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Laser chirurgical
ÉCOLE NATIONALE VETERINAIRE D’ALFORT Année 2010 INTERET D’UN LASER CHIRURGICAL EN CLIENTELE CANINE THESE Pour le DOCTORAT VETERINAIRE Présentée et soutenue publiquement devant LA FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL le…………… par François, Charles, Guy, Victor REYNIER Né le 30 Octobre 1983 à Nancy (Meurthe-et-Moselle) JURY Président : M. Professeur à la Faculté de Médecine de CRETEIL Membres Directeur : Mme. VIATEAU-DUVAL Maître de conférences à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort Assesseur : Mme. CHAHORY Maître de conférences à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort REMERCIEMENTS A NOTRE PRESIDENT DE THESE Au Professeur à la faculté de Médecine de Créteil, Qui nous fait l’honneur d’accepter la présidence de notre jury de thèse. Hommages respectueux A NOTRE JURY DE THESE A Madame Viateau-Duval, Notre directrice de thèse, Pour m’avoir soutenu dans ce projet Pour son soutien et ses nombreux conseils. A Madame Chahory, Qui a aimablement accepté de participer à notre jury de thèse Et pour sa relecture attentive. Sincères remerciements. A Mamie Odette, Partie trop tôt. Pour ton Amour et ta gentillesse. Je ne t’oublierai jamais. A Maman, Pour ton Amour infini et ton soutien indéfectible. Merci de me donner autant. A Papi, Pour ta patience et les heures passées à me faire réviser mes cours, C’est grâce à toi que je suis arrivé là. A Soline, Pour tout le bonheur et l’Amour que tu m’apportes depuis un an. A ma famille et mes amis, Soeurette, Gérard, Mamie, Alvaric, Vince, Jule, Max, Dips, Jack’s, Despe, Kart, Charly et tant d’autres. Merci d’avoir toujours été là quand j’en avais besoin. Pour votre Amour et votre aide en toutes circonstances. A tous ceux qui m’ont transmis leur savoir et leur amour du métier. Pour avoir contribué à mon épanouissement personnel et professionnel. INTERET D’UN LASER CHIRURGICAL EN CLIENTELE CANINE REYNIER François Résumé : L’acronyme LASER évoque un procédé d’amplification de la lumière par le phénomène d’émission stimulée décrit par Einstein en 1917. Les caractéristiques bien particulières de ce type de rayonnement ainsi que ses interactions avec les tissus en ont fait un outil précieux en médecine et en chirurgie. Il existe une grande diversité de lasers, avec des effets variés et donc des indications différentes. Aussi, leur utilisation requiert une connaissance pointue des principes physiques et optiques régissant leur fonctionnement, d’être conscient de leur dangerosité potentielle et de respecter les règles de sécurité nécessaires. Désormais accessibles aux vétérinaires, les lasers chirurgicaux offrent de nouvelles perspectives dans de nombreuses spécialités : Chirurgie des tissus mous, ophtalmologie, chirurgies mini-invasives et endoscopiques, oncologie … Comme en médecine humaine il y a quelques années, les lasers cherchent aujourd’hui à trouver une place dans l’arsenal thérapeutique dédié à nos animaux de compagnie. Mots clés : LASER, CO2, DIODE, CHIRURGIE, TISSU MOU, OPHTALMOLOGIE, ENDOSCOPIE, CANCEROLOGIE, PALATOPLASTIE, CARNIVORE, CHIEN, CHAT Jury : Président : Pr. Directeur : Mme V. Viateau-Duval Assesseur : Mme S. Chahory Adresse de l’auteur : REYNIER François 19, Rue de la Croix-St-Claude 54520 LAXOU INTEREST OF A SURGICAL LASER IN CANINE PRACTICE REYNIER François Summary: The acronym LASER refers to a procedure of Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. This phenomenon was first described by Einstein in 1917. The characteristics of laser light and its interactions with living tissues make it a useful tool in medicine and surgery. There is a wide array of laser beams, which differ in their biological effects and therefore in their indications. A thorough knowledge of the physical and optical principles involved in laser light emission is required to obtain good results. Users of laser devices must also follow specific safety rules because laser light may be damaging to the patient and to the surgeon himself. Over the past decades, laser devices have become smaller and cheaper, so that they are now available to veterinary clinics. Laser therapy has found indications in a number of medical and surgical specialties: such as oncology, ophthalmology, soft tissue surgery, mini-invasive and endoscopic surgery… New applications of laser therapy in veterinary medicine are being actively investigated. Keywords: LASER, CO2, DIODE, SURGERY, SOFT ENDOSCOPY, PALATOPLASTY, CARNIVORE, DOG, CAT Jury : President : Pr. Director : Ms V. Viateau-Duval Assessor : Ms S. Chahory Author’s address: REYNIER François 19, Rue de la Croix-St-Claude 54520 LAXOU TISSUE, OPHALMOLOGY, SOMMAIRE Introduction 5 Première partie : Le laser : théorie 7 I. Historique A. Historique des lasers B. Les lasers médicaux 1. En médecine humaine 2. En médecine et chirurgie vétérinaire II. Rappels physiques et énergie laser A. La lumière 1. Définitions a. La lumière b. Les photons 2. Interactions Lumière-Matière a. Emission spontanée b. Absorption c. Emission stimulée B. La lumière laser 1. Caractéristiques de la lumière laser a. Monochromaticité b. Quasi-parallélisme c. Cohérence d. Durée d’impulsion ultracourte 2. Genèse de la lumière laser a. Qu’est-ce qu’un laser ? b. Le milieu actif c. Le pompage : processus d’inversion de population C. Caractéristiques du faisceau laser 1. Paramètres d’un rayon laser a. Puissance émise b. Irradiance et densité d’énergie 2. Modes de distribution du faisceau a. Mode continu b. Mode pulsé et superpulsé c. Mode « Scanner » III. Interactions Laser-Tissus A. Caractéristiques du comportement de la lumière dans les tissus 1. La réflexion 2. La transmission 3. La diffusion 4. L’absorption B. Effets de la lumière laser sur les tissus 1. Effet photochimique 2. Effet photothermique 3. Effet photomécanique Deuxième partie : Le laser : aspects pratiques I. Les différents lasers A. Les lasers à CO2 B. Les lasers diode semi-conducteurs C. Les lasers Nd : YAG 7 7 7 7 8 8 8 8 8 9 10 10 10 11 12 12 12 12 12 12 13 13 14 15 16 16 16 16 16 16 17 17 18 18 18 18 19 19 20 21 22 24 25 25 25 25 26 -1- D. E. F. G. H. I. II. Les lasers Nd :YAG doublés en fréquence Les lasers Argon Les lasers à rayonnement visible Les lasers à rubis Les lasers Holmium Les lasers Excimères 26 26 26 27 27 27 Le matériel A. Moyens de transmission du faisceau laser 1. Le bras articulé avec miroirs 2. La fibre optique 3. Le guide-ondes creux 4. Le tir direct B. Pièces à main C. Interface informatique et réglages 27 27 27 29 30 31 31 32 III. Le laser et la sécurité A. Considérations générales B. Les dangers liés au laser 1. Les risques optiques a. Les risques pour les yeux b. Les risques pour la peau 2. Les risques non optiques a. Le risque d’incendie b. Le risque électrique c. Le risque chimique d. Le risque biologique C. Les mesures de sécurité 1. La classification des lasers 2. La DNRO : distance nominale de risque oculaire 3. La protection du patient 4. Prévention des incidents a. La protection intégrée b. La protection collective c. La protection individuelle D. Les textes de référence 33 33 33 33 34 35 35 36 36 36 37 37 37 38 38 39 39 39 40 41 IV. Aspects économiques A. Prix des lasers B. Rentabiliser son laser 41 41 42 Troisième partie : Applications cliniques des lasers I. Résumé des indications des lasers en médecine humaine A. Dermatologie 1. Les lasers épilatoires a. Appareils utilisés b. Indications esthétiques c. Indications médicales 2. Les lasers vasculaires a. Appareils utilisés b. Indications médicales c. Indications esthétiques 3. Les lasers en esthétique 4. Les lasers abrasifs 5. Les lasers pigmentaires 6. Thérapie photodynamique B. Les lasers pour le diagnostic par fluorescence C. Les lasers en ophtalmologie 1. Actions électro-mécaniques 2. Actions photoablatives 3. Actions thermiques 43 43 43 43 43 43 43 43 43 44 44 44 44 45 45 45 46 46 46 46 -2- II. 4. Effets photodynamiques D. Les lasers en bronchologie E. Les lasers en neurochirurgie F. Les lasers en cancérologie : la photochimiothérapie G. Les lasers en chirurgie ORL H. Indications en chirurgie de la cavité buccale et dentisterie 47 47 47 48 48 49 Le laser à CO2 A. Les avantages du laser à CO2 1. Sélectivité d’action 2. Technique « No Touch » 3. Section et destruction tissulaire sans hémorragie 4. Absence d’œdème post-opératoire 5. Diminution de la douleur post-opératoire 6. Diminution des réactions fibro-cicatricielles 7. Finesse de coupe, précision, rapidité du geste et puissance modulable 8. Vaporisation sélective B. Choix du laser à CO2 en chirurgie des tissus mous C. Technique chirurgicale avec un laser C02 D. Les indications du laser CO2 1. Incisions cutanées et musculaires a. Réalisation des voies d’abord b. Lambeaux cutanés c. Granulomes de léchage d. Chirurgie plastique e. Les biopsies 2. Le laser en dermatologie a. Papillomes viraux b. Epithelioma spinocellulaires c. Angiomatose cutanée 3. Chirurgie uro-génitale a. Cystotomie b. Urétrostomie 4. Oncochirurgie a. Avantages du laser CO2 en oncochirurgie b. Fibrosarcome c. Tumeurs mammaires d. Adénomes sébacés 5. Chirurgie des paupières et des annexes oculaires a. Chirurgie d’enfouissement de la glande nictitante b. Chirurgie de correction des entropions c. Traitement des chalazions et adénomes du bord palpébral d. Distichiasis et cils ectopiques e. Enucléation 6. Chirurgie des oreilles a. Ablation du pavillon b. Traitement chirurgical des othématomes c. TECALBO 7. Chirurgie de l’oropharynx et du nasopharynx a. Nosectomie b. Correction de narines sténotiques c. Palatoplastie d. Dévocalisation 8. Chirurgie des extrémités a. Amputations b. Onychectomie féline 9. Chirurgie péri-anale et rectale a. Considérations pour la chirurgie laser en région péri-anale b. Chirurgie d’exérèse des circumanalomes c. Sacculectomie d. Chirurgie d’exérèse des masses rectales 50 50 50 51 51 51 51 52 52 52 53 53 55 55 56 56 57 57 57 57 57 58 58 58 58 59 60 60 61 61 61 61 62 62 62 62 62 63 63 63 63 64 64 64 64 66 67 67 67 68 68 68 68 69 -3- e. Traitement chirurgical des fistules anales 10. Dentisterie et chirurgie de la cavité buccale a. Principaux lasers utilisés b. Indications des lasers en dentisterie c. Indications des lasers en chirurgie de la cavité buccale 11. Chirurgie gastro-intestinale 12. Chirurgie endocrine 69 70 70 70 70 71 71 III. Les indications des lasers diode et Nd :YAG A. Les avantages du laser diode B. Les indications du laser diode 1. Ophtalmologie a. Glaucome b. Capsulotomie c. Kystes iriens et tumeurs de l’uvée d. Rétinopexie 2. Chirurgie mini-invasive et endoscopique a. Mode d’utilisation b. Indications et résultats 72 72 73 73 73 74 74 75 75 75 76 IV. Autres indications des lasers et résultats A. Indications du laser Nd : YAG 1. Prostatectomie partielle sur carcinomes prostatiques 2. Neurochirurgie B. Ablation percutanée préventive des disques intervertébraux C. Thérapie photodynamique D. Lithotritie E. Traitement des plaies chroniques F. Pathologie de la cornée 77 77 77 77 78 78 79 80 80 Conclusion 83 Bibliographie 85 -4- INTRODUCTION Albert Einstein fut, en 1917, le premier à décrire le concept de « Laser » comme acronyme de « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation » soit, en français, amplification de la lumière par émission stimulée de radiations. Il a fallu ensuite 40 ans pour que Théodore Maiman créé le premier laser médical. Depuis les années 60, les lasers se sont largement répandus et ont permis de nombreuses avancées en médecine et en chirurgie, humaine comme vétérinaire. Malgré l’incroyable développement des lasers en thérapeutique humaine, ils ont longtemps été considérés comme des « jouets » par les vétérinaires en raison de leur taille et de leurs prix exorbitants, qui les rendaient inutilisables en pratique courante. Cependant, dans la dernière décennie, les avancées technologiques ont permis la naissance de lasers, plus pratiques, portables et compacts, qui devinrent économiquement abordables pour les hôpitaux vétérinaires privés ou publics. Le laser, jusqu’alors réservé aux soins humains, est devenu un outil à part entière de l’arsenal vétérinaire. L’utilisation des lasers en pratique vétérinaire permet une amélioration des soins et d’envisager de nouvelles options thérapeutiques pour les pathologies de nos animaux. Mais cette nouvelle technologie comporte aussi des risques et des dangers pour la santé et la sécurité des patients, du vétérinaire et de son équipe. Une compréhension, chez les praticiens, de la lumière laser et de son interaction avec les tissus, permettra d’obtenir des résultats optimaux en limitant au maximum le facteur risque. Dans une première partie, nous détaillerons les notions théoriques que les praticiens devront acquérir pour utiliser un laser. Après des rappels physiques sur la lumière et ses caractéristiques, nous décrirons ce qu’est la lumière laser et comment celle-ci va agir sur les tissus vivants. Nous verrons dans une deuxième partie les