Etude comparative de deux urétérorénoscopes souples de dernière génération

03 décembre 2005

Mots clés : Endoscopie, Urétéroscopie, Rein, calcul.
Auteurs : TRAXER O., PASQUI F., DUBOSQ F., BELEY S., SEBE P., GATTEGNO B., THIBAULT P
Référence : Prog Urol, 2005, 15, 656-661
Introduction et buts: La miniaturisation et le développement d'instruments souples ont permis le développement de l'urétérorénosocpie souple. Le but de ce travail a été de comparer les possibilités de déflexion active de deux urétérorénoscopes souple de dernière génération et d'évaluer l'altération de la déflexion et du flux d'irrigation en présence d'instruments dans le canal opérateur. Matériel et méthodes: Deux urétérorénoscopes ont été évalués dans cette étude. Le Flex-X de Karl STORZ et le DUR-8 Elite d'ACMI. La comparaison des mouvements de déflexion a été réalisée ex situ en superposant tous les mouvements actifs des deux urétérorénoscopes. L'altération de la déflexion s'est effectuée en plaçant alternativement dans le canal opérateur un instrument d'extraction ou de fragmentation de taille variable. L'altération du flux a également été notée en présence des mêmes instruments
Résultats : Les possibilités de déflexion ex situ de l'urétérorénoscope souple DUR8 Elite sont plus variées que celles du Flex-X au prix d'une manipulation plus complexe. Les altérations de la déflexion et du flux d'irrigation étaient comparables pour les deux urétérorénoscopes.
Conclusion : A partir de ces données, nous pouvons affirmer que les deux urétérorénoscopes de dernière génération offrent des qualités comparables au prix d'un mode de fonctionnement différent. Nous recommandons donc à chaque utilisateur de tester les deux urétérorénoscopes pour se familiariser avec leur manipulation. D'autres études sont nécessaires pour évaluer les propriétés optiques, la maniabilité en pratique clinique et la fragilité des ces nouveaux urétérorénoscopes.



L'urétérorénoscopie souple (URS-S) permet d'intervenir de façon peu agressive sur diverses affections du haut appareil urinaire, soit à des fins diagnostiques soit à des fins thérapeutiques [4]. La miniaturisation et le développement d'instruments souples et la combinaison au laser Holmium :YAG ont permis de développer et d'élargir les indications de l'URS-S et de concevoir de nouvelles modalités de prise en charge des pathologies du haut appareil urinaire, essentiellement de l'uretère proximal et du rein [5-7].

La notion d'urétéroscopie souple date de 1987. Actuellement les urétéroscopes souples modernes sont de diamètre < 8,5 Ch et ont une déflexion active supérieure à 180°. La plupart des compagnies de matériel d'endoscopie urinaire propose des mini-urétéroscopes souples [1].

Récemment, deux nouveaux urétérorénoscopes souples sont apparus sur le marché. Ils sont qualifiés d'urétérorénoscopes de "dernière génération" car tous les deux possèdent une déflexion active de 270°. Cette déflexion active maximaliste leur confère une supériorité pour l'exploration des cavités pyélo-calicielles par rapport aux urétérorénoscopes d'ancienne génération qui eux ne proposent qu'une déflexion de 180° avec un rayon de courbure beaucoup plus petit que ceux de nouvelle génération.

Le but de ce travail a été de comparer les possibilités de déflexion active de ces nouveaux urétérorénoscopes souple et d'évaluer l'altération de cette déflexion et du flux d'irrigation en présence d'instruments dans le canal opérateur.

Matériel et méthodes

Urétérorénoscopes souples

Deux urétérorénoscopes ont été évalués dans cette étude. Le Flex-X de Karl STORZ et le DUR-8 Elite d'ACMI. Les caractéristiques propres de ces deux endoscopes sont résuméesdans le Tableau I.

Le Flex-X possède un seul levier de commande permettant une déflexion à 270° dans les sens ventral et dorsal. Le diamètre externe est de 7,5F à son extrémité distale et 8,4 à son extrémité proximale. Le canal opérateur a un diamètre de 3,6F et mesure 70 cm de long.

