconde méthode, et six questions ont été sélectionnées  pour mesurer les domaines suivants: les symptômes douloureux, la fonction, le bien être, le handicap des activités, la répercussion sur les activités sociales, et la satisfaction vis à vis du traitement. Toute réponse négative, spécialement une insatisfaction avec le traitement a été classée dans les mauvais résultats.
Les résultats d’ensemble ont été: excellents 46%, bons 32%, moyens 11% et mauvais 11%. Une membrane inflammatoire a été observée chez 22 des 56 patients. Celle-ci a été corrélée avec des douleurs disproportionnées par rapport aux anomalies radiologiques. Mais le soulagement a été également spectaculaire, en l’absence de dysesthésies. Ces dysesthésies localisées et temporaires ont accompagné l’extraction agressive d’une membrane inflammatoire chez 6 patients. Du fait de leur taux assez important en post-opératoire (20%), l’auteur principal a changé l’électrode monopolaire par une électrode bipolaire de fréquence plus haute (4MHZ) ce qui a entraîné une réduction nette  de cet effet passager.
Il n’y a pas eu d’infection ou de lésion nerveuse iatrogène dans cette étude prospective. L’électrode thermale s’est cassée dans un cas, mais a été retirée sans complications. Des dysesthésiesont été rapportées dans 4 cas ; et ces patients ont tous été classés dans les mauvais résultats. Cependant, ces derniers se sont tous améliorés avec le temps et le traitement.
Le fait d’éviter de retirer une quantité trop étendue de membrane inflammatoire, a permis de diminuer l’incidence et le taux de la sévérité des dysesthésies. Soulignons que ces complications de la thermo-modulation  sont  uniquement spéculatives, du fait qu’elles peuvent également apparaître comme un phénomène retardé plusieurs semaines après l’intervention et même survenir en l’absence de thermo-modulation de la membrane inflammatoire. Leur étiologie n’est donc toujours pas encore élucidée (fig.7)

 

Discussion

Rôle du test provoqué discographique (TPD)
L’utilisation des radiographies traditionnelles, IRM, scanner ou myélo-scanner est insuffisante pour évaluer la douleur chez  beaucoup de patients. L’imagerie actuelle peut identifier une structure anatomique dans le moindre détail et à un stade précoce, mais ne peut pas réellement présumer de la sévérité de la douleur ressentie par le patient. Les déchirures annulaires peuvent se traduire sur l’IRM par une zone de haute densité de rehaussement annulaire. Elles  peuvent  indiquer une déchirure discale interne douloureuse. Cependant, des déchirures annulaires et protrusions discales focales, même identifiées sur l’IRM sont souvent retrouvées chez des patients asymptomatiques. De plus, les modifications de MODIC, observées sur les plateaux vertébraux à l’IRM, ne sont pas corrélées avec les données de la discographie.
Sur une étude cadavérique, il a été constaté que dans la plupart des déchirures annulaires le disque pouvait communiquer avec des structures nerveuses. En cas d’insuffisance annulaire la douleur pourrait être due à des phénomènes d’irritation nerveuse d’origine chimique. Mais ces mécanismes sont encore incertains et controversés.
Cependant, sur un annulus continent, la discographie reste un test valide pour diagnostiquer la source de la douleur discogénique. Lorsque plusieurs niveaux sont affectés, c’est un des outils les plus significatifs de diagnostic.
Il existe une revue de la littérature considérable sur la discographie, et la plus récente a soutenu celle-ci comme un outil  sûr, précis, reproductible et objectif quand on la testait sur le plan du volume, de la pression, de la modification des images et de la douleur provoquée.
Cette étude s’est concentrée sur l’évaluation radio-clinique des déchirures annulaires, et des hernies discales corrélées avec la douleur provoquée lors de la discographie. Un diagnostic précis, une analyse méticuleuse des radiographies, une sélection soigneuse des patients, ainsi qu’une bonne technique chirurgicale produisent de bons résultats, permettant à la plupart des patients d’améliorer leur qualité de vie.
Lorsque la lombalgie est au premier plan, l’imagerie traditionnelle est malgré tout insuffisante pour différencier les disques douloureux des non douloureux.
Après avoir exclu les causes musculaires, ligamentaires, articulaires et sacro-iliaques à l’origine des lombalgies, le disque devient la source principale de lombalgies et sciatiques.
Bogduk estime sa participation à 39%. Notre expérience discographique suggère un taux supérieur, dépassant 50%.
Le test d’évaluation Mackenzie donne à penser qu’il est possible de différencier de façon fiable la douleur discogénique de la non discogénique (P<0,001) aussi bien que d’un annulus efficace ou non (P<0,042), au niveau de disques symptomatiques. Ce test peut être même supérieur à l’IRM.
Le test provoqué discographique visualise et confirme plus précisément l’étiologie discogénique. Du fait de la variabilité inter-observateur, quelque soit la douleur concordante ou discordante, il est recommandé que le chirurgien  pratique lui  même la discographie pour mieux évaluer les patients, et spécialement ceux présentant des problèmes psychosociaux et une dépendance médicamenteuse. Beaucoup de patients présentent des hernies asymptomatiques, mais un diagnostic affiné par TPD peut identifier la pathologie qui est à l’origine de la douleur, sachant que l’irradiation dans le membre inférieur peut  également  être due au disque. L’évaluation clinique par le TPD est devenue plus importante que jamais.