aspects pratiques qui intéresseront les praticiens qui hésitent à faire l’acquisition de cet outil. Nous verrons ce qu’implique l’achat et l’utilisation au quotidien d’un laser dans une structure vétérinaire, ainsi que les normes de sécurité inhérente à cette énergie. Nous nous attacherons, dans une dernière partie, à décrire l’utilisation clinique des 2 principaux lasers accessibles aux praticiens vétérinaires : le laser diode et le laser CO2. Nous tenterons d’aborder de manière exhaustive les différentes utilisations possibles de ces lasers et de souligner leurs avantages par rapport aux outils chirurgicaux conventionnels. -5- -6- PREMIERE PARTIE : LE LASER : THEORIE I. Historique A. Historique des lasers Le principe de l'émission stimulée (ou émission induite) est décrit dès 1917 par Albert Einstein. En 1950, le physicien français Alfred Kastler (Prix Nobel de Physique en 1966) propose un procédé de pompage optique, qui est validé expérimentalement par Brossel, Kastler et Winter deux ans plus tard. Mais ce n'est qu'en 1953 que le premier MASER pour « Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation » (Maser au gaz ammoniac) est conçu par Gordon, Zeiger et Townes. Au cours des six années suivantes, de nombreux scientifiques tels Bassov, Prokhorov, Schawlow et Townes contribuent à adapter ces théories aux longueurs d'ondes du visible. Townes, Bassov, et Prokhorov partagent le Prix Nobel de Physique en 1964 pour leurs travaux fondamentaux dans le domaine de l'électronique quantique, qui mènent à la construction d'oscillateurs et d'amplificateurs basés sur le principe du Maser-Laser. En 1960, le physicien américain Théodore Maiman obtient pour la première fois une émission laser au moyen d'un cristal de rubis. Un an plus tard, Ali Javan met au point un laser au gaz (Hélium et Néon) puis en 1966, Peter Sorokin construit le premier laser à liquide. Le laser connaît sa première utilisation en médecine vétérinaire en 1964, lors d’une nodulectomie sur une corde vocale (Berger et Eeg, 2006). B. Les lasers médicaux D’après Delacretaz G., 2008-2009 1. En médecine humaine Dès 1962, les ophtalmologistes se lancèrent dans la photocoagulation de la rétine par laser à rubis pulsé, remplaçant ainsi la lampe à Xénon utilisée auparavant. De même, les dermatologues et les dentistes vont tenter l’expérience, au début sans trop de succès. Il fallut attendre, en 1972, l’apparition du laser continu à Argon, puis du laser CO2, pour assister à un réel développement de l’utilisation du laser en médecine. En ophtalmologie, le laser à Argon remplaça rapidement le laser à rubis. De même, le laser CO2, utilisé par Jako et Strong, pour le traitement des papillomatoses laryngées, fut ensuite adapté en chirurgie générale et en gynécologie par Kaplan. En 1975, un autre grand pas fut accompli, avec l’apparition du laser Néodyme : YAG (Nd : YAG), celui-ci permettant la transmission du faisceau laser à distance par l’intermédiaire de fibres optiques. Il pouvait ainsi déplacer le rayon jusqu’à l’intérieur de l’organisme et de traiter des lésions in situ, à l’aide d’endoscopes, notamment digestifs et bronchiques. -7- Durant ces 30 dernières années, toutes sortes d’autres types de laser sont apparus avec des succès variables : on citera les lasers Nd :YAG doublés par cristaux de KTP (Potassium Titanyl Phosphate), Erbium : YAG, Hélium-Néon, à colorants, ou plus récemment, les lasers à semi-conducteurs (diode) très prometteurs. Il n’en reste pas moins que les plus utilisés encore actuellement en médecine restent les lasers à l’argon, les lasers Nd :YAG doublés, les lasers CO2 et les lasers Nd : YAG. 2. En médecine et chirurgie vétérinaire Malgré l’incroyable développement et les avancées en humaine, le laser en pratique vétérinaire a longtemps été considéré comme un « jouet chirurgical », à cause de son encombrement et de son prix exorbitant, qui rendaient irréalisable son utilisation en pratique courante. Dans la dernière décennie cependant, les avancées technologiques ont permis l’apparition de lasers compacts, pratiques et portables dont l’acquisition est devenue économiquement envisageable pour les hôpitaux privés et publics. Le laser a révolutionné la chirurgie des voies respiratoires supérieures des chevaux dès 1985. Il permet des améliorations dans le confort des patients et du praticien et aussi d’étendre les possibilités thérapeutiques proposées aux propriétaires d’animaux. Les lasers ont permis d’accroître la précision chirurgicale et de diminuer la morbidité en chirurgie vétérinaire. Ils diminuent les temps chirurgicaux et les coûts par rapport aux techniques sanglantes classiques. Pour autant, les lasers peuvent-ils enfin trouver une légitimité et des applications en chirurgie des petits animaux ? II. Rappels physiques et énergie laser A. La lumière 1. Définitions a. La lumière La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380 nm (violet) à 780 nm (rouge) (Figure 1); Newton présente un cercle des couleurs chromatiques basé sur la décomposition de la lumière blanche par un prisme. Outre la lumière visible, on s’intéressera aux longueurs d’onde situées dans les domaines infrarouge (> 800 nm) et ultraviolet (< 400 nm). -8- Fig. 1 : Spectre électromagnétique (d’après Berger et Eeg, 2006) La lumière est une forme d'énergie issue de deux composantes : - une onde électromagnétique ondulatoire un aspect corpusculaire (les photons) b. Les photons En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l’interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette interaction se traduit d’un point de vue quantique comme un échange de photons. Dans la conception actuelle de la lumière, les ondes électromagnétiques, des ondes radio aux rayons gamma en passant par la lumière visible, sont toutes constituées de photons. Le concept de photon a été développé par Albert Einstein pour expliquer des observations expérimentales qui ne pouvaient être comprises dans le cadre d’un modèle ondulatoire classique de la lumière. Il a ainsi montré que parallèlement à ses propriétés ondulatoires – interférences et diffraction –, la propagation du champ électromagnétique présente simultanément des propriétés corpusculaires. Les photons sont des « paquets » d’énergie élémentaires ou quanta de rayonnement électromagnétique qui sont échangés lors de l’absorption ou de l’émission de lumière par la matière. -9- 2. Interactions Lumière-Matière D’après Delacretaz G., 2008-2009 et Bourg-Heckly G., 2008-2009 a. Emission spontanée L’émission spontanée (Figure 2) correspond à un changement d’état d’un atome qui passe d’un niveau N2 d’énergie E2 à un niveau inférieur N1 d’énergie E1 ; et d’après le principe de conservation de l’énergie, la différence ΔE entre les deux niveaux permet l’émission d’un photon d’énergie propre égale à ΔE. Ainsi on a : hc/λ = ΔE = hν avec h : constante de Planck = 6,62.10-34 J.s, c la célérité en m/s, ν la fréquence en Hertz ou s-1 et λ la longueur d’onde correspondante en mètres. Le photon hν émis se définit donc par une longueur d’onde, une fréquence et une couleur. On note que les photons ont d’autant plus d’énergie que leur longueur d’onde λ est courte. Fig. 2 : Modélisation de l’émission spontanée E2 N2 Photon = hν E1 N1 b. Absorption L’absorption (Figure 3) existe lorsqu’on soumet les atomes à un photon d’énergie correspondant à la différence entre deux niveaux d’énergie, c’est-à-dire lorsque hν = ΔE > ou = E2-E1. Dans ce cas, il existe une possibilité que l’énergie soit absorbée par l’atome et que les électrons puissent passer d’un niveau N1 d’énergie E1 à un niveau N2 d’énergie E2, telle que E2 > E1. - 10 - Fig. 3 : Modélisation de l’absorption E2 N2 Photon = hν E1 N1 c. Emission stimulée Il s’agit d’un effet inverse à celui de l’absorption. C’est un phénomène naturel mais exceptionnel qui fut décrit la première fois par Albert Einstein en 1917. Un atome dans l'état E2 peut se "désexciter" vers le niveau N1 sous l'effet d'une onde électromagnétique, qui sera alors amplifiée. Comme pour l'absorption, ce processus n'est important que si l’énergie hν est proche de ΔE. On peut l'interpréter comme l'émission d'un photon d'énergie hν qui vient s'« ajouter » au rayonnement déjà présent. En physique atomique, il est possible de favoriser la désexcitation d'un électron en illuminant l'atome d'une lumière ayant une longueur d'onde correspondant à l'énergie de transition entre les deux états électroniques. On appelle ce phénomène l'émission stimulée (Figure 4). Ce processus, qui est la base du fonctionnement des lasers ne peut être compris que dans le cadre de la théorie quantique des champs qui considère d'un point de vue quantique à la fois l'électron en orbite autour de l'atome ainsi que le champ électromagnétique qui interagit avec l'atome. Fig. 4 : Modélisation de l’émission stimulée E2 Photon = hν E1 N2 Photon = hν Photon = hν N1 - 11 - A l’état stable, le nombre d’électrons est toujours inférieur sur N2 par rapport à N1. Pour amplifier le phénomène d’émission stimulée, on va chercher à obtenir une « Inversion de population », c’est-à-dire, obtenir un plus grand nombre d’électrons sur N2 que sur N1. Sans cela le phénomène d’absorption serait toujours prédominant par rapport à celui d’émission stimulée. Cette amplification est une condition essentielle au fonctionnement du laser, nous la décrirons dans la suite. B. La lumière laser Les sources lumineuses classiques comme une ampoule électrique ou un rayon de soleil sont composées de multiples longueurs d’onde, étendues sur les spectres de lumière visible et invisible. Les photons n’ont ni la même direction, ni la même phase, ni la même polarisation (Figure 5). 1. Caractéristiques de la lumière laser a. Monochromaticité Le laser n’émet que dans une seule longueur d’onde, ou raie d’émission. On parle de pureté spectrale. En fait, certains lasers peuvent émettre dans plusieurs couleurs séparées les unes des autres (lasers à colorant par exemple). b. Quasi-parallélisme Du fait de la conception technique des lasers, le faisceau est très peu divergent. Ceci permet de le focaliser de façon très précise pour apporter une grande énergie par unité de surface. c. Cohérence Elle est à la fois temporelle et spatiale, c'est-à-dire qu’elle est organisée et très directive. La cohérence temporelle est liée au milieu et à la cavité laser. Ceci correspond au fait que les photons ont même longueur d’onde, même direction, même amplitude et même phase. d. Durée d’impulsion ultracourte Par exemple pour un laser Nd : YAG ophtalmologique, la durée d’impulsion est de 5 nanosecondes, c'est-à-dire que pour une durée de vie de 5 ans d’un tel laser, il délivrera au total 2 s de lumière. Sa puissance moyenne est de 0,15 Watts mais sa puissance instantanée est de 3000 Watts !!! C’est parce qu’elle est pulsée que la lumière laser peut être si puissante. - La lumière laser est donc : monochromatique : une longueur d’onde cohérente : photons en phase, dans le temps et l’espace monodirectionnelle : faible angle de divergence des photons puissante : énergie cumulée énorme grâce à des photons synchronisés et une énergie pulsée. - 12 - Fig. 5 : Différences lumière laser / lumière blanche (d’après Berger et Eeg, 2006) Lumi relaser Lumi relaser Lumière laser Coh rente Cohérente Lumi reblanche Lumière blanche Non rente Noncoh cohérente Spectrecolor coloré Spectre Monochromatique Collimat Collimatée Non Non Collimat collimatéee Intense Non intense 2. Genèse de la lumière laser a. Qu’est-ce qu’un laser ? Un laser est fondamentalement un amplificateur de lumière (fonctionnant grâce à l'émission stimulée). 1) L'amplificateur est un ensemble d'atomes que l'on « pompe » dans un état excité E2, au moyen d'une source d'énergie extérieure (autre laser, énergie électrique, téléphérique...). C’est l’ « inversion de population ». 