Réinnervation vésicale par création d'un arc réflexe « somato-autonome » chez les patients blessés médullaires ou spina bifida, un traitement d'avenir ?

25 septembre 2011

Auteurs : F.-X. Nouhaud, R. Caremel, A.-M. Leroi, P. Grise
Référence : Prog Urol, 2011, 8, 21, 501-507
Introduction

La restauration d’une miction physiologique est un objectif majeur pour les patients présentant une lésion médullaire que les traitements actuels ne permettent pas. Plusieurs études récentes ont proposé des techniques de réinnervation vésicale. Leur but était de provoquer une miction volontaire par la stimulation d’un arc réflexe artificiel créé par l’anastomose d’une racine efférente somatique avec une racine sacrée à destinée vésicale.

Matériels et méthodes

Une revue de la littérature en anglais a été réalisée sur les moteurs Pubmed et Cochrane avec les mots clés : bladder reinnervation, spinal cord injury neurogenic bladder, reflex pathway for micturition.

Résultats

Les études rapportaient une efficacité variable allant jusqu’à 85 % des patients traités. Ils pourraient alors déclencher volontairement une miction associée à une amélioration significative des paramètres urodynamiques postopératoires. En effet, il était mis en évidence une amélioration de la dyssynergie vésico-sphinctérienne et ou de l’hyperactivité vésicale et les patients présentaient une meilleure qualité de vie par le contrôle de leur miction associée à une amélioration de la continence et un sevrage du sondage urétral. Mais ces résultats étaient variables d’une étude à l’autre, et certains paraissaient difficiles à expliquer, notamment concernant l’abolition de l’hyperactivité vésicale et la disparition de la dyssynergie vésico-sphinctérienne.

Conclusion

Une poursuite des expérimentations est encore nécessaire notamment chez l’animal afin de confirmer les résultats encourageants de ces premières études et de mieux en comprendre le mécanisme avant une éventuelle utilisation à plus grande échelle.




 




Introduction


Dans les pays industrialisés, l'incidence des traumatismes médullaires a été évaluée entre 40 à 50 cas par an et par million d'habitants. La première cause étant les accidents de la voie publique, (60 à 70 %), avec une prédominance masculine (80 %), et un pic de fréquence chez les jeunes entre 20 et 30ans [1]. Plus rares, les spina bifida dont l'incidence a été estimée à 0,5 cas pour 1000 naissances [2] réalisent une atteinte médullaire d'intensité variable pouvant s'accompagner d'une symptomatologie urinaire centrale ou périphérique.


Les retentissements urinaires des lésions médullaires ont été largement étudiés : si l'atteinte médullaire était supra-sacrée, elle réalisait une vessie neurologique centrale déconnectée des centres inhibiteurs évoluant sur un mode réflexe non inhibé. En cas d'atteinte infra-sacrée, les lésions étaient périphériques au niveau des arcs réflexes empêchant toute contraction automatique de la vessie, ce qui réalisaient une vessie flasque, aréflexique [3]. Toutefois certaines lésions étaient incomplètes, ou mixtes de type central et périphérique comme cela a souvent été rapporté chez les spina bifida [2]. Les conséquences urologiques en termes de morbidités et même de mortalités sont reconnues chez ces patients [4, 5].


Ces manifestations urinaires retentissent sur la vie quotidienne des patients, tant sur le plan somatique, que social et psychologique. Leur prise en charge est indispensable et se doit d'être la plus efficace possible pour contribuer à améliorer la qualité de vie des patients tout en préservant les reins des hyperpressions vésicales et des infections [6]. Ces objectifs doivent d'autant plus être atteints que les patients concernés sont jeunes et auront à vivre avec leur pathologie sur le long terme.