Le DUR-8 Elite possède deux leviers de commande permettant d'une part une déflexion active distale (ou primaire) dans le sens ventral (180°) et dorsal (170°) et d'autre part une déflexion active proximale (ou secondaire) dans le sens ventral uniquement (130°). Un frein permet de bloquer la déflexion secondaire à n'importe quel moment et ainsi d'utiliser uniquement la déflexion primaire. Le diamètre externe est de 7,5 à son extrémité distale et de 10F à son extrémité proximale. Le canal opérateur a un diamètre de 3,6F et mesure 67 cm de long.

Tests comparatifs

La comparaison des mouvements actifs de déflexion a été étudiée de la manière suivante :

- Chaque urétérorénoscope a été fixé en position neutre (rectiligne) sur un plan stable et plat. Les extrémités distales ont été placées sur le même repère.

- Dans cette position nous avons procédé à l'activation de la déflexion dans le sens ventral ("down" pour les anglo-saxons) puis dans le sens dorsal ("up").

- Pour l'urétérorénoscope DUR-8 Elite, les mouvements ont été séparés en plusieurs phases en raison des deux commandes d'activation qui peuvent être utilisées séparemment ou simultanément.

- Tous les mouvements actifs obtenus avec les deux urétérorénoscopes ont été tracés sur une même feuille de papier afin de pouvoir comparer les amplitudes et les aires d'exploration de chaque urétérorénoscopes.

L'étude de l'altération de la déflexion active en présence d'un instrument dans le canal opérateur s'est effectuée de la manière suivante :

Les urétérorénoscopes ont été fixés de la même façon que précédemment en position neutre (rectiligne) sur une feuille de papier. Huit instruments adaptés à l'URSS (paniers d'extraction, pinces, fibres laser) (Tableau II) ont été introduits dans le canal opérateur des urétérorénoscopes. L'extrémité distale de chaque instrument dépassait de 2 cm l'extrémité distale de l'urétérorénoscopes afin d'être actionnée (ouverture du panier d'extraction). Dans cette position, une déflexion de l'urétérorénosope était appliquée et une mesure de l'angle de déflexion était réalisée. Les tests ont été répétés pour chaque instrument et pour chaque urétérorénoscope.

L'étude de l'altération du flux s'est effectuée de la manière suivante:

Les urétérorénosocpes ont été fixés de la même façon que précédemment en position neutre (rectiligne). Une irrigation a été branchée sur le canal opérateur en étudiant deux hauteurs de perfusion : 60 et 100 cm de haut. Pour chaque hauteur de perfusion, le flux d'irrigation a été mesuré pendant une minute canal opérateur libre puis après introduction de chacun des 8 instruments.

Résultats

Les résultats de l'étude des mouvements de déflexion active des deux urétérorénoscopes sont illustrés par les Figures 1 à 6.

La Figure 1 représente la déflexion active du Flex-X dans le sens ventral et dans le sens dorsal. L'amplitude de l'extrémité distale de l'urétérorénoscope a été similaire dans les deux sens et mesurée à 270°. Par ailleurs, le tracé à l'aller (activation de la déflexion) a été différent du tracé au retour (inactivation de la déflexion) et ceci dans les deux sens de déflexion(ventral et dorsal).

Figure 1 : Séquence du Flex-X" en déflexion primaire dorsale 270°. La même séquence est obtenue dans le sens ventral. Notez que le rayon de courbure du mouvement à l'aller (4 premières images) est différent de celui au retour (3 dernières images).

La Figure 2 représente la déflexion primaire du DUR-8 Elite en position ventrale (180°) et dorsal (170°) et la déflexion secondaire du DUR-8 Elite en position ventrale (130°). Les tracés peuvent être comparé à celui du Flex-X.

Figure 2 : Séquence del'ACMI DUR-8 Elite" pour les mouvements de déflexion primaire ventrale (180°) et dorsale (170°) (dessinée en bleu) et de déflexion secondaire ventrale 130° (tracé en rouge). Les rayons d'action peuvent être comparés à celui du Flex-X trac en noir.

La Figure 3 représente la déflexion secondaire ventrale du DUR-8 Elite suivie de la déflexion primaire dans les sens ventral puis dorsal.