2) Un élément stimulant ou déclenchant 3) Le rayonnement émis dans cet amplificateur est rebouclé sur son entrée au moyen de deux miroirs, qui constituent une « cavité » dont la longueur est un multiple de la longueur d’onde λ du rayonnement. Un des miroirs est totalement réfléchissant pour la longueur d’onde λ donnée et le second laisse passer une infime partie du rayonnement : le rayon laser de sortie (Figure 6). - 13 - Fig. 6 : Schéma simplifié du fonctionnement d’un laser. Pompage Milieu amplificateur Miroir 100% réfléchissant R = 100 % Rayon laser de sortie Miroir semi réfléchissant R = 90 % Les trois éléments sont donc : un milieu actif, un système de pompage et une cavité de résonance. b. Le milieu actif Les lasers sont souvent appelés du nom de leur milieu actif, ce dernier pouvant être solide, liquide ou gazeux. C’est le milieu actif qui impose la longueur d’onde, donc la couleur du faisceau laser. Gaz : Ar+ , Kr+, HeNe, CO2, Excimère Liquide : Colorants Solide : Nd : YAG, Er : YAG, Rubis, Saphir, Alexandrite, Semi-conducteur - 14 - Tableau 1. Différents types de laser en fonction de leur longueur d’onde. D’après Delacretaz G, 2008-2009 Nom Excimère Argon Vapeur d’or Hélium-Néon Rubis Diode Alexandrite Nd : YAG Couleur Ultraviolet Bleu Vert Vert Jaune Vert Vert Jaune Variable Jaune-vert Rouge Rouge Rouge Rouge sombre Proche infrarouge Proche infrarouge Proche infrarouge Holmium : YAG Erbium : YAG CO2 Proche infrarouge Proche infrarouge Infrarouge lointain Vapeur de cuivre KTP (YAG double fréquence) Krypton Laser à colorant Longueur d’onde (nm) 200-400 488 514 511 578 532 531 568 400-1000 577 632 627 632 694 670-1550 760 1064 1320 2100 2900 10600 c. Le pompage : processus d’inversion de population Afin que N2>N1, il faut exciter les électrons pour que la couche de niveau électrique la plus élevée comporte plus d’électrons que la couche énergétique inférieure, ce qui est contraire à l’équilibre naturel de l’atome mais permet ainsi de posséder une « réserve » d’énergie qui va permettre l’amplification, c’est-à-dire l’émission d’un nombre de photons supérieur au nombre d’arrivée. Plusieurs moyens sont à notre disposition pour inverser ces populations : l’amplification par pompage optique, thermique ou chimique, par décharge électrique sélective ou par téléphérique par exemple. - 15 - C. Caractéristiques du faisceau laser D’après Delacretaz G., 2008-2009 et Bourg-Heckly G., 2008-2009 1. Paramètres d’un rayon laser a. Puissance émise La puissance indique la quantité d’énergie délivrée par unité de temps au point d’impact et s’exprime en Watts. L’énergie est mesurée en Joule. P (t) = dE/dt 1 Watt = 1 Joule/1 seconde Ainsi si on utilise un faisceau laser de 30W pendant 1 seconde, on délivre 30 Joules d’énergie. On peut doubler la quantité totale d’énergie reçue soit en doublant la puissance émise, donc en passant à 60W, soit en doublant le temps d’exposition, donc en maintenant le faisceau en activité pendant 2 secondes. b. Irradiance et densité d’énergie L’irradiance ou densité de puissance est définie par le degré de puissance rapportée à la surface ; elle s’exprime en Watts/cm2. Plus la surface au point d’impact est petite, plus la densité de puissance est élevée. Irradiance = P (Watts) / Surface d’impact (cm2) La fluence est l’énergie totale reçue par unité de surface, elle intègre la durée du tir laser. Fluence = P (Watts) x t (secondes) -----------------------------Surface d’impact (cm2) La fluence sera d’autant plus élevée que le tir est long et que la surface du point d’impact est petite. 2. Modes de distribution du faisceau Différents modes de distribution du faisceau laser sont proposés par les lasers actuels. Ces modes peuvent permettre d’obtenir un effet sur les tissus plus efficace avec une meilleure vaporisation tout en limitant les effets néfastes sur les tissus. a. Mode continu Quand un laser est utilisé en mode continu, l’énergie laser est délivrée sans interruption. Le mode peut être haché, c’est un mode continu interrompu. - 16 - b. Mode pulsé et superpulsé Le faisceau laser est alors émis en une série d’impulsions. Les pics des impulsions peuvent atteindre des puissances de 109 Watts. Les durées des impulsions peuvent être extrêmement courtes (picosecondes). Le laser Nd : YAG peut-être pulsé avec des impulsions de l’ordre de la Nanoseconde ou de la Picoseconde, en ophtalmologie. C’est le mode « Q-Switched » ou mode pulsé déclenché. L’effet obtenu est alors un effet d’onde de choc mécanique. Fig. 7 : Modes de distribution du faisceau (d’après Berger et Eeg, 2006) Mode continu Mode haché Mode pulsé ou superpulsé Mode Q-Switched ou pulsé déclenché c. Mode « Scanner » Le mode « Scan » ou « Scanner » est un ancillaire disponible sur certains lasers CO2. C’est un système de balayage qui permet, lors de traitement de moyennes ou grandes surfaces, de répartir de manière homogène l’énergie laser sur le tissu cible. L’usage le plus répandu est le traitement des angiomes. - 17 - III. Interactions Laser-Tissus A. Caractéristiques du comportement de la lumière dans les tissus Le laser est utilisé pour réaliser un transfert d’énergie entre le rayonnement et le tissu cible. L’effet est fonction de la densité d’énergie, du temps d’application du rayon sur les tissus, de la longueur d’onde et de son mode, continu ou pulsé. Après irradiation laser, quatre types de d’interactions peuvent survenir (Figure 8) : - la réflexion, - la transmission, - la diffusion, - l’absorption. Fig. 8 : Les quatre interactions de la lumière à la surface d’un tissu (d’après Berger et Eeg, 2006) RRéflexion flexion Rayons incidents Diffusion Absorption Absorption Transmission 1. La réflexion Le laser peut-être réfléchi sur la surface de la cible comme s’il s’agissait d’un miroir. La réflexion peut être spéculaire ou diffuse (ex : pointeur sur tableau blanc). 2. La transmission Le rayon peut-être transmis au travers de la matière comme de la lumière à travers le verre. Cela peut permettre de traiter un tissu situé en profondeur, derrière le tissu traversé. Ainsi, le laser à Argon est transmis à travers la chambre antérieure de l’œil pour coaguler un vaisseau situé plus loin, au niveau de la rétine. De même, le laser Nd :YAG au niveau de la vessie, passant au sein du liquide urinaire pour vaporiser une tumeur de la paroi vésicale lors d’une cystoscopie. - 18 - 3. La diffusion Il s’agit d’une réflexion particulaire. Le photon est dévié dans le milieu sans être absorbé. Il peut y avoir des diffusions multiples avant absorption. La diffusion est caractérisée par le coefficient de diffusion μs et par le coefficient d’anisotropie (angle moyen de diffusion). 4. L’absorption L’absorption est caractéristique d’un milieu. Elle se caractérise par μa, le coefficient d’absorption. Pour chaque milieu, le coefficient μa est fonction de la longueur d’onde (Figure 9). Plus le coefficient d’absorption est grand, plus vite le rayonnement sera absorbé et converti en chaleur par les tissus et donc moins la profondeur de pénétration sera grande (Figure 10). Fig. 9 : Spectre d’absorption de l’eau et des principaux pigments (d’après Berger et Eeg, 2006) Coefficient absorption (par cm) Longueur onde LongueurdÕ d’onde (Microns) (Microns) - 19 - Fig. 10 : Profondeur d’absorption des principaux lasers à faible irradiation (d’après Kamami, 1997) B. Effets de la lumière laser sur les tissus Comme vu précédemment les différents lasers produisent des faisceaux de longueur d’onde et de puissance différentes. La composition des tissus et la longueur d’onde du laser déterminent les effets tissulaires de l’exposition lumineuse. La lumière laser touchant un tissu cible peut engendrer différents phénomènes optiques à l’interface laser-tissu : la lumière peut être réfléchie, absorbée, réfractée, transmise ou diffusée. La lumière laser est transformée en d’autres formes d’énergie quand elle est absorbée par le tissu cible. Ces interactions lumièretissu peuvent être de différents types. Dans un ordre croissant de magnitude, ces effets peuvent être photochimiques, photothermiques ou photoplasmolytiques, en fonction que la lumière absorbée est transformée en énergie chimique, thermique ou mécanique/acoustique (Figure 11). - 20 - Fig. 11 : Effets des lasers en fonction de la puissance et du temps d’exposition (D’après Mordon S., 2008-2009) Puissance W/cm2 1015 Effets électromécaniques 108 Effets photoablatifs Effets photothermiques 102 Effets photochimiques Picosecondes Minutes Durée d’exposition 1. Effet photochimique On sait depuis longtemps que la lumière a des effets métaboliques sur les tissus, telle la photosynthèse ou la synthèse de vitamine D. Par ailleurs, certains agents sensibilisants, appelés chromophores, peuvent favoriser les effets métaboliques de la lumière. Ainsi, par exemple, les tétracyclines sont photosensibilisants et peuvent augmenter le risque de coups de soleil, lors d’une exposition solaire prolongée. De la même façon, en cancérologie, certains lasers peuvent activer une drogue photosensibilisante, telle l’Hématoporphyrine (HpD) qui se fixe de façon spécifique sur les tissus néoplasiques. On peut ainsi traiter certains types de tumeurs malignes, telles que les lésions oesophagiennes, vésicales, mammaires ou bronchiques. Mais l’HpD n’est pas entièrement spécifique des cellules malignes et peut être également toxiques à l’égard de certains tissus sains, tels la peau, entraînant un risque de brûlures graves après exposition solaire, durant 4 semaines après traitement. C’est cet effet photochimique qui est à la base de la thérapie photodynamique que nous expliquerons dans la troisième partie. - 21 - 2. Effet photothermique L’effet photothermique intervient quand la lumière laser est absorbée par les tissus et convertie en chaleur au sein du tissu cible. Il en résulte une augmentation de température du tissu cible. Différents effets tissulaires peuvent être observés en fonction de la température atteinte. L’absorption de l’énergie laser par le tissu est la somme des absorptions de chaque composant du tissu cible, affectés du coefficient correspondant à leur importance dans la composition du tissu. L’eau représente environ 80% de la composition des tissus mous, les autres constituants sont l’hémoglobine, la mélanine, les protéines, les phospholipides …Un parfait exemple de l’importance de cette absorption est le laser à CO2 dont la longueur d’onde est massivement absorbée par l’eau. En chirurgie des tissus mous, le faisceau laser d’un laser à CO2 est absorbé sur une distance de 0.03 mm. En comparaison, le faisceau d’un laser Nd : YAG sera absorbé par le même tissu sur une profondeur de 1 à 3 mm. (Figure 12) Fig. 12 : Profondeur de pénétration de différents lasers dans un tissu pigmenté (d’après Berger et Eeg, 2006) Profondeur de de pénétration p n tration (mm) Profondeur (mm) - 22 - Le contrôle de l’effet photothermique sur les tissus cibles et la limitation des blessures thermiques périphériques sont les enjeux clés d’une bonne évolution clinique suite à un traitement au laser. - Lorsque la température est entre 37 et 60°, les tissus commencent à se rétracter et à changer de conformation. Il y a vasodilatation et atteinte endothéliale. L’hyperthermie contracte les tissus et les vaisseaux voire détruit les vaisseaux entraînant une hypoxie tissulaire et une mort cellulaire. Cet effet a été utilisé en chirurgie humaine pour le traitement de carcinomes vésicaux et prostatiques (Beisland, 1986). Il y a arrêt de l’activité enzymatique. - Avec une température entre 60 et 90°, il y a dénaturation des protéines et coagulation des vaisseaux. Le collagène se contracte, il y a déshydratation cellulaire, les tissus sont endommagés de manière irréversible. La dénaturation du collagène et du protocollagène vers 75°C entraîne la formation d’une sorte de « colle » : la fibronectine, par contraction et fusion des fibres de collagène. C’est l’effet utilisé pour les techniques d’anastomoses digestives par laser (Cespanyi et al., 1987). - Entre 90 et 100°, la carbonisation des tissus commence. - Au-delà de 100°, les tissus sont vaporisés. Ce phénomène est dû à une ébullition quasiinstantanée de l’eau intracellulaire, les tissus sont convertis en vapeur gazeuse et en fumée. Les autres composants des tissus sont carbonisés. Ces tissus carbonisés ne peuvent plus être vaporisés car ils ne contiennent plus d’eau. Par contre ils ont la faculté d’absorber la lumière laser à n’importe quelle longueur d’onde. Continuer à exercer la lumière laser sur ces résidus a comme unique effet une accumulation de chaleur dans les tissus périphériques contribuant aux lésions thermiques. Ces résidus carbonisés doivent donc être enlevés du site opératoire à l’aide d’une compresse humide avant de poursuivre le traitement laser. Ces résidus, si on ne les retire pas, agissent par la suite comme des corps étrangers. Ils maintiennent une inflammation et peuvent servir de support à une prolifération bactérienne. L’association des dommages thermiques collatéraux et des résidus carbonisés peut entraîner des retards de cicatrisation voire des nécroses tissulaires. L’incision des tissus est obtenue par volatilisation sur une bande étroite. Idéalement, le clinicien doit pouvoir s’arrêter quand il le souhaite à un de ces stades pour obtenir exactement l’effet tissulaire recherché. En résumé, 2 effets principaux : - Effet photopyrolytique => coagulation tissulaire C’est un effet dérivé de l’effet thermique. Cette interaction entre tissu et lumière entraîne la coagulation des tissus. Cet effet est obtenu lorsque la température du tissu cible atteint des valeurs comprises entre 60 et 100°C. Cette coagulation au laser est classiquement celle observée en mode contact avec les lasers diode ou Nd : YAG. La lumière laser est convertie en chaleur au niveau de la fibre et appliquée directement par contact sur les tissus à coaguler (à l’image d’un bistouri électrique). Cet effet peut aussi être atteint avec un laser à CO2 en éloignant les tissus du point de convergence des rayons focalisés. - 23 - - Effet photovaporolytique=> vaporisation tissulaire C’est un autre dérivé de l’effet thermique. Le but est