Corrélations cliniques et pathologiques

La différence des angles d'entrecroisement des trousseaux de fibres collagènes entre l’annulus antérieur et postérieur est connue. Lors de la 4ème décade de la vie, les trousseaux collagènes se desserrent, s’écartent; une cavité pseudo-kystique sert alors de point de départ à une déchirure annulaire.
Un témoin de l’origine de la douleur discale est la large distribution de petites fibres  et terminaisons nerveuses dans l’annulus superficiel, également adjacentes au ligament vertébral postérieur. Des filaments microscopiques de ce tissu nerveux sont parfois retrouvés sur des échantillons opératoires soumis à l’anatomo-pathologiste. La présence de fibres nerveuses isolées qui sécrètent la substance P au sein des disques intervertébraux pathologiques et leur association avec la douleur suggère l’importance du disque intervertébral dans la pathogénie de la lombalgie chronique
Les incidents par compression du  disque sont initialement asymptomatiques mais peuvent déclencher un processus qui, avec le temps, va conduire à une perturbation discale interne qui deviendra symptomatique du fait d’une irritation chimique ou mécanique des noçicepteurs de l’annulus fibrosus. Le prolapsus discal est une possibilité de stade final de la pathologie discale interne. Les possibilités de mécanismes de la sciatique sont nombreuses. La sciatique sévère résulte du fait que le ganglion de la racine dorsale est soumis à des pressions modérées. Quand le ganglion est exposé à la présence d’un nucléus pulposus autologue  et aux phospholipases  A2, une excitation  du nerf s’accompagne d’une perte de sa fonction. L’irritation chimique est supposée provenir de la fuite à travers la déchirure annulaire et par conséquent le scellement de celle-ci  pourrait être important.

Endoscopie rachidienne
Notre endoscope à canaux multiples produit une vision très fine des structures rachidiennes. La zone postéro-latérale du disque et  l’annulus sont bien exposés par cette méthode. Le saignement des veines épidurales dans la plupart des cas obscurci la visualisation. Ce saignement est contrôlé par la pression hydrostatique  et par la coagulation des vaisseaux avec la radio-fréquence ou le laser. Un système d’aspiration, un débit contrôlé et le monitoring de la pression hydrostatique limitent l’extravasion  du fluide dans l’espace épidural.
L’utilisation séquentielle de doses d’anesthésie locale permet au chirurgien de pouvoir tester la douleur au niveau des différentes structures. L’anesthésie locale est couramment utilisée pour identifier indirectement et différencier les structures en cause dans la douleur lombaire et spécifiquement le disque. Kuslish  a montré que seul l’annulus externe, les capsules articulaires et les racines nerveuses inflammatoires sont douloureuses. La visualisation et l’identification de l’anatomie autour de la racine nerveuse et du foramen pendant l’endoscopie est facilitée par la technique de coloration par le Carmin d’Indigo. Des instruments et canules spéciales permettent l’accès à la l’anatomie aux alentours de la zone foraminale limitée dorsalement par la facette articulaire et la lame et ventralement par la racine sortante, le muscle psoas, et les pédicules des vertèbres crâniales et caudales. Des instruments flexibles permettent l’extraction de fragments exclus. Laser, tréphines et râpes permettent de pratiquer l’ablation des ostéophytes et de la portion inférieure de l’articulaire supérieure, et par conséquent d’élever le toit du foramen afin de dégager la racine nerveuse irritée. La résection de l’annulus protrus dans un disque affaissé décomprime la racine sortante. En pratiquant l’ablation d’une portion de l’articulaire supérieure, cela permet également un accès plus dorsal à l’espace épidural.
La déchirure annulaire est la cause majeure de la dégénérescence discale qui se traduit par des lombalgies invalidantes. Jusqu’au développement des endoscopes de 3ème génération, la déchirure annulaire était éludée par le chirurgien.
La découverte la plus courante pendant l’endoscopie intra-discale est l’interposition de tissu discal ou d’une hernie de nucléus pulposus s’étendant en arrière des fibres de l’annulus externe, et en général résultant d’une non cicatrisation de l’annulus (fig.8). L’observation directe du matériel discal offensif et son extraction permettent de résoudre la douleur du patient. Quand la thermo-modulation annulaire est combinée avec la discectomie sélective, la lésion est réduite de taille, et l’efficacité de la procédure améliorée.