Figure 3 : Combinaison des déflexions actives secondaire (en rouge) et primaires ventrale et dorsale (en vert) de l'ACMI DUR-8 Elite". Comparaison avec l'amplitude du STORZ Flex-X" (en noir). Il existe toute une zone explorée par le DUR-8 Elite et non par le Flex-X.

La Figure 4 représente la succession de la déflexion primaire dorsale du DUR-8 Elite suivie de la déflexion secondaire ventrale permettant d'obtenir une image en "S" de l'extrémité distale de l'endoscope, suivie de la déflexion primaire ventrale.

Figure 4 : Combinaison des déflexions primaire dorsale (en bleu) puis secondaire ventrale (en rose) avec aspect en "S" de l'extrémité distale (*) de l'urétérorénoscope, suivie par la déflexion primaire ventrale (en vert) de l'ACMI DUR-8 Elite". Comparaison avec l'amplitude du STORZ Flex-X" (en noir).

La Figure 5 représente la succession de la déflexion primaire ventrale du DUR-8 Elite suivie de la déflexion secondaire ventrale suivie de la déflexion primaire dorsale puis de l'inactivation de la déflexion secondaire et de l'inactivation de la déflexion primaire dorsale.

Figure 5 : Combinaison de la déflexion primaire ventrale (en bleu) et de la secondaire ventrale (en violet) suivie par la déflexion primaire dorsale (en vert) et par l'inactivation de la déflexion secondaire ventrale (en violet) et du retour à la position de départ par inactivation de la déflexion primaire dorsale (en bleu). Comparaison avec l'amplitude du STORZ Flex-X" (en noir).

La Figure 6A compare les courbures de l'extrémité distale obtenues en déflexion maximale à 270°. La courbure du Flex-X apparaît régulière, celle du DUR-8 Elite a deux rayons de courbure en rapport avec les deux mécanismes de déflexion (primaire et secondaire).

La Figure 6B compare les rayons d'action des deux urétérorénoscopes en déflexion ventrale. Le rayon d'action du DUR-8 Elite a été supérieur à celui du Flex-X. dans le sens ventral.

Figure 6 : Comparaison des deux urétérénoscopes en déflexion primaire ventrale maximale. En déflexion complète le rayon de courbure du Flex-X est plus régulier que celui du DUR-8 Elite (6A). Au cours de ce mouvement le DUR-8 Elite atteint des points plus éloignés que le Flex-X (6B).

Les résultats concernant l'altération de la déflexion active des urétérorénoscopes en présence d'un instrument dans le canal opérateur sont résumés dans le Tableau II. On peut noter que l'altération de la déflexion active a été parallèle pour les deux endoscopes. Les instruments d'extraction (pinces et paniers) de taille inférieure ou égale à 3F n'ont pas affecté la déflexion active. Pour les instruments de fragmentation, la perte de déflection a été importante pour les deux endoscopes avec la sonde Lithoclast Master® (moins 160° pour le Flex-X et moins 166° pour le DUR-8 Elite). La perte a été minime avec les fibres laser de 200µ (moins 10° pour le Flex-X et moins 42 ° pour le DUR8 Elite) et intermédiaire avec les fibres lasers de 365¬µ (moins 52° pour le Flex-X et moins 70° pour le DUR-8 Elite). Il faut noter que la déflexion active du Flex-X a été moins altérée que celle du DUR-8 Elite quelque soit l'instrument utilisé (d'extraction ou de fragmentation).

Les résultats concernant l'altération du flux des urétérorénoscopes en présence d'un instrument dans le canal opérateur sont résumés dans le Tableau III. Les résultats ont été comparables pour les deux urétérorénoscopes quelque soit l'instrument présent dans le canal opérateur avec un léger avantage pour l'urétérorénoscope DUR-8 Elite. La figure 7 représente le volume de liquide perfusant un urétéroscope (DUR-8 Elite ou Flex-X) pendant une minute canal opérateur libre et canal opérateur occupé par un instrument de 2,4F et de 3 F avec une hauteur de perfusion de 100 et de 60 cm de haut.