Les options thérapeutiques sont nombreuses, mais aucune n'a permis de retrouver un fonctionnement mictionnel « physiologique ». Brindley a mis en évidence que la neurostimulation des racines motrices à destinée vésicale par des électrodes implantées en intradural provoquait une miction [7]. La stimulation déclenchait une contraction vésicale suffisante à une miction chez 80 % des patients associée à une amélioration des paramètres urodynamiques [8]. Mais la nécessité d'une rhizotomie postérieure pour abolir les contractions vésicales réflexes rend la technique invasive et difficilement acceptée par les patients. C'est notamment le cas chez l'homme du fait de l'abolition des érections et éjaculations [9].


La restauration d'une miction normale chez les patients blessés médullaires est un challenge majeur en neuro-urologie. Les techniques de réinnervation vésicales ont proposé de construire un arc réflexe artificiel dans le but de provoquer une miction par la stimulation d'une zone du corps, par l'intermédiaire d'une anastomose nerveuse réalisant une réinnervation motrice de la vessie. Dans la littérature, on a rapporté les travaux de plusieurs équipes ayant développé ces techniques depuis une vingtaine d'années, initialement par expérimentation animale et plus récemment chez l'homme avec des résultats prometteurs.


Matériel et méthodes


Une recherche bibliographique a été effectuée sur les moteurs de recherche : Pubmed et Cochrane avec les mots clés suivants : bladder reinnervation, spinal cord injury neurogenic bladder, reflex pathway for micturition , complétée par une recherche sur la bibliographie des articles trouvés. Toutes les références en anglais obtenues sur le sujet ont été analysées. Nous n'avons pas retenu les abstracts présentés en congrès. Six articles concernant la réinnervation vésicale chez l'homme ont été rapportés et sont présentés ici. Les références chez l'animal sont plus nombreuses, seules celles ayant un rapport avec l'historique de la technique ou apportant des précisions aux études chez l'homme ont été citées.


Études chez l'animal


Le premier à tenter une réinnervation vésicale fut Kilvington en 1907 avec une expérimentation sur trois chiens tentant de déclencher une miction par une anastomose nerveuse lombosacrée. Mais les résultats ne mirent pas en évidence de contraction vésicale [10]. En 1990, Xiao et al. proposaient de créer un réflexe artificiel provoquant une miction par stimulation cutanée en anastomosant une racine motrice efférente au-dessus de la lésion médullaire à une racine à destinée vésicale. C'est le concept de skin-CNS-bladder reflex pathway (Central Nervous System [CNS]) [11]. Les premières expériences ont été réalisées chez le rat [12] en 1994, puis chez le chat en 1999 [13], elles rapportaient la survenue de contractions du détrusor après stimulation cutanée et la disparition de la dyssynergie vésico-sphinctérienne. Devant ce succès chez l'animal, des études ont ensuite été entreprises chez l'homme. Les premiers résultats ont été publiés en 2003 [14] et plus récemment une équipe américaine a également publié sur le sujet.


Les techniques de réinnervation vésicale appliquées à l'homme


La revue de la littérature a permis de réunir les résultats de cinq études réalisées chez l'homme. Elles présentaient un but commun : réaliser une réinnervation motrice vésicale en créant un arc réflexe dont la stimulation provoquait une contraction du détrusor permettant une miction. Dans cet objectif, une racine somatique spinale ventrale donnée était sectionnée, puis anastomosée au segment d'aval d'une racine sacrée S2 ou S3 innervant la vessie. Il s'agissait donc d'utiliser un réflexe somatique primaire et d'en détourner la racine efférente vers la vessie (Figure 1).


Figure 1
Figure 1. 

Exemple d'une technique de réinnervation vésicale par anastomose des racines antérieures L5-S2.




Le réflexe ainsi créé était déclenché par le patient lui-même. Selon la racine ventrale choisie il devait soit gratter le dermatome correspondant, soit percuter le réflexe ostéotendineux concerné (chez les patients tétraplégiques, cette stimulation nécessitait le recours à un tiers).