ici d’atteindre rapidement une température supérieure à 100° de manière à vaporiser le tissu cible rapidement et ainsi limiter au maximum la diffusion de la chaleur dans les tissus environnants (moins de 0.1% de l’énergie absorbée). L’eau est ici vaporisée instantanément. Les lasers les plus utilisés pour obtenir un tel effet sont les lasers à CO2 et les lasers Er : YAG car leurs longueurs d’onde sont massivement absorbées par l’eau intracellulaire. Les lasers diode en mode contact peuvent aussi obtenir cet effet sur des tissus pigmentés mais seulement pour des puissances de tir élevées. Tableau 2. Effet de la température sur les constituants tissulaires Température 45°C 50°C 60°C 70°C 80°C 100°C > 100°C Effets Vasodilatation, dommage endothélial Disparition de l’activité enzymatique Désorganisation des membranes cellulaires Dénaturation des protéines Dénaturation du collagène Perméabilisation des membranes Contraction des fibres de collagène Nécrose de coagulation Vaporisation de l’eau Déshydratation totale Volatilisation des constituants organiques Hyperthermie Coagulation tissulaire Vaporisation tissulaire 3. Effet photomécanique D’après Delacretaz G., 2008-2009 Cet effet est un effet mécanique/acoustique. Cet effet intervient quand une lumière laser pulsée est convertie en énergie acoustique. Cette énergie acoustique agit sur les tissus cibles comme une onde de choc. Un tel effet ne peut être obtenu qu’avec des faisceaux lumineux de puissance élevée (>1010W/cm2) et de pulsations ultracourtes (Figure 11). Un bon exemple est la lithotritie qui est réalisée avec un laser Ho : YAG. - 24 - DEUXIEME PARTIE : LE LASER : ASPECTS PRATIQUES I. Les différents lasers D’après Delacretaz G., 2008-2009 De nombreux types de lasers médicaux sont disponibles. En général, chaque laser est acquis pour une utilisation spécifique. Les lasers à CO2, diode, Nd : YAG, à Argon, Holmium ou à rubis sont les lasers les plus utilisés en médecine et chirurgie vétérinaire. A. Les lasers à CO2 Longueur d’onde : 10600 nm, infrarouge lointain Ce laser est idéal pour couper et vaporiser les tissus. En effet, sa longueur d’onde est massivement absorbée par l’eau. Il peut réaliser des incisions nettes ou des vaporisations pour des puissances moyennes à fortes ou avoir un effet de coagulation pour des puissances inférieures. Les vaisseaux sanguins de moins de 0,6 mm sont coagulés et scellés ainsi que les vaisseaux lymphatiques. Il en résulte une réduction des saignements avec une meilleure visualisation du site opératoire, une réduction de l’œdème post-opératoire et une diminution des facteurs de l’inflammation transportés par les vaisseaux lymphatiques. On obtient aussi une diminution de la douleur post-opératoire car les nocicepteurs de petite taille sont vaporisés. Ce laser peut être utilisé en mode continu, pulsé ou superpulsé ainsi qu’en mode scanner. La courbe d’apprentissage avec ces lasers est très courte, de l’ordre de 2 à 4 semaines. Ces lasers sont compatibles avec les bras articulés, les guides creux ou les fibres optiques « lowOH ». Avantages : Pas de surprise; avec ce laser « What you see is what you get ». Ce que l’on voit est ce que l’on a : cela signifie que les dommages collatéraux de nécrose thermique sont très limités avec ce rayonnement. La prise en main est facile et rapide. C’est l’outil idéal pour toutes les procédures de tissus mous classiques. Inconvénients : ne peut pas coaguler les vaisseaux au dessus de 0,6mm de diamètre. Il est aussi difficilement utilisable pour les procédures endoscopiques. B. Les lasers diode semi-conducteurs Ces lasers ont des longueurs d’onde comprises entre 635 et 980 nm. Les lasers diode utilisés par les vétérinaires sont compris entre 810 et 980 nm. Ces longueurs d’onde sont absorbées massivement par l’hémoglobine, la mélanine, l’oxyhémoglobine et à un moindre degré par l’eau. Les nouvelles technologies voient apparaître des lasers diode qui émettent dans l’infrarouge (2100nm) ou des lasers à longueur d’onde variable. Leur taille compacte et leur grande efficacité offrent un potentiel économique important à ces lasers. Ces lasers ont une puissance maximale comprise entre 25 et 50 Watts. L’énergie des lasers diode rentre profondément dans les tissus et a un effet de coagulation plus important que le laser à CO2, par contre les lésions thermiques périphériques sont beaucoup plus importantes. Ces lasers peuvent être utilisés avec une grande variété de fibres optiques et à travers endoscope, - 25 - otoscope et bronchoscope… Ils peuvent être utilisés en mode « contact » pour couper ou coaguler les tissus plus efficacement, et en mode « sans contact » avec un rayon divergent pour les procédures endoscopiques de coagulation par exemple. Ils sont petits, peu chers et requièrent peu de maintenance. La courbe d’apprentissage est plus longue (6 à 12 semaines) car l’effet thermique sur les tissus environnants est plus important que pour les lasers à CO2. Avantages : petits, économiques, peu de maintenance et facile d’emploi. Utilisables pour les procédures d’endoscopie avec beaucoup de fibres optiques différentes. Coagulation meilleure que le laser CO2. Inconvénients : zone de nécrose thermique pouvant s’étendre jusqu’à 9 mm de l’incision pour un manipulateur peu expérimenté. « What you don’t see can hurt you » C. Les lasers Nd : YAG Nd : YAG est l’acronyme pour Neodymium : Yttrium Aluminium Garnet. Sa longueur d’onde est de 1064 nm. Ce laser diffère grandement du laser CO2 car il est absorbé profondément par les tissus. Ces lasers peuvent délivrer des rayonnements de puissance très importante (100 Watts). L’énergie est transmise par des fibres optiques à base de silicone qui peuvent facilement être introduites par le canal opérateur d’endoscope. Cette lumière n’a pas une absorption spécifique par l’eau ou l’hémoglobine (comme les lasers CO2 ou diode), les zones de lésions thermiques excèdent 3 mm dans la plupart des tissus, ce qui peut rapidement être dangereux dans des mains non entraînées. Par contre, ils peuvent coaguler de larges volumes. Il vaut mieux utiliser ces lasers en mode contact pour les phases d’incision (plus de précision, plus d’efficacité). Avantages : pouvoir important de coagulation, puissance importante, utilisable en endoscopie. Inconvénients : lésions thermiques importantes. Ces lasers doivent être réservés à des utilisateurs avertis et expérimentés. D. Les lasers Nd :YAG doublés en fréquence KTP est l’acronyme de Potassium Titanyl Phosphate, c’est un cristal qui, intégré dans la cavité laser, permet de doubler la fréquence du rayonnement. La longueur d’onde de ce laser est de 532 nm (comparable à laser Argon) Ses principales utilisations sont des procédures de photochimiothérapie (photosensibilisant : vert d’indocyanine) (Lucroy, 2002). Il peut aussi servir pour la désinfection de plaies contaminées. E. Les lasers Argon Longueur d’onde : 458 et 524nm Lumière bleu-vert, principalement absorbée par l’hémoglobine. Ce laser permet des procédures assez spécifiques sur des lésions vasculaires, notamment en dermatologie pour l’exérèse de lésions superficielles. F. Les lasers à rayonnement visible - 26 - Il n’y a pour le moment pas de laser dans la lumière visible qui puisse effectuer des incisions sans lésions thermiques importantes dans les tissus environnants. G. Les lasers à rubis Longueur d’onde : 694 nm. Ces lasers sont utilisés pour effacer des tatouages ou des traces de naissance très pigmentées. Il n’y a pas pour le moment d’indication franche en médecine vétérinaire. H. Les lasers Holmium Longueur d’onde : 2100nm. Ces lasers sont utilisés de manière sporadique en pratique vétérinaire pour des procédures arthroscopiques ainsi que pour la lithotritie (Davidson et al., 2004). Ken Bartels de l’université de l’Oklahoma a tenté un protocole de prévention des hernies discales : l’ablation discale au laser (Bartels et al., 2003 ; Bartels, 2007 ; Dickey et al., 1996) Les zones de nécrose thermique sont très modérées avec ce laser (0,3mm). Il est donc assez adapté aux travaux d’incisions. I. Les lasers Excimères Longueur d’onde 193nm. Ces lasers ont la propriété d’inciser les tissus avec des marges de lésions thermiques inférieures à 1 μm. L’incision cicatrise rapidement avec un minimum d’inflammation. Ce type de longueur d’onde peut aussi rompre les liaisons faibles des molécules sans causer la vaporisation des tissus, c’est ce qui rend ces lasers si efficaces pour les opérations de remodelage cornéen. Ces lasers deviennent inefficaces en présence de sang. Le prix, la taille et les consignes de sécurité sont trop d’inconvénients pour l’utiliser en pratique vétérinaire. II. Le matériel A. Moyens de transmission du faisceau laser Il y a 3 moyens pour délivrer la lumière laser au site opératoire depuis la chambre d’émission : - Les bras articulés, - Les guide-ondes, - Les fibres optiques. Le moyen de transmission dépend de la nature des ondes transmises. 1. Le bras articulé avec miroirs - 27 - Il est généralement fabriqué en fibre de carbone, couplé à un tuyau d’aspiration des fumées. Celui-ci permet la transmission du faisceau laser sans le dénaturer, c’est-à-dire sans perte de puissance en gardant un faisceau parallèle à travers les différents jeux de miroirs. Il est utilisé pour les lasers dans l’infrarouge lointain (laser C02, photos 1 et 2) ou dans l’ultraviolet lointain comme les lasers Excimères ophtalmologiques pour lesquels la transmission par fibre optique est difficile. Une optique permet en général la focalisation du faisceau à sa sortie (Figure 13). Fig. 13 : Principe du bras articulé (d’après Kamami, 1997) Avantages : perte de puissance minimale, cohérence du rayon conservée, faisceau de haute énergie Inconvénients : parfois encombrants, difficiles à manipuler pour le travail dans les cavités, les miroirs responsables de la transmission lumineuse peuvent se ternir ou perdre leur alignement. Ce type de matériel nécessite une maintenance importante, coûte cher à réparer et peut être difficile à remplacer. Bien que plus stables qu’auparavant, ils ne peuvent être utilisés que dans certains cas et absolument pas en endoscopie souple. - 28 - Photos 1 et 2 : Laser CO2 muni d’un bras articulé (Crédits photos : François REYNIER) 2. La fibre optique La plupart des fibres optiques sont fabriquées en silice pour des longueurs d’ondes allant de 400 à 1500 nm (230 à 1500nm pour les UV ; 400 à 2200nm pour les IR). Elles sont surtout utilisées à la base pour les utilisations autres que médicales car la silice est toxique et cassante. Elles sont composées d’un cœur qui conduit le faisceau, d’une gaine réfléchissante qui entoure directement le cœur et d’un revêtement mécanique qui protège la fibre (Figure 14). Ce système utilise la réflexion et la réfraction entre deux milieux (le cœur et la gaine). Il faut se rapprocher de l’angle de réflexion totale pour éviter les pertes. Cependant à la sortie de la fibre, le faisceau a perdu de sa cohérence et la lumière est très divergente. Il faut donc un autre système optique en sortie pour refocaliser le faisceau. - 29 - Fig. 14 : Principe de la fibre optique (d’après Kamami, 1997) Ces fibres optiques sont utilisées pour des longueurs d’onde qui se situent dans le proche ultraviolet, le visible et le proche infrarouge comme c’est le cas des lasers diode, Nd : YAG, Argon ou Holmium. Les fibres optiques sont employées en priorité pour les procédures endoscopiques ou dans les environnements en milieux aqueux où le laser CO2 ne peut pas être utilisé en raison de sa grande absorption par l’eau. Le faisceau lumineux en sortie de fibre est fortement divergent, il est donc préférable de l’utiliser en mode contact ou sans contact mais proche de sa cible pour éviter les pertes de chaleur. Avantages : plus flexibles, plus maniables, peuvent être utilisées avec des endoscopes souples. Ce sont aussi les moyens de transmission les moins chers (parfois usage unique en humaine). Facilement remplaçables. Inconvénients : fragiles, cassantes. Le mode de transmission entraîne des pertes de puissances qui peuvent cependant être compensées en jouant sur la puissance émise. 