 

 

Techniques percutanées versus discectomie endoscopique sélective
Dans le passé, les méthodes percutanées pour traiter les lombalgies et sciatiques ont eu des applications et un succès limités dû à l’utilisation d’un dispositif chirurgical unique avec un spectre étroit d’indications. Cette technique diffère de par l’incorporation de modalités multiples pour aborder la pathologie mise en évidence.
Une revue de la littérature a révélé un taux de succès de 80 à 96% pour la discectomie lombaire. Cette étude a réussi des résultats similaires avec moins de morbidité.
La plupart des autres techniques percutanées ont exclu spécifiquement les hernies discales non contenues et visaient seulement ce qui était dans le champ de l’endoscope. Elles ciblaient le centre du nucléus ou seulement la portion accessible du nucléus, limitant l’efficacité de la procédure.

L’étude présente a inclus spécifiquement des hernies discales exclues, séquestrées et récidivantes. En plus de l’extraction du nucléus offensif, les fibres lésées de collagène ont été modifiées par un apport énergétique de chaleur pour procéder à leur "reserrement" et accélérer aussi la cicatrisation. De plus, la chaleur pourrait temporairement inhiber les terminaisons sensitives de l’annulus externe, diminuant la population des noçicepteurs de type III et IV dans l’annulus, et permettant ainsi un soulagement plus rapide de la douleur qu’avec les techniques traditionnelles. 
Par cette technique, la probabilité d’une instabilité pourrait également être moindre qu’avec la chirurgie traditionnelle.

La membrane inflammatoire
Dans des études sur cadavre, des fragmentations nucléaires, migrations et extensions le long des fentes radiales de l’annulus ont été constatées. Auparavant on pensait que la néo-vascularisation des fragments exclus n’avait aucun rapport avec la durée des symptômes de sciatiques ou des résultats cliniques. Dans une autre étude sur cadavre, des vaisseaux sanguins ont été observés dans  57 sur 101 cas (56%) de prolapsus discal complet, 12 sur 32 cas (38%) de prolapsus discal incomplet et 53 sur 467 cas de protrusions. Une autre étude sur 100 rachis post-mortem chez des individus de plus de 40 ans a mis en évidence une néo-vascularisation dans 47% des disques entre T10 et L5.
Lorsqu’une hernie composée de nucléus perfore le ligament vertébral postérieur, il peut se produire une forte néo-vascularisation et même une réaction de micro-neurogénèse. Ces réactions pourraient être une importante source de douleur discogénique et aussi expliquer les micro- filaments de tissu nerveux retrouvés chez les spécimens opérés. Une membrane inflammatoire a été observée dans 22 sur 56 cas et souvent contigüe avec les racines nerveuses.
L’extraction  et la cautérisation de la membrane avec une électrode thermale ont été associées avec l’augmentation de l’incidence des dysesthésies post-opératoires, mais n’ont pas été corrélées avec les résultats satisfaisants ou une diminution plus rapide de la douleur. L’extraction du tissu inflammatoire local adjacent aux déchirures annulaires a permis à celles-ci de cicatriser plus rapidement en enlevant l’interposition de tissu.
Dès qu’une électrode de radio-fréquence bipolaire a été substituée à l’électrode monopolaire, l’incidence des dysesthésies a diminué de façon spectaculaire.

Conclusion

La discectomie endoscopique sélective est une solution moins invasive pour le traitement des hernies discales lombaires et pourrait devenir une alternative à l’arthrodèse pour de nombreuses  lombalgies invalidantes. Son utilisation dans un spectre plus large d’indications est favorisée par une finesse de vision sans précédent, et de plus aidée par une bonne connaissance de la pathogénie des douleurs.
Les techniques d’endoscopie rachidienne nécessitent une longue courbe d’apprentissage, et la compétence  dans ce domaine, exige un entraînement par des enseignants qualifiés.