Sur le plan chirurgical, les procédés étaient proches d'une étude à l'autre : après laminectomie, les deux racines antérieures motrices étaient sectionnées, puis anastomosées unilatéralement sous microscope avec du fil 9-0 de façon termino-terminale.


Les études chinoises


Les premières études ont été publiées par des équipes chinoises à partir de 2003.


Xiao et al. [14] ont réalisé une réinnervation vésicale chez 15 blessés médullaires complets, de niveau supra-sacré (lésions s'étendant de C4 à T12) présentant une vessie neurologique hyperactive associée à une dyssynergie vésico-sphinctérienne. Ils ont anastomosé la branche antérieure somatique de L5 à S2 ou S3 si la longueur des racines L5 le permettait. Les patients étaient suivis en moyenne trois ans en postopératoire. L'étude était basée sur l'étude de la clinique et des bilans urodynamiques préopératoires et postopératoires.


Dix patients sur les 15 (67 %) avaient réussi à déclencher une miction en stimulant par grattage le dermatome L5. En moyenne les mictions étaient obtenues après un délai d'un an postchirurgie, la miction survenant entre cinq et 15 secondes après la stimulation. Les paramètres urodynamiques (Tableau 1) et la clinique étaient significativement améliorés : le volume moyen du résidu post-mictionnel diminuait de 332 à 31mL, la pression détrusorienne baissait de 88 à 67cmH2 O, les infections urinaires diminuaient également conjointement à l'acquisition d'une miction, puis disparaissaient après que celle-ci soit complète. Chez quatre patients, l'hyperactivité ainsi que la dyssynergie vésico-sphinctérienne étaient améliorées. Chez six patients, il existait une altération de la fonction rénale en préopératoire (créatininémie moyenne de 451μmol/L) contre une valeur dans les limites de la normale en postopératoire.


Chez deux patients, il était constaté une amélioration partielle avec nécessité d'utiliser un électrostimulateur externe pour déclencher l'arc réflexe. Deux patients ne présentaient aucune amélioration.


En 2005 [15], la même équipe a effectué une réinnervation vésicale chez 20 enfants spina bifida. Quatorze d'entre eux présentaient d'après les auteurs une symptomatologie de vessie « aréflexique » de faible capacité, et une vessie hyperactive pour les six autres. La branche antérieure somatique de L5 était anastomosée à S3. Chez 17 patients (85 %) (Tableau 1) il était rapporté une miction après stimulation survenant entre six et 12 mois après la chirurgie. Douze des 14 patients ayant une vessie aréflexique présentaient une amélioration avec une augmentation de la capacité vésicale de 117,28 à 208,71mL, et une élévation de la pression détrusorienne de 18,35 à 32,57cmH2 O.


Pour les vessies hyperactives, cinq des six patients présentaient une amélioration avec augmentation de la capacité vésicale moyenne passant de 94,3 à 177,83mL, diminution du résidu post-mictionnel de 70,17 à 23,67mL, diminution de la pression détrusorienne de 61,5 à 47,0cmH2 O ainsi qu'une amélioration de la dyssynergie vésico-sphinctérienne (chiffres non précisés).


Xiao et al. ont par la suite poursuivi ces deux études, ils ont traité aux total 92 patients blessés médullaires et 110 patients spina bifida avec respectivement 88 % et 87 % d'efficacité à un an [16].