3. Le guide-ondes creux Ce sont des tubes rigides ou souples qui permettent de transmettre la lumière par réflexion à l’intérieur de leur surface réfléchissante. Les tubes rigides permettent de transmettre la lumière sur une dizaine de centimètre ; c’est le cas pour des procédures d’arthroscopie ou de coelioscopie au laser CO2. Il existe des tubes souples dont la face interne est recouverte de vapeurs métalliques qui réfléchissent la lumière du laser CO2. Avantages : souples, maniables (plus que les fibres optiques). Les guides creux sont considérés comme des technologies de pointe, très efficaces. Ils sont facilement remplaçables et interchangeables. Inconvénients : perte de puissance mais possibilité de compenser en jouant sur la puissance. - 30 - 4. Le tir direct C’est le cas lorsque la tête laser est suffisamment miniaturisée pour être dans la main de l’utilisateur. C’est le cas de certains lasers CO2. B. Pièces à main Il existe 3 types de faisceaux : - Les faisceaux divergents : c’est le cas des faisceaux laser en sortie de fibre optique, - Les faisceaux focalisés : ces appareils utilisent en général un système convergent en sortie de fibre qui focalise le rayon laser. Ce faisceau a une puissance optimale au point de convergence des rayons, c’est-à-dire au niveau de la distance focale de la lentille convergente par exemple. L’avantage de ce type de faisceau est que l’on peut avoir différents effets sur les tissus (incision, coagulation, vaporisation) simplement en modifiant la distance entre la sortie du laser et le tissu, et sans avoir à modifier la puissance ou la largeur du faisceau. L’inconvénient de ces systèmes convergents est la présence d’une lentille qui doit être stérilisée au gaz, Fig. 15 : Faisceau laser convergent (d’après Kamami, 1997) = puissance maximale - Les faisceaux collimatés : c’est un faisceau qui conserve la même puissance que le laser soit à 5 cm ou à 1 mètre de sa cible. Ils peuvent donc être utilisés à n’importe quelle distance sans perte de puissance. On choisira donc les pièces à main en fonction du type de faisceau que l’on recherche (Figure 16). Les pièces à mains convergentes sont les plus pratiques pour la chirurgie classique car on peut avoir rapidement différents effets sur les tissus en faisant varier la distance lentille-tissu. - 31 - Fig. 16 : Différents faisceaux lasers (d’après Kamami, 1997) Faisceau convergent Faisceau divergent Faisceau collimaté C. Interface informatique et réglages Exemple d’un laser CO2 Photos 3 et 4 : Interface informatique d’un laser CO2 (Crédits photos : Antoine DunieMérigot) Puissance Mode continu Mode pulsé et superpulsé - 32 - Mode scanner Taille du spot Tous les réglages se font sur l’écran tactile pour ce laser CO2 distribué par Alcyon (Photos 3 et 4). Une pédale permet de déclencher le faisceau laser quand tout est réglé et que tout est prêt pour le tir laser. En fonction des lasers, il nous sera demandé de choisir le mode (continu, haché, pulsé, scanner…), la puissance et la taille du spot ou l’irradiance ou l’énergie délivrée par impulsion. III. Le laser et la sécurité A. Considérations générales Les lasers sont des outils puissants et dangereux et doivent être utilisés avec précautions et respect. Une mauvaise utilisation pourra entraîner des blessures sévères. Pour un praticien entraîné, le laser ne sera pas plus nocif qu’une lame de bistouri. Il y a pour cela des normes à respecter et une démarche sécurité à suivre. Aucun texte n’établit vraiment de normes applicables à la pratique vétérinaire, cependant on peut, par extension, se référer aux consignes de sécurité présentes pour les lasers médicaux humains. Quelques grandes consignes à suivre : - Vérifier le système avant chaque utilisation avec si possible une « Check-List » pour ne rien omettre, - Désigner dans la clinique un responsable, un technicien laser, qui sera chargé de la sécurité et de l’entretien du laser au quotidien, - Le chirurgien et son équipe doivent être conscients des risques encourus pour eux ainsi que pour les patients. B. Les dangers liés au laser 1. Les risques optiques - 33 - a. Les risques pour les yeux Un passage accidentel ou intentionnel du rayon laser sur l’œil, que ce soit un rayon direct ou réfléchi peut créer des dommages sur la cornée, la conjonctive, l’iris, le cristallin ou la rétine. Ces dommages peuvent aller d’une simple brûlure conjonctivale à des troubles de la vision et jusqu’à une perte de vision définitive. Les rayons dont la longueur d’onde est comprise entre 400 et 1400 nm sont ceux qui ont les effets les plus néfastes car ils abîment directement la rétine. De plus, la cornée et le cristallin, avec leurs propriétés convergentes multiplient la puissance du rayon lumineux par un facteur de 5. Les lasers puissants tels les lasers CO2 (longueur d’onde dans l’infrarouge) entraînent surtout des brûlures et des opacifications cornéennes. Fig. 17 : Effets néfastes des lasers sur les structures oculaires en fonction de leur longueur d’onde (D’après Brunetaud J.M., 2008-2009) 400-1400 nm 295-400 nm 1200-1800 nm UV et IR Cornée Cristallin Rétine Une exposition chronique peut entraîner une cataracte ou des déformations cornéennes, de l’iris et du cristallin ainsi que des brûlures rétiniennes (Figure 17). Une bonne connaissance physique des caractéristiques de la lumière et de ses effets néfastes pour les yeux, dans le visible comme dans le domaine de l’invisible est nécessaire pour prévenir au maximum des mauvaises expositions. Mesures de prévention : - 34 - - Eviter l’exposition directe, surtout pour le patient, en protégeant les yeux avec des compresses mouillées, Eviter les rayons réfléchis. En théorie, il serait préférable d’utiliser des outils microdiffusants (spéculum en médecine humaine dédiés à la chirurgie au laser CO2) mais, en pratique, très peu d’outils ont été développés, Porter des lunettes de sécurité (Photo 5), prévues à cet effet, munies de protections latérales. Ces lunettes dépendent de la longueur d’onde du laser. Certaines lunettes protègent de plusieurs longueurs d’onde si vous utilisez différents lasers. Les lunettes de vue ainsi que les lentilles de contact sont évidemment insuffisantes, bien qu’elles puissent suffire pour certains lasers (CO2 par exemple). Photo 5 : Lunettes de protection spécifiques (laser C02) (Crédit photo : Antoine Dunie-Mérigot) b. Les risques pour la peau L’irradiation cutanée peut entraîner des brûlures sévères quand des lasers puissants sont utilisés. Une exposition plus longue à des lasers de faible ou moyenne puissance entraîne des lésions comparables à des coups de soleil et des réactions érythémateuses. Les rayons, qu’ils soient ultraviolets ou infrarouges ont des effets néfastes pour la peau. - Mesures de prévention : Eviter l’exposition de la peau aux rayons directs et réfléchis, Porter des gants et protéger les zones qui ne font pas partie de l’intervention par des compresses humides. 2. Les risques non optiques - 35 - a. Le risque d’incendie Les lasers puissants, en particulier ceux qui émettent dans l’infrarouge (CO2, diode, Nd : YAG) peuvent produire rapidement une combustion des tissus biologiques, des compresses, champs et textiles chirurgicaux ou des gaz anesthésiques et biologiques. De plus, la fumée produite peut masquer le site opératoire et augmenter les risques d’accidents. - - - Mesure de prévention : Utiliser des compresses mouillées au maximum, Garder un site opératoire net et utiliser une bonne aspiration, Une seule pédale pour le chirurgien. Cette mesure simple limite les risques de confusion avec les autres pédales (bistouri électrique ou moteur), cause fréquente d’accidents, Eviter l’échappement des gaz anesthésiques. L’oxygène est un gaz très inflammable. On évitera autant que possible de travailler à proximité de la sonde endotrachéale. Si cela ne peut être évité, on prendra soin de la protéger avec des compresses mouillées ou de choisir une sonde non inflammable (sonde 100% silicone), Préférer les champs en tissu. Eviter le matériel en plastique ou en papier, Eviter de travailler en présence de gaz biologiques (méthane). C’est le cas par exemple lors des chirurgies rectales et périanales. Si cela ne peut être évité, on prendra soin de réaliser au préalable une suture en bourse de l’anus avec une compresse mouillée glissée dans le rectum, Eviter l’alcool pour la préparation aseptique du site chirurgical. Préférer la chlorhexidine, Un extincteur doit être présent dans le bloc opératoire. b. Le risque électrique Certains lasers utilisent des sources de courants importantes qui peuvent devenir dangereuses pour le personnel. Seulement les professionnels qualifiés doivent entretenir ou réparer un matériel défectueux. Il ne faut jamais bricoler ou ouvrir un laser, même hors tension. En effet, il peut encore contenir des résidus électriques qui peuvent se décharger au contact. On rappelle que des courants de 110V ou 220V peuvent représenter une menace mortelle pour l’homme. - Mesures de prévention : Ne pas « bricoler » avec un laser, Ne pas utiliser le laser dans un environnement humide. c. Le risque chimique - 36 - Un danger chimique peut apparaître lorsque la lumière laser interagit avec les solvants organiques : éther, alcool, produits iodés… Les liquides et les gaz de refroidissement du laser peuvent aussi être directement dangereux. Certains déchets produits lors de l’émission de la lumière laser peuvent être toxiques, c’est le cas notamment des lasers Excimères. Les vapeurs des produits utilisés pour la désinfection du site chirurgical sont aussi néfastes pour la santé : vapeur d’éthanol, vapeur de substances iodées. Ces vapeurs, comme l’oxygène sont rapidement combustibles. - Mesures de prévention : Le site doit être rincé avec du Chlorure de Sodium (NaCl à 0,9%), Préférer la chlorhexidine aux dérivés iodés pour l’asepsie du site (vapeurs iodées très toxiques), Utiliser une aspiration. d. Le risque biologique Ce risque est lié à la fumée produite par la vaporisation des tissus par la lumière laser. Cette fumée est produite en grande quantité et peu être irritante voire blessante pour les muqueuses et pour le tractus respiratoire. Les gaz et les particules évaporées peuvent être toxiques car bien que les températures soient très élevées, du matériel organique viable peut se retrouver dans les vapeurs. Ce matériel peut être viral, bactérien ou fongique et certaines substances ont des effets carcinogènes : benzène, formaldéhyde, phénol, toluène … Les risques sont d’ordre infectieux, allergique et néoplasique. Ils peuvent entraîner à moyen et long terme des pathologies respiratoires. Notons que ces dangers sont applicables à tout ce qui produit de la fumée (bistouri électrique). - Mesure de prévention : Utiliser une aspiration efficace dès la mise en route du laser. L’aspiration est indispensable pour éviter les inhalations de fumées par le patient lui-même, inhalation qui peut être très importante lors d’intervention dans la sphère oro-pharyngée, Utilisation de masques à haute filtration de particules. Ces masques possèdent des pores inférieurs à 0,1 micromètre capables de filtrer la quasi-totalité des particules nocives. Les masques chirurgicaux sont insuffisants. C. Les mesures de sécurité 1. La classification des lasers - 37 - Ils sont répartis en 4 classes, en fonction du danger potentiel qu’ils représentent : - Classe I : Inoffensifs. (Ex : Lecteur de codes barres), Classe II : Peuvent être dangereux si orientés directement vers l’œil. (Ex : Pointeurs), Classe III : Dangereux pour l’œil par rayons directs ou réfléchis. Puissance inférieure à 0,5 Watts en mode continu, Classe IV : Cette classe correspond à la grande majorité des lasers médicaux et chirurgicaux. Leur puissance est supérieure à 0,5 Watts en mode continu. Ces lasers représentent un danger potentiel pour les yeux et la peau que le rayon soit direct ou réfléchi. Les lasers des classes III et IV représentent un danger pour le vétérinaire et son personnel autant que pour le patient. Pour ces lasers, des signaux d’avertissement sont nécessaires (Figure 18). Le port de lunettes est conseillé et un coupe-circuit d’urgence est requis. Fig. 18 : Logo international des lasers (En ligne) 2. La DNRO : distance nominale de risque oculaire La distance nominale de risque oculaire ou DNRO correspond à la distance par rapport à la source de lumière où l’EMP est dépassée. L’EMP correspond aux doses maximales de rayonnement auxquelles on peut être exposé sans dommage immédiat ou à long terme. L’EMP dépend de la longueur d’onde, de l’exposition énergétique, du temps d’exposition et de la zone exposée (peau ou œil). Le calcul et la connaissance de ces doses ne sont utiles que pour le calcul de la DNRO. La connaissance de la DNRO permet de définir dans une pièce la zone de danger. 3. La protection du patient - 38 - Principe : l’animal anesthésié n’a pas de réponse à la douleur et aux odeurs toxiques. Il est donc nécessaire de lui éviter les dangers. - Mesures de prévention : Protéger les yeux avec des compresses humides, Protéger l’email dentaire, Choisir des instruments non réfléchissants, Toujours couvrir les tissus environnants avec des compresses humides, Protéger l’animal de l’inhalation involontaire de fumées et de vapeurs toxiques. L’aspiration est indispensable surtout lorsqu’on travaille dans les cavités buccales, abdominales et thoraciques. 