Figure 7 : Quantité de liquide perfusant un urétérorénoscope (DUR-8 Elite ou Flex-X) pendant une minute canal opérateur (CO) libre et canal opérateur occupé par un instrument de 2,4F et de 3F avec une hauteur de perfusion de 100 (A,B,C) et de 60 cm (D,E,F) de haut.

Discussion

Les tests in vitro comparatifs que nous avons effectués ont montré que les deux urétérorénoscopes de dernière génération étaient comparables et qu'ils se comportaient de façon identique concernant l'altération du flux et de la déflexion en présence d'un instrument.

Seules les possibilités de déflexion active diffèrent entre les deux urétérorénoscopes. Ceci est directement lié au mécanisme de chaque urétérorénoscope pour générer la déflexion active. Dans le cas du Flex-X, le constructeur a souhaité obtenir une déflexion maximale de 270° en n'utilisant qu'une seule commande. Il n'y a donc aucune possibilité de moduler de façon active le rayon de courbure de l'extrémité distale de l'endoscope. Il est cependant intéressant de noter que le retour à la position de départ se fait avec un rayon de courbure différent qu'à l'aller (Figure 1). Ce phénomène est lié à la relaxation des câbles permettant la déflexion. Cette relaxation se fait donc plus progressivement que la mise en tension. Ce phénomène n'a jamais été observé sur les mini-urétérorénoscopes de première génération et il n'est pas possible aujourd'hui de dire si ce phénomène peut jouer un rôle sur la " fatigabilité " de la déflexion.

Enfin, il est intéressant de noter que le Flex-X est capable de réaliser le même type de mouvements dans les deux sens de déflexion (ventral et dorsal). Dans notre modèle d'évaluation c'est le DUR-8 Elite qui a offert les possibilités les plus larges de déflexion active comme en témoigne les Figures 1 à 6. En effet, la double commande permet d'obtenir de façon isolée ou combinée des mouvements de déflexion plus ou moins complexes. Les combinaisons sont infinies et par conséquent les mouvements de l'extrémité distale de l'urétérorénoscope aussi [2-3]. Il faut cependant souligner que ces mouvements complexes ne sont possibles que dans un sens (ventral) et que dans le sens dorsal pour obtenir des amplitudes comparables à celles du Flex-X, il est nécessaire de faire pivoter le DUR-8 de 180°. Enfin, il faut également préciser que l'utilisation correcte des deux commandes nécessite un certain apprentissage pour une bonne coordination des mouvements [10]., alors que l'utilisation du Flex-X est plus intuitive et l'apprentissage plus court. Enfin, le mécanisme de fonctionnement du DUR-8 Elite étant plus complexe, on peut imaginer qu'il soit plus fragile, bien qu'à ce jour aucune étude n'est montré une fiabilité moindre du DUR-8 Elite par rapport au Flex-X.

Pour vérifier l'impact de ces différences de déflexion active en pratique clinique il sera nécessaire de débuter une étude prospective évaluant l'accessibilité des cavités pyélo-calicielles avec l'un et l'autre urétérorénoscope et de juger si l'exploration est complète ou non. Il n'y a à l'heure actuelle aucune étude dans la littérature ayant étudié ce point. Dans notre expérience personnelle, les différences de déflexion active entre les deux urétérorénoscopes sont inexistantes en raison de la déflexion passive que possède tout urétérorénoscope lorsqu'il bute sur un obstacle. En urétérorénoscopie souple ce sont les cavités pyélo-calicielles (CPC) qui servent de point de réflexion sur lequel vient buter l'extrémité distale de l'endoscope. En s'appuyant ainsi sur les CPC le rayon de courbure change et l'endoscope prend une autre direction. Ce mécanisme de déflexion passive est capital lorsqu'on utilise un urétérorénoscope souple de première génération pour "accrocher" le groupe caliciel inférieur. En pratique clinique, ce mécanisme est essentiel pour le Flex-X, ce qui lui permet de reproduire les mouvements complexes du DUR-8 Elite. Là encore, aucune étude ne permet de dire si le fait d'utiliser de façon excessive la déflexion passive d'un urétérorénoscope le fragilise plus rapidement.