Lin et al. [17] ont réalisé une réinnervation vésicale chez dix patients présentant une lésion du cône terminal (allant de T12 à L1) réalisant une vessie neurologique de type aréflexique en anastomosant T11 à S2 par l'intermédiaire d'un greffon nerveux. Dans cette étude, le suivi moyen des patients était de deux ans. Sept patients (70 %) ont obtenu une miction cinq à dix secondes après la stimulation de l'arc réflexe par grattage du dermatome T11, en moyenne 18 mois après la chirurgie (Tableau 1). Sur le plan urodynamique, des améliorations étaient constatées entre 18 et 24 mois postopératoire. La capacité vésicale moyenne diminuait de 508 à 370mL, le résidu post-mictionnel moyen de 477 à 11mL, la pression détrusorienne maximale augmentait de 3,9 à 88cmH2 O. Chez les sept patients, les sondages intermittents avaient pu être arrêtés entre les 18e et le 24e mois. Après le 18e mois, il était rapporté une diminution de l'incidence des infections urinaires jusqu'à leur disparition après l'obtention d'une miction satisfaisante. Cinq patients présentaient une altération de la fonction rénale préopératoire (créatininémie moyenne à 400μmol/L), qui était normalisée en postopératoire (créatininémie moyenne à 60μmol/L).


Lin et al. [18] ont de nouveau réalisé une réinnervation vésicale chez 12 patients présentant une lésion médullaire complète, supra-sacrée (niveau compris entre C6 et T11) responsable d'une vessie hyperactive avec dyssynergie vésico-sphinctérienne. Ils ont anastomosé la branche antérieure motrice de S1 avec S2 ou S3. La miction était donc ici déclenchée par la percussion du tendon achiléen. Les patients ont été suivis en moyenne trois ans en postopératoire. Une miction était obtenue chez neuf (75 %) patients, avec une amélioration des paramètres urodynamiques (Tableau 1) : augmentation de la capacité vésicale, diminution de la pression détrusorienne, diminution du résidu post-mictionnel, abolition des infections urinaires (chiffres non précisés concernant ce paramètre). La fonction rénale était ici aussi améliorée pour les patients présentant une créatinine initiale élevée, passant de 380μmol/L à 60μmol/L en postopératoire.


La première étude américaine


Devant les résultats des équipes chinoises, une étude américaine a été entreprise. Peters et al. sont à l'origine de cette première étude sur le sujet aux États-Unis. Ils proposaient d'anastomoser une racine ventrale lombaire à S2 ou S3 chez des patients spina bifida. Le réflexe était déclenché par le grattage du dermatome correspondant. Ils considéraient comme résultat positif, toute contraction vésicale entraînant une augmentation de la pression vésicale d'au moins 10cmH2 O. Leurs résultats ont été publiés en 2010 [19] : résultats obtenus chez neuf patients spina bifida à un an (Tableau 1). Sept patients sur neuf (78 %) pouvaient initier une miction, avec un volume moyen uriné de 133ml et un résidu post-mictionnel moyen de 119mL. La compliance vésicale était améliorée de 16,1mL/cmH2 O à 21,8mL/cmH2 O. La fonction rénale postopératoire était identique au préopératoire. Deux (22,2 %) patients avaient pu arrêter les auto-sondages. Cinq (55,5 %) patients prenaient des anticholinergiques et ont pu arrêter leur traitement en postopératoire. D'après les patients, leur qualité de vie avait été améliorée pour six d'entre eux (66,7 %). En revanche, aucun patient n'a acquis une continence complète, et un patient présentait un effet secondaire à type de pied en équin persistant. Enfin, il était rapporté une amélioration du transit.


Discussion


Les résultats des études chinoises étaient concordants, et mettaient en avant la possibilité de déclencher une miction volontaire par la création d'un arc réflexe somato-autonome. Cette miction s'accompagnait d'une amélioration significative des paramètres urodynamiques, quel que soit le type d'atteinte neurologique (centrale ou périphérique) entravant le fonctionnement vésical. Ainsi la réalisation du montage chirurgical adapté permettait d'améliorer la fonction urinaire des patients, en améliorant leur qualité de vie, et en préservant leur haut appareil des infections urinaires. Ces résultats ont conforté ceux obtenus par les travaux précédemment réalisés chez l'animal qui étaient déjà prometteurs.


Il était également mis en avant le fait qu'un muscle lisse, le détrusor, pouvait être réinnervé par des nerfs somatiques par l'intermédiaire de l'acétylcholine utilisant les récepteurs parasympathiques du détrusor.