4. Prévention des incidents La prévention des accidents pouvant survenir pendant un traitement laser se situe à plusieurs niveaux : - la protection intégrée, - la protection collective, - la protection individuelle. a. La protection intégrée Elle concerne le laser lui-même. Les essais techniques ont pour objet de vérifier la conformité du laser aux normes en vigueur. Un laser homologué ou marqué CE peut donc être considéré comme non dangereux, sauf faute délibérée lors de son utilisation. Il conviendra cependant de rester prudent. Il faut bien suivre le mode d’emploi préconisé par le constructeur et prendre connaissance de ses conseils pour la maintenance du laser, seul moyen d’assurer la pérennité de la non dangerosité de l’appareil. b. La protection collective Elle est assurée par l’agencement de la salle et l’organisation du travail pendant les traitements. Voici quelques recommandations. L’utilisation potentielle d’un laser doit être signalée sur la porte d’entrée de la salle à l’aide de l’affiche portant le logo international des lasers. Il est habituel de prévoir une lumière rouge à l’entrée de la pièce quand le laser est utilisé. Lorsque l’on utilise un laser émettant dans le proche ultraviolet, le visible ou le proche infrarouge, les fenêtres situées dans la DNRO doivent être soit opaques soit diffusantes. Cette DNRO n’étant pas toujours facile à calculer et variant en fonction des réglages du laser, il est recommandé d’étendre ces mesures à toutes les fenêtres de la pièce. L’agencement de la salle et le choix de l’emplacement du laser doivent permettre d’éviter que la porte d’entrée soit située dans la DNRO. Ceci peut-être obtenu avec une pièce en forme de « L » (Figure 19). Il est ainsi possible de mettre les boites à lunettes de protection à l’entrée de la salle de traitement. - 39 - Fig. 19 : Schéma d’une salle de traitement en « L » (d’après Desort, 2005) Lorsqu’on volatilise des tissus par laser, il faut utiliser un aspirateur de fumée spécial laser qui aspire la fumée au niveau de son émission. Comme il est difficile d’aspirer la totalité des fumées, il faut en outre prévoir une ventilation de la pièce. c. La protection individuelle Elle vise essentiellement à protéger tous les individus (malades et personnel soignant) contre les risques optiques et les fumées tissulaires qui n’auraient pas été complètement éliminées par l’aspirateur de fumées. Les yeux sont protégés par des lunettes filtrantes adaptées à la longueur d’onde et à la puissance du laser. La prévention des brûlures cutanées (principalement lors de l’utilisation d’un laser CO2) passe par l’humidification des champs opératoires ou l’utilisation de champs non inflammables. Lors de volatilisation de tissus, on recommande le port de lunettes, masques chirurgicaux et gants. En cas d’accident, il est nécessaire de consulter un ophtalmologiste. - 40 - D. Les textes de référence Les incidents potentiels en rapport avec la conception des lasers sont pris en compte au niveau des normes de conception dont le respect par le constructeur est vérifié lors de la procédure de marquage CE, indispensable à la mise sur le marché dans la communauté Européenne. On peut donc estimer qu’un laser neuf n’est pas dangereux lorsqu’il est livré. Ceci ne veut pas dire qu’il ne sera jamais dangereux quand il va vieillir et il se pose le problème de la maintenance. La fréquence de cette maintenance préventive n’est pas précisée dans les normes mais on peut estimer qu’une visite annuelle s’impose afin de vérifier le laser et ses accessoires. La connaissance des incidents potentiels en rapport avec l’utilisation et les mesures de sécurité à mettre en place passe par l’étude des textes traitant de l’utilisation des lasers en milieu médical. La norme NF EN 60 825.1-« Sécurité du rayonnement des appareils laser – classification du matériel, prescriptions et guide de l’utilisation » (juillet 94) et son amendement en 2000 sont les seuls textes ayant la valeur de normes concernant l’utilisation des lasers mais ils traitent de l’utilisation des lasers en général sans préciser les aspects particuliers à la médecine. Il existe un texte de la Commission Electrotechnique Internationale, le IEC TR 60 825.8-« Sécurité des rayonnements optiques et des matériels à laser - lignes directrices pour la sécurité d’utilisation des appareils à laser médicaux » mais ce texte est purement informatif et ne doit pas être considéré comme une norme. Enfin, il existe une norme aux Etats-Unis traitant spécifiquement le problème médical : l’ANSIZ136.3-1996 « American national standard for safe use of lasers in health care facilities ». Ce texte n’a bien sur pas de valeur légale en Europe, mais il peut, tout comme les précédents, être une base de réflexion lorsque l’on souhaite aborder les problèmes de sécurité. On peut également trouver des informations sur des sites Web comme celui de l’American Society for Medicine and Surgery [http://www.aslms.org/] ou du Laboratoire des Lasers Médicaux [http://www.univ-lille2.f/lasers/] Il faut également rappeler que le nouveau code du travail (Article L.230) fait obligation à l’employeur d’évaluer les risques pour la santé et la sécurité des travailleurs et de mettre en œuvre les actions de prévention et les méthodes de travail adaptées. Les lasers médicaux rentrent bien dans ce cas car nul ne peut nier qu’ils exposent les travailleurs à des risques pour la santé. IV. Aspects économiques A. Prix des lasers Les structures qui commercialisent des lasers pour les vétérinaires sont par exemple la firme Optomed, la firme allemande Medizinische Laser Technologie ainsi que les centrales d’achats comme Alcyon ou Centravet. Pour un laser CO2, il faut compter entre 15000 et 18000 euros et plutôt aux alentours de 25000 euros pour un laser diode. Pour ces prix là, les lunettes ainsi que la maintenance pendant les premières années sont généralement assurées par les vendeurs. Aucun coût d’entretien particulier n’est à prévoir. - 41 - Au-delà des 2 ans de garantie, rien n’oblige à faire contrôler le matériel mais on peut estimer qu’une visite annuelle permet de prévenir les incidents. B. Rentabiliser son laser Lorsqu’une structure investit dans la technologie laser, il est important qu’elle mette en place en parallèle un programme marketing. Ceci n’a rien de spécifique au laser, il en est de même lorsqu’on investit dans une colonne de vidéo-endoscopie ou dans du matériel de laparoscopie. Il est nécessaire, avant même la réception du laser, de savoir les actes que l’on va pouvoir proposer à nos patients ainsi que les tarifs associés. Pour cela, on peut classer ces procédures par catégories : - Actes de convenance : Stérilisations, exérèse de masses bénignes … Le laser devra ici être proposé comme une option qui améliorerait le confort de l’animal ou son esthétisme. Il convient alors d’expliquer les avantages du laser par rapport à la chirurgie conventionnelle (Moins d’hémorragies, moins d’œdème, moins de douleur) (Voir partie III) ainsi que sa répercussion sur le coût de l’acte. En termes de tarif, l’utilisation du laser devrait alors venir s’ajouter au prix de la chirurgie conventionnelle, - Actes de chirurgie générale : Fistules anales, othématome, otectomie, entropion… Comme pour les actes de convenance, l’utilisation du laser doit être proposée comme une option pour améliorer le confort de l’animal, le temps de la chirurgie ou l’esthétique du résultat final (Voir partie III), - Actes « spécifiques » au laser : Onychectomie, palatoplastie, chirurgie de la face, de la cavité buccale ou des extrémités, granulomes de léchage, stomatites félines... Bien que ces chirurgies puissent être réalisées par des techniques conventionnelles, les avantages potentiels du laser (Voir Partie III) sont trop importants pour laisser le choix de la technique au propriétaire de l’animal. Il faut donc, en termes de tarif, fixer le prix de la chirurgie en prenant en compte l’utilisation systématique du laser. Le laser doit malgré tout rester à sa place, celle d’un outil, d’une alternative. Une alternative est un traitement pouvant être proposé dans la même indication mais dont un des critères diffère par rapport à la technique de référence : - Confort du patient, - Confort de l’opérateur, - Moins de risques / Moins d’effets secondaires, - Efficacité, - Coût du traitement. Au-delà de sa rentabilité économique, le laser permet surtout d’améliorer le confort du chirurgien, des patients et de proposer des actes variés à sa clientèle. C’est surtout de ce point de vue, plus que d’un point de vue strictement pécuniaire, qu’il faut considérer l’intérêt du laser. - 42 - TROISIEME PARTIE : APPLICATIONS CLINIQUES DES LASERS I. Résumé des indications des lasers en médecine humaine Nous décrirons seulement brièvement les principales indications des lasers en médecine humaine. Ces indications sont résumées à partir du livre Le laser en pratique médicale (Kamami, 1997) et des cours pour le Diplôme Inter-Universitaire Européen des lasers médicaux (Année 2008-2009). A. Dermatologie 1. Les lasers épilatoires a. Appareils utilisés Les principaux lasers utilisés sont les lasers à rubis (694 nm), à Alexandrite (755 nm), diode (800 nm) et Nd :YAG (1064 nm). Le choix du laser dépend dans ce domaine de la qualité des poils traités (fins/épais, clairs/foncés) et du type de peau. b. Indications esthétiques (Tack B., 2008-2009) - Toute partie du corps peut être traitée sauf les sourcils, - Traitement des pili incarnati, - Pseudo-folliculite de la barbe (phototype VI). c. Indications médicales (Tack B., 2008-2009) - Hirsutisme, - Hypertrichose, - Hamartomes pileux. 2. Les lasers vasculaires a. Appareils utilisés Les principaux lasers utilisés sont les lasers Nd :YAG doublés en fréquence (ou laser KTP) (532 nm), les lasers à colorants (585 à 600 nm) et les lasers Nd :YAG. Ces lasers ont la particularité d’être massivement absorbés par l’hémoglobine dont la fenêtre d’absorption se situe entre 500 et 600 nm avec des pics à 530 et 577 nm. - 43 - b. Indications médicales (Tack B., 2008-2009) - Erythrose du visage, - Erythro-couperose du visage, - Varicosités, - Angiomes plans. c. Indications esthétiques (Tack B., 2008-2009) - Rosacée, - Erythrosis colli, - Angiomes stellaires, - Radiodermite, - Telangiectasies du nez, - Angiomes veineux des lèvres, - Angiomes rubis, - Photo-rajeunissement et remodelage si héliodermie et lentigo du visage et des mains, - Télangiectasies des membres inférieurs, - Hémangiomes ulcérés algiques. 3. Les lasers en esthétique (LEVY J.L., 2008-2009 et MAZER J.M., 2008-2009) L’utilisation des lasers à des fins esthétiques est très à la mode de nos jours. Les indications sont le rajeunissement cutané, le traitement des cicatrices atrophiques et éventuellement le traitement des vergetures non dépigmentées atrophiques. Les lasers utilisés sont des lasers de type Fraxel SR ou des lasers CO2 fractionnés. 4. Les lasers abrasifs (Rotteleur G., 2008-2009) Les lasers utilisés sont les lasers à CO2, continus ou pulsés, et les lasers Er :YAG (2970 nm) massivement absorbés par l’eau. C’est un outil très efficace et pratique qui se révèle plus fin que le bistouri électrique. L’effet utilisé est ici un effet thermique non sélectif puisque le laser entraîne une volatilisation des tissus avec perte de substance et une coagulation des berges de la plaie. L’anesthésie du site est ici indispensable. Les indications sont : - Condylomes, - Verrues, - Hamartomes verruqueux, - Xanthélasma, - Rhinophyma, - Angiofibrome, - Botryomycome. - Certaines polyépithéliomatoses - 44 - 5. Les lasers pigmentaires (Rotteleur G., 2008-2009) Ces lasers utilisent l’effet mécanique en agissant sur les pigments des tatouages ou la mélanine. Les lasers utilisés sont des lasers Q-switched tels les lasers à Alexandrite (755 nm), les lasers à Rubis (694 nm) et les Nd : YAG (1064 ou 532 nm). Les impulsions sont de l’ordre de la nanoseconde. Les principales indications sont les détatouages et l’exérèse de lésions mélaniques bénignes (pour lesquelles une certitude diagnostique est établie avant traitement) : - Lentigos actiniques, - Verrues séborrhéiques, - Taches de café, - Cernes brunes, - Naevus d’Ota et d’Ito, - Hamartomes de Becker. 