Concernant la modification des amplitudes de déflexion en présence d'un instrument, les résultats sont comparables d'un urétérorénoscope à l'autre [8-9]. Dans notre étude les différences entre les deux endoscopes ont été minimes et non-significatives. Ces différences ne semblent pas pouvoir interférer en pratique clinique. Nous n'avons pas noté de différence significative entre les deux urétérorénoscopes pour l'altération du flux d'irrigation. Il est cependant essentiel de noter que l'altération du débit est majeur quelque soit l'instrument utilisé. La diminution du flux d'irrigation étant directement liée à la visibilité, il s'agit là d'un problème majeur en urétérorénoscopie souple. C'est pourquoi les fabricants tentent de diminuer la taille des instruments d'extraction. Actuellement la plus petite taille disponible est 1,9F pour les paniers d'extraction et 200 microns pour les fibres laser Holmium. Plusieurs travaux ont étudiés ex situ ces phénomènes de perte de déflexion et ces modifications de flux [9]. Notre étude confirme ces données mais il faut noter qu'aucune étude n'a évalué ces mêmes phénomènes en pratique clinique.

Enfin, il faut signaler deux remarques concernant le Flex-X et le DUR-8 Elite en rapport avec leurs caractéristiques physiques propres. Le canal opérateur du Flex-X mesurant 70 cm de long, il n'est pas possible d'utiliser des instruments de 85 ou 90 cm de long si un joint d'étanchéité de 4 cm de long est présent. Il est donc nécessaire d'utiliser des instruments plus long de 115 ou 120 cm de long. Ceci n'est pas vrai avec le DUR-8 Elite. A l'inverse, le diamètre externe du DUR-8 Elite (10F à son extrémité distale) ne permet pas d'utiliser les gaines d'accès urétérale les plus petites (9,5F). Il est obligatoire d'utiliser des gaines plus grosses de 12 ou 13F. Le Flex-X, quant à lui, permet l'utilisation de gaines d'accès de 9,5F, son diamètre externe ne dépassant pas 8,5F.

L'ensemble de ces données ne permet pas actuellement de recommander un urétérorénoscope par rapport à l'autre. En effet, nous avons vu qu'il n'existait pas de différence quant à l'altération de la déflexion et du flux d'irrigation en présence d'un instrument dans le canal opérateur. Seul les mouvements actifs se sont révélés différents, le DUR-8 Elite offrant beaucoup plus de possibilités que le Flex-X, en rapport avec un mécanisme de fonctionnement différent de celui du Flex-X. La manipulation plus complexe du DUR-8 Elite est une conséquence directe de ce mécanisme de fonctionnement qui nécessite un certain apprentissage. Le fonctionnement du Flex-X est identique a celui des URS de première génération, son utilisation est intuitive et ne nécessite pas d'apprentissage particulier.

Par ailleurs, il semble que ces différences de déflexion ex situ disparaissent en pratique clinique en raison de la déflexion passive présente sur tout les urétérorénoscopes souples, qui permet finalement au Flex-X d'offrir des mouvements de déflexion comparables à ceux du DUR-8 Elite.

D'autres données non-étudiées ici permettront peut-être de formuler un choix plus précis. En effet nous n'avons étudié ici ni les qualités optiques des urétérorénoscopes, ni leur fragilité et leur durabilité au fil du temps. Il est donc nécessaire de conduire dès à présent des études cliniques pour évaluer l'utilisation in situ de ces nouveaux urétérorénoscopes afin de mieux préciser les limites et les avantages de chacun de ces endoscopes. Ces études permettront également de répondre aux questions concernant la fragilité de ces nouveaux urétérorénoscopes.

Conclusion

A partir de ces données, nous pouvons affirmer que les deux urétérorénoscopes de dernière génération offrent des qualités comparables au prix d'un mode de fonctionnement différent. Il est donc recommandé à chaque utilisateur de tester les deux urétérorénoscopes pour se familiariser avec leur manipulation. Le choix sera alors personnel et reposera avant tout sur une question de confort et de prise en main. Les études cliniques futures évaluant l'utilisation in situ de ces nouveaux urétérorénoscopes souples, leurs propriétés optiques et leur fragilité permettront peut-être de modifier ce choix.

Références

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