Sur ce point, Wang et al. [20] se sont intéressés aux conséquences morphologiques sur les fibres nerveuses de la réinnervation vésicale chez le rat. Ils avaient mis en évidence que lors d'une réinnervation vésicale, il existait une repousse axonale somatique des branches motrices dans les gaines parasympathiques autonomes jusqu'à la vessie. La médiation se faisant ensuite par le même neuromédiateur : l'acétylcholine. La vessie était donc directement réinnervée par des fibres somatiques.


En revanche, les résultats de l'étude américaine étaient quant à eux plus mitigés, alors qu'ils avaient l'avantage d'une méthodologie très rigoureuse et d'une analyse plus documentée. En effet, même si Peters et al. [19] ont obtenu des résultats positifs, ils n'étaient pas au niveau des études chinoises. Un cas de lésion déficitaire persistante chez un patient opéré doit inciter à la prudence chez les patients avec une lésion incomplète. L'analyse de ces études avec un recul supérieur sera intéressante à suivre car certains bénéfices peuvent se conforter avec le temps.


Certaines interrogations sont également restées sans réponse aux vues de ces résultats.


Nous n'avons pas su expliquer l'abolition de l'hyperactivité vésicale pour les patients présentant des vessies d'origine centrale. En effet, il n'y avait pas de section des racines spinales postérieures à destinée vésicale, donc l'information sensitive vésicale était toujours effective et de ce fait, le réflexe mictionnel déclenché par le remplissage vésical était toujours présent, pouvant être conduit par les racines supérieures et ou inférieures ainsi que controlatérales.


Peut-être que l'interruption de l'arc réflexe induite par la section de la racine antérieure au niveau de l'anastomose suffisait à inhiber le réflexe mictionnel en réalisant une rhizotomie à minima. Mais cela nous a paru peu probable.


De plus, les centres inhibiteurs de la contraction vésicale sont situés à des niveaux supérieurs par rapport à la lésion médullaire, donc déconnectés étant donné qu'il s'agissait de lésions complètes. La chirurgie réalisée ne contribuait pas à en restaurer le fonctionnement.


De même, nous n'expliquions pas le retour d'une synergie vésico-sphinctérienne et le relâchement du sphincter urétral au cours des mictions déclenchées par l'arc réflexe artificiel. En effet, il s'agissait uniquement d'une réinnervation motrice de la vessie par des fibres cholinergiques à destinée détrusorienne. Il n'existait pas de restauration des voies impliquées dans la synergie vésico-sphinctérienne dont le centre est bulbo-protubérentiel. L'analyse EMG du sphincter urétral par patch avait révélé des interférences lors de l'étude de Peters et al. [19] ne permettant pas de conclure.


La cause de l'échec, chez les patients n'obtenant pas de miction, n'était pas mentionnée par les auteurs, ni explorée, et les résultats des bilans urodynamiques chez ces patients n'était pas fournis.


Dans l'étude de Xiao et al. [15] portant sur les patients atteints de spina bifida, les auteurs parlaient de vessies « aréflexiques », mais de petite capacité. Or habituellement le comportement vésical dans ces cas est une augmentation de la capacité vésicale avec une absence de contraction du détrusor, aucun renseignement n'était donné quant à l'origine de ces petites capacités.


Enfin, il s'agissait d'études réalisées de façon monocentrique par une seule équipe et donc peu interprétables et reproductibles dans la pratique courante.


Il semble difficile à l'heure actuelle de conseiller de réaliser de telles techniques en France, notamment d'un point de vue éthique où le manque de preuve scientifique d'efficacité n'autorise pas de « sacrifier » des racines spinales notamment en supra-lésionnel entraînant une perte de sensibilité chez les patients, voire une perte de chance car empêchant un recours ultérieur à la réalisation d'un Brindley, technique ayant fait la preuve de son efficacité.