6. Thérapie photodynamique (Beani J.C., 2008-2009) Contrairement à la PDT systémique qui est utilisée en urologie, pneumologie et gastrologie, la dermatologie a tendance à utiliser des photosensibilisants topiques (ALA : Acide Amino-Lévulinique). Les lasers utilisés sont les lasers à colorants pulsés (595 nm). Les recherches sont toujours en cours mais les indications ayant déjà un niveau de preuve suffisant sont le traitement de la kératose actinique, de la maladie de Bowen cutanée et des carcinomes basocellulaires superficiels. D’autres études portent sur le traitement des angiomes plans, des carcinomes spinocellulaires, de l’acné, des lymphomes T cutanés, du vieillissement cutané, du psoriasis… B. Les lasers pour le diagnostic par fluorescence (Bourg-Heckly G., 2008-2009) Cette technique permet un diagnostic non invasif et sensible de certaines lésions précancéreuses et cancéreuses précoces (tumeurs oesophagiennes par exemple). Le diagnostic actuel repose sur l’exploration endoscopique en lumière blanche, les biopsies sur les zones suspectes et l’examen microscopique par un anatomopathologiste. Les fluorophores sont des molécules susceptibles, en réponse à une excitation lumineuse de longueur d’onde appropriée, d’émettre un rayonnement lumineux d’énergie moins grande et donc de longueur d’onde plus grande. Le diagnostic par fluorescence repose sur l’affinité de certains fluorophores pour les tissus tumoraux. La concentration en fluorophores [F] est alors plus importante dans les tissus tumoraux que dans les tissus sains. Les zones tumorales émettent une intensité de fluorescence plus élevée et donc le contraste entre tissu sain et tissu tumoral est amélioré. Les fluorophores utilisés sont pour la plupart des dérivés de la porphine ou ses précurseurs (acide amino-lévulinique ou ALA). L’hypéricine est un autre fluorophore actuellement beaucoup étudié. Cette imagerie endoscopique de fluorescence est actuellement utilisée pour les bronches (autofluorescence avec fluorophores endogènes), la vessie (ALA, hypéricine, détection de carcinomes urothéliaux superficiels) et les voies digestives (œsophage et colon). - 45 - Dans la continuité, les recherches portent aujourd’hui sur la microscopie confocale fibrée, qui devrait permettre un diagnostic anatomopathologique au lit du patient. C. Les lasers en ophtalmologie (Desmettre T., 2008-2009) 1. Actions électro-mécaniques Cet effet est obtenu avec des impulsions de l’ordre de la picoseconde ou de la nanoseconde avec des irradiances de l’ordre de 107 à 1012 W/cm2. Ces irradiances élevées permettent d’obtenir localement des champs électriques importants comparables aux champs atomiques ou intramoléculaires. De tels champs permettent de porter la matière à l’état d’un gaz ionisé, le plasma, qui induit un « claquage électrique » du matériau de la cible. L’onde de choc associée à la formation, l’expansion du plasma engendre des ondes de pression extrêmement importantes et par conséquent une rupture mécanique de la structure tissulaire. Cette action électro-mécanique est obtenue avec des lasers Nd :YAG fonctionnant en mode déclenché (nanosecondes) ou en mode bloqué (picosecondes). Les principales indications de cet effet sont la capsulotomie sur des opacifications de la capsule postérieure du cristallin après chirurgie de cataracte et les iridotomies dans la prise en charge du glaucome. 2. Actions photoablatives L’action photoablative, appelée aussi photodécomposition ablative, est basée sur l’utilisation de photons présentant une énergie supérieure à l’énergie de liaisons de molécules biologiques. Le processus photoablatif consiste ainsi en une dissociation ou une rupture de la matière et de l’expulsion des fragments à une vitesse supersonique. Les lasers utilisés émettent des photons ayant une énergie de l’ordre de 3 à 5 eV ; ils émettent dans l’UV. C’est le cas des lasers excimères (ArF : Argon, Fluor, 193 nm) ( XeCl : Xénon, Chlore, 308 nm) ou du laser Nd :YAG quadruplé en fréquence (266 nm). En ophtalmologie, ce lasers sont utilisés pour la chirurgie réfractive : Kératectomie PhotoRefractive (PRK) ou LASIK (Laser Assisted In-Situ Keratomileusis) dans la correction des troubles de la vision, notamment la myopie. 3. Actions thermiques L’action thermique repose sur l’initiation d’une source de chaleur au niveau tissulaire, conduisant à une élévation de température dont l’amplitude et le temps pendant lequel le chauffage est maintenu conditionnent la dénaturation tissulaire. Deux techniques utilisent cet effet thermique des lasers en ophtalmologie : la photocoagulation et la thermothérapie transpupillaire. Les principales indications sont : - 46 - - La photocoagulation des néovaisseaux choroïdiens liés à la DMLA (Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age). Les lasers utilisés sont les lasers à Argon ou Nd :YAG doublés en fréquence. La photocoagulation panrétinienne des rétinopathies ischémiques (rétinopathie diabétique, occlusions veineuses, drépanocytose…) La photocoagulation maculaire « douce » sur les microanévrysmes, les anomalies vasculaires intra-rétinienne. Cette indication est plus controversée et sera concurrencée par l’arrivée des médicaments antiangiogéniques. La thermothérapie transpupillaire est proposée depuis quelques années pour le traitement des néovaisseaux occultes rétrofovéaux lors de DMLA. L’utilisation de cette technique nécessite encore d’être validée par des études en cours. 4. Effets photodynamiques On note simplement que l’effet photochimique des lasers est utilisé en ophtalmologie dans le traitement de la DMLA. L’ophtalmologie est la seule discipline qui utilise les quatre effets des lasers. D. Les lasers en bronchologie (Colchen A., 2008-2009) En bronchologie, le laser a trouvé une place originale car il a permis de faire ce qu’on ne pouvait pas faire en endoscopie : détruire des lésions endoluminales qu’elles soient bénignes ou malignes. Le laser doit être conduit par une fibre, le plus souvent il s’agit d’un laser Nd :YAG mais tous les lasers conduits par une fibre peuvent être utilisés (Nd :YAG doublés, Holmium, Diodes). - Les tumeurs bénignes : C’est l’indication par excellence de la résection au laser. Malheureusement elles sont rares (2,7% des lésions). Ce sont les chondromes, les hamartochondromes, les lipomes, les neurinomes…. Le laser remplace ici totalement la chirurgie classique, - Les tumeurs malignes : les cancers trachéo-bronchiques sont les indications les plus intéressantes car les lasers permettent de franchir des situations asphyxiques jusqu’alors insolubles. Ces désobstructions par « rabotage » tumoral n’ont qu’un rôle palliatif, c’est-à-dire ventilatoire soit sur des tumeurs qui viennent d’être découvertes et qui obstruent les voies respiratoires (trachée et bifurcation en général) soit sur des cancers terminaux (opérés, inopérables, métastasés), - Les lésions iatrogènes : granulomes au contact d’une canule de trachéotomie ou d’un tube d’intubation. Le laser permet une désobstruction rapide et de bons résultats à court terme. E. Les lasers en neurochirurgie - 47 - (Devaux B., 2008-2009) Les utilisations des lasers en neurochirurgie sont assez limitées mais il reste des indications résiduelles telles que la résection des tumeurs de la base du crâne (méningiomes), la résection des lipomes rachidiens chez l’enfant et des usages en neuroendoscopie (ventriculocisternotomie, résection des kystes colloïdes du troisième ventricule, fenestration de parois, de kystes…). Les lasers en neurochirurgie permettent l’hémostase, la section et la vaporisation des tissus. Les lasers diodes sont les plus utilisés. La décompression discale percutanée a été beaucoup étudiée mais les résultats sont difficiles à interpréter car il manque des études randomisées contrôlées. Les applications en cours d’évaluation sont les potentiels évoqués cutanés laser, la Thermothérapie Interstitielle Laser (LITT) dans le traitement de métastases cérébrales, la photochimiothérapie et l’imagerie par fluorescence peropératoire. F. Les lasers en cancérologie : la photochimiothérapie (Bourg-Heckly G., 2008-2009) Les tumeurs présentent une propriété remarquable reconnue depuis plusieurs décennies : elles concentrent, dans une certaine mesure, des photosensibilisateurs comme certaines porphyrines. Sous irradiation lumineuse, ces photosensibilisateurs, peu ou non toxiques à l’obscurité, induisent des processus photochimiques létaux ayant pour conséquence l’inactivation de la tumeur. Ainsi a pu être définie une thérapie caractérisée par une double sélectivité : celle liée au choix de la zone illuminée et celle résultant du marquage des tumeurs par le photosensibilisateur. Même si la spécificité par rapport aux tissus sains environnants est, dans certains cas, modeste, elle est généralement suffisante pour que les tissus tumoraux soient essentiellement affectés. Les progrès considérables réalisés dans le domaine des lasers et des fibres optiques permettent de traiter bon nombre de tumeurs accessibles par endoscopie, en particulier les tumeurs bronchiques, oesophagiennes et vésicales. La PDT n’est pas limitée à la cancérologie puisqu’elle est aussi utilisée en ophtalmologie (DMLA) et en dermatologie. Les mécanismes conduisant à la photoinactivation des tumeurs sont complexes. Ils impliquent des effets directs sur les cellules cancéreuses et indirects sur les éléments de structure des tumeurs. Les dommages oxydants liés aux processus de photosensibilisation sont capables d’induire une mort programmée (apoptose) des cellules ou leur nécrose. Parallèlement, des dommages importants à la microvascularisation ont été clairement démontrés sur des modèles expérimentaux avec pour conséquence une anoxie des tumeurs. La PDT trouve donc en cancérologie une application de choix avec une grande sélectivité et une innocuité remarquable. Il ne pourra cependant s’agir que d’un traitement local sur des petites tumeurs, tumeurs débutantes et lésions précancéreuses. G. Les lasers en chirurgie ORL - 48 - (Bolot G., 2008-2009) Les lasers utilisés sont les lasers CO2 (10600 nm), les lasers Nd :YAG et Nd :YAG doublés ainsi que les lasers diode (940-980 nm). Les indications sont : - Microchirurgie laryngée : La dissection grâce au laser est exsangue et précise. Sont traités polypes, nodules, papillomes, angiomes, leucoplasies des cordes vocales, aryténoïdectomies, cordectomies, granulomes, kystes laryngés… Pour les tumeurs malignes, le laser apporte une alternative à la chirurgie conventionnelle et à la radiothérapie. Il évite l’œdème que l’on a lors de radiothérapie et est moins invasif que la microchirurgie conventionnelle. Lors de sténose laryngée, la plastie des aryténoïdes est réalisée au laser, - Gestion chirurgicale de la pathologie amygdalienne : ouverture des cryptes sous anesthésie locale. Très bonne indication du laser, - Ronchopathie : découpe de la luette et du voile du palais, - Otochirurgie : dissection fine de structures nerveuses (nerf facial, nerf vestibulocochléaire, dissection des osselets lors d’otospongiose, labyrinthectomie…), traitement de tumeurs difficiles (neurinomes de l’acoustique, tumeur de l’angle pontocérébelleux…), traitement d’otites externes, microperforations tympaniques …, - Pathologie naso-sinusienne : sinusite chronique, imperforation choanale, turbinectomie, septoplastie, gestion de certains épistaxis par télangiectasie, granulome, polypose nasale…La chirurgie des cornets nasaux lors de sinusite chronique pour rétablir la filière nasale est à ce jour la plus grosse indication des lasers en chirurgie ORL. H. Indications en chirurgie de la cavité buccale et dentisterie (Brunetaud J.M., 2008-2009) - Traitement des aphtes, des lésions herpétiques, - Frénectomie et frénotomie, - Lichen-plan de la face interne des joues, - Traitement de la maladie parodontale, - Traitement des racines en endodontie, - Odontologie : surfaçage radiculaire, gingivectomie, gingivoplastie, implantologie, désenfouissement de canines incluses, traitement des pigmentations gingivales, remodelage muqueux préprothétique… Cette liste est bien sûr non exhaustive mais les indications des lasers en chirurgie humaine sont si nombreuses et complexes qu’il est difficile de les détailler dans un tel ouvrage. Il ressort tout de même de la lecture de la littérature humaine que de nombreuses indications des lasers existent en ophtalmologie (chirurgie cornéenne, rétinienne, irienne, plasties des paupières), dans la chirurgie ORL (Chirurgie laryngée et trachéale, pathologie amygdalienne, traitement de l’otospongiose, pathologie naso-sinusienne…), en oncochirurgie (photochimiothérapie, condylomes acuminés, leucoplasies, excision ou vaporisation de tumeurs…) et en dermatologie (tatouages, chirurgie esthétique, verrues, naevus, angiomes…). C’est dans ces domaines également que les lasers trouveront leur plus grand nombre d’indications en chirurgie vétérinaire. Supprimé : ¶ - 49 - II. Le laser à CO2 Photo 6 : Laser à CO2 muni d’un bras articulé A. Les avantages du laser à CO2 1. Sélectivité d’action Le laser CO2, grâce à sa longueur d’onde particulière (10600 nm), est fortement absorbé par l’eau, donc par tous les tissus biologiques riches en eau, comme les muscles et les muqueuses, alors que ce ne sera pas le cas des tissus osseux ou des cartilages. Sur la peau, l’énergie sera donc fortement absorbée en surface, mais ne sera que faiblement réfléchie ou diffusée, ce qui limite fortement les destructions tissulaires hors du faisceau direct. Le laser CO2 représente donc un choix évident pour la section des tissus mous contrairement à la chirurgie osseuse. - 50 - 2. Technique « No Touch » En effet, seul le faisceau laser « touche » la cible alors que le guide est à distance de la zone à traiter. Cela facilite la manipulation dans des zones d’accès difficile (cavité buccale) et permet d’éviter la dissémination de particules infectieuses et tumorales par contact. De plus, l’absence de contact permet une incision cutanée précise sans les déformations que l’on peut avoir lors d’incisions à la lame froide. 