Ces techniques restent une voie de recherche, il serait intéressant de les poursuivre dans le cadre d'études, notamment chez l'animal si possible le cochon ou la brebis, afin de répondre aux interrogations suscitées et de confirmer ou non les résultats actuels.


Conclusion


Ces premières études chez l'homme des techniques de réinnervation vésicale rapportent que chez certains patients traités, la stimulation de l'arc réflexe créé pourrait déclencher une contraction vésicale suffisante à une miction. De même, il s'y associerait une amélioration de certains paramètres urodynamiques. Ainsi, aux vues des résultats rapportés, nous pourrions être enthousiastes, mais une certaine prudence est de rigueur car ils suscitent plusieurs interrogations restant sans réponse et il existe des divergences de résultats entre les études. De nouvelles études s'imposent donc pour explorer ce nouvel axe thérapeutique et en confirmer ou non le potentiel suggéré par ces premiers travaux.


Déclaration d'intérêts


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




Tableau 1 - Paramètres urodynamiques préopératoires (pré-op) et à 12 mois postopératoires (post-op).
Étude  Xiao et al., 2003 [14 Xiao et al., 2005 [15
Lin et al., 2008 [17 Lin et al., 2009 [18 Peters et al., 2010 [19
n   15a  14b  6a  10b  12a 
Miction   10 (67 %)  12 (86 %)  5 (83 %)  7 (70 %)  9 (75 %)  7 (78 %) 
 
Capacité vésicale (mL)  
Pré-op  364,17  117,28  94,33  508,0±83  258,8±35  211[48–350] 
Post-op  387,50
p =0,9374 
208,71
p =0,0012 
177,83
p =0,0625 
370,0±59
p =0,0031 
350±49
p =0,0011 
253,67 [155–402] 
 
Volume mictionnel (mL)  
Pré-op  NC  NC  NC  24,0±16,3  44,0±16,2  NC 
Post-op  NC  NC  NC  330,8±42
p =0,0026 
320,6±44,2
p =0,0000 
133 [50–250] 
 
Résidu post-mictionnel (mL)  
Pré-op  358,67  99,36  70,17  477±98  214,0±36  NC 
Post-op  60,0
p =0,0005 
57
p =0,0019 
23,67
p =0,0452 
35±11
p =0,0005 
45±11
p =0,0004 
119 [10–380] 
 
Pression maximale du détrusor (cmH 2 O)  
Pré-op  82,33  17,35  61,5  3,9±2,3  83,9±7,5  NC 
Post-op  62,83
p =0,0025 
32,57
p =0,0012 
47,00
p =0,0312 
88,0±31
p =0,0000 
68±21
p =0,0435 
NC 
 
Débit max (mL/s)  
Pré-op  2,41  NC  NC  3,2±0,8  3,1±0,7  NC 
Post-op  14,33
p =0,0024 
NC  NC  30,2±8,4
p =0,0001 
20,2±6,1
p =0,0002 
NC 
 
Compliance vésicale (mL/cmH 2 O)  
Pré-op  NC  NC  NC  NC  NC  16,1 [6,6–28,6] 
Post-op  NC  NC  NC  NC  NC  21,8 [7,8–53,8] 
 
Hyper-activité vésicale (n=)  
Pré-op  NC  NC  NC  NC  NC  6 (66,67 %) 
Post-op  NC  NC  NC  NC  NC  2 (22,22 %) 
 
Prise d'anticholinergiques (n=)  
Pré-op  NC  NC  NC  NC  NC  5 (55 %) 
Post-op  NC  NC  NC  NC  NC  0 (0 %) 
 
Délai moyen d'obtention des résultats (en mois)   12  18  12  12 



Légende :
NC : valeurs non communiquées.

[a] 
Vessie hyperactive avec dyssynergie vésico-sphinctérienne.
[b] 
Vessie aréflexique.


Références



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