3. Section et destruction tissulaire sans hémorragie Il permet de sceller instantanément les vaisseaux sanguins et lymphatiques de diamètre inférieur à 0,5 mm. D’autre part, la distinction entre tissu sain et tissu tumoral est relativement aisée puisqu’en zone saine, les muscles ou muqueuses présentent une légère rétraction à la coupe. L’étude de Mison et al. de 2003 sur la réalisation de lambeaux cutanés au laser CO2 ou par les techniques conventionnelles, montre, entre autres, une réduction significative des saignements per-opératoire avec l’utilisation du laser. 4. Absence d’œdème post-opératoire On observe une diminution de l’inflammation par rapport à l’utilisation classique du bistouri électrique. L’énergie laser a comme effet de sceller les vaisseaux lymphatiques (Werner et al., 1995), réduisant ainsi l’œdème post-opératoire par rapport à l’utilisation du bistouri. Ceci présente un intérêt particulier en ORL puisqu’il permet d’éviter une trachéotomie dans le traitement de nombreuses pathologies laryngées et améliore le confort à la déglutition (Thuaksuban N., Nuntanaranont T., 2003). L’étude de Johnson sur des rats en 1997 démontre que la synthèse d’un médiateur de l’inflammation, la Cathepsine B, est inférieure à trois jours lors de l’utilisation d’un laser CO2 alors qu’elle dure significativement plus longtemps avec le bistouri électrique ou une incision à la lame froide. De plus, les zones de dommage thermique avec un laser CO2 sont inférieures à 0,3mm pour un utilisateur expérimenté alors qu’elles sont de l’ordre de 3,5 mm pour un bistouri électrique (Brdecka et al., 2007). 5. Diminution de la douleur post-opératoire Techniquement, la douleur post-opératoire devrait être moindre. Pourtant, les dernières études cliniques humaines ne permettent pas de l’affirmer et ne montre pas de différences significatives dans la graduation de la douleur ou la prise d’antalgiques après différentes opérations de la sphère ORL sur 40 patients (Thuaksuban N., Nuntanaranont T., 2003). Cependant, l’étude de Holmberg en 2006, évaluant la morbidité post-opératoire suite à une intervention d’onychectomie, montre que, bien que les 2 techniques semblent causer un inconfort de durée semblable, le laser ait causé significativement moins de boiterie que l’excision à la lame froide au cours des 7 premiers jours. - 51 - 6. Diminution des réactions fibro-cicatricielles La rapidité d’exérèse au laser CO2 permet en effet de limiter la diffusion thermique aux tissus adjacents et donc de rester intacts ; comme on a une faible réaction inflammatoire, la rétraction tissulaire est moindre (Bellina J.H. et al., 1984). On observe également une diminution des adhérences fibreuses. Ceci est démontré par Luciano en 1989 lors de laparoscopie avec ovariectomie et section longitudinale de corne utérine sur une série de lapins. Il montre que non seulement les adhérences sont moindres aux lieux d’incision, mais également sur la corne opposée. Enfin, on observe une faible dénaturation des protéines des tissus adjacents par rapport au bistouri électrique. 7. Finesse de coupe, précision, rapidité du geste et puissance modulable Lorsque le laser est utilisé comme un « light scalpel » (faisceau utilisé pour la section, à la distance focale), il permet une très grande précision de coupe puisque la taille du spot peut être réglée et peut aller jusqu’à un diamètre de 0,2 mm et que la puissance est adaptable en fonction de l’utilisation. La variation du mode, continu, discontinu ou superpulsé, présente de grands avantages. Cette méthode chirurgicale permet donc de diminuer le temps opératoire, la durée d’hospitalisation et donc les coûts (après amortissement du coût initial du laser), ainsi que la morbidité. 8. Vaporisation sélective L’énergie concentrée du faisceau laser permet la destruction cellulaire par éclatement après échauffement de l’eau intra et extracellulaire, et ce avec une faible diffusion thermique aux tissus adjacents. Ainsi, on constate que la nécrose tissulaire des marges est limitée (50 à 500 micromètres) ce qui permet entre autre une analyse histologique tout à fait acceptable lors de la coupe, mais surtout un avantage notable par rapport au bistouri électrique (Silverman et al., 2007) Ces différents avantages permettent au chirurgien d’avoir une meilleure vision du site chirurgical et ainsi une meilleure exposition des tissus, de diminuer le temps d’intervention et d’anesthésie (moins de temps consacré à la coagulation des vaisseaux sanguins) et de diminuer les outils nécessaires à une intervention (Peut remplacer complètement pour certaines chirurgies scalpel, bistouri électrique, ciseaux, fils de suture…). Tous ces avantages améliorent le travail du chirurgien et il peut en résulter de meilleurs résultats chirurgicaux. - 52 - B. Choix du laser à CO2 en chirurgie des tissus mous Avec une longueur d’onde de 10600 nm, l’énergie du laser à CO2 est fortement absorbée par l’eau, ce qui en fait un outil très efficace pour la chirurgie des tissus mous. Grâce à sa grande absorption, il y a très peu de dommages collatéraux même pour des chirurgiens non expérimentés, tout au plus 0,5 à 1 mm du point d’impact du faisceau laser. Il en résulte une bonne concordance entre ce que l’on voit et le résultat réel de la chirurgie prenant en compte les éventuels dommages. C’est ce que les anglo-saxons désignent par « What you see is what you get ». En français, « Ce que l’on voit est ce que l’on obtiendra ». La plupart des lasers à CO2 sont utilisés dans un mode « sans contact », ce qui signifie que l’extrémité de la pièce à main utilisée pour transmettre le faisceau laser ne vient jamais au contact des tissus. Une nouvelle technologie, une lame en diamant qui s’adapte au laser CO2 permet d’inciser et de coaguler les tissus d’une manière encore plus précise et en limitant encore les dommages collatéraux. C. Technique chirurgicale avec un laser C02 Quelques règles chirurgicales sont à respecter lorsqu’on désire obtenir de bons résultats avec un laser CO2. Il est important tout d’abord que le faisceau laser soit perpendiculaire à la surface à inciser ou à traiter. C’est dans cette position que la transmission de l’énergie se fait le mieux avec le tissu et que l’on maintient la densité énergétique maximale. Une angulation du faisceau laser par rapport aux tissus provoque une réflexion partielle de l’énergie, une forme d’impact ellipsoïde et donc potentiellement plus de dommages collatéraux. L’extrémité de la pièce à main doit se trouver approximativement à quelques millimètres du tissu ciblé. Les lentilles peuvent être de différentes distances focales et l’intensité énergétique maximale sera atteinte lorsque le tissu sera situé au niveau de cette distance focale. Certaines pièces à main possèdent un accessoire de visée, une sorte de « tuteur » (Photos 7) parallèle au faisceau qui permet de savoir à quelle distance se trouve le point de convergence des rayons. - 53 - Photo 7 : Pièce à main du laser CO2 munie d’un guide de visée (Crédit photo : François Reynier) « Tuteur » Lors d’une incision, il est important, comme en chirurgie conventionnelle, d’exercer une tension latérale perpendiculairement à la ligne d’incision pour aider le laser à séparer les tissus et diminuer la formation de tissus carbonisés. Il ne faut pas tendre excessivement le tissu non plus sous peine de le déchirer et de perdre ainsi l’effet de coagulation du laser. Il peut être conseillé, dans les zones où tirer sur le tissu peut déformer complètement le site chirurgical, de réaliser un marquage au laser de la ligne d’incision. Il n’y aura plus qu’à suivre cette ligne en incisant complètement dans un second temps. Cela évite la déformation de la ligne d’incision que l’on a habituellement avec une lame de scalpel. Lorsque l’on veut réaliser une hémostase ou pour les procédures de « soudure tissulaire (tissu welding en langage anglo-saxon), il convient de « défocaliser » le faisceau laser tout simplement dans le cas d’un faisceau focalisé en éloignant la pièce à main du tissu ciblé ; on obtient ainsi une densité énergétique plus faible en répartissant l’énergie sur une surface de tissu plus importante. On obtient alors une énergie en dessous du seuil de vaporisation des tissus qui permet la dénaturation des protéines pour les soudures tissulaires et la coagulation. Avec un laser CO2, on peut espérer réaliser une hémostase correcte sur des vaisseaux n’excédant pas 1 mm de diamètre. La soudure tissulaire ou « tissu welding » est une technique utilisée surtout pour coaguler des vaisseaux individualisés en soudant les parois du vaisseau entre elles. Certaines procédures de « soudure » au laser ont été décrites en ophtalmologie et en chirurgie urogénitale, vasculaire et gastro-intestinale et ont montré qu’elles procuraient une résistance équivalente aux techniques conventionnelles de suture (Cespanyi et al., 1987) (Farag et al., 1995). Cette pratique peut donc être utilisée pour coaguler de plus gros vaisseaux mais nécessite une bonne expérience avec un laser. Le diamètre de l’embout sélectionné, la puissance (watts) et la distance focale dépendront pour chaque intervention du tissu ciblé et de l’effet recherché. Nous essayerons dans la mesure du possible de donner quelques indications sur ces réglages pour les différentes procédures. - 54 - D. Les indications du laser CO2 Le laser CO2 peut être utilisé dans 3 buts : l’incision, l’excision ou la vaporisation de tissu. Nous allons essayer d’en donner des exemples à travers les procédures que nous allons décrire. 1. Incisions cutanées et musculaires La peau est une des cibles privilégiées du laser à CO2. La peau est très vascularisée, contient beaucoup d’eau donc absorbe l’énergie du laser à CO2 avec un minimum de dommages collatéraux. L’application sans contact de l’énergie laser pour pratiquer une incision limite la distorsion de la peau que l’on peut avoir avec un bistouri ou un bistouri électrique et permet une incision plus précise. L’incision au laser permet aussi de s’affranchir de l’étape d’hémostase qui s’impose lors de la plupart des incisions cutanées à la lame froide (Voir photo 8). Le site chirurgical reste « propre » et sec, sans contamination sanguine. Pour une incision sur une peau infectée (pyodermite, mycose), le laser permet la destruction des particules infectieuses des marges de la plaie. Pour les chirurgies oncologiques, on évite le risque de la dissémination de cellules cancéreuses par une lame de bistouri contaminée. Photo 8 : Incision cutanée au laser diode en mode contact. Noter l’absence de saignements (Crédit photo : François Reynier) - 55 - a. Réalisation des voies d’abord Les incisions cutanées sont généralement réalisées avec des embouts de diamètre inférieur à 0,8 mm, les plus gros diamètres étant en général réservés pour les procédures de vaporisation tissulaire. L’embout le plus souvent utilisé est celui de 0,4 mm. Le réglage de la puissance devra dépendre de l’état d’hydratation et de l’épaisseur de la peau pour obtenir une profondeur d’incision adaptée (entre 6 et 10 Watts en mode continu selon Berger et Eeg, 2006). Si la peau n’est pas complètement incisée au premier passage, on effectue un second passage en prenant soin d’enlever auparavant les tissus carbonisés à l’aide d’une compresse humide. Eviter tout de même les passages multiples qui provoquent des irrégularités dans la profondeur et la largeur de la ligne d’incision. Pour la dissection des tissus sous-cutanés et musculaires, les mêmes réglages peuvent être conservés. b. Lambeaux cutanés Les lambeaux cutanés requièrent les mêmes réglages et les mêmes précautions que pour les incisions cutanées. L’avantage du laser ici est de pouvoir « dessiner » sur la peau le ou les futurs lambeaux, en utilisant le laser à une puissance moindre (spot de 0,4 mm à 3-6 Watts) en mode continu. La dissection du tissu sous-cutané est réalisé avec le laser par des mouvements de balayage en mettant le lambeau en tension et l’hémostase se fait en éloignant simplement le laser ou par les techniques de « tissu welding ». Une étude (Mison et al., 2003) comparant techniques conventionnelles et laser CO2 montre cependant que la résistance à la traction au niveau des sutures de lambeaux est meilleure pour les lambeaux réalisés par les techniques conventionnelles pendant les deux premières semaines de cicatrisation. L’analyse histologique de ces mêmes lignes de suture montre avec le laser CO2 des zones de nécrose partielle des marges de la plaie et une réaction inflammatoire plus importante. Le résultat cosmétique sur les 15 premiers jours est meilleur avec les techniques conventionnelles. Par contre, l’utilisation du laser diminue de manière significative les saignements per-opératoires et les taux de réussite sur la viabilité des lambeaux et sur l’aspect cosmétique à long terme sont équivalents. Lors de cette étude, le laser CO2 a été utilisé en mode continu, avec un spot de 0,8 mm et une puissance de 10 Watts. La réaction inflammatoire liée à l’utilisation du laser étant principalement due à l’échauffement des tissus environnants, on peut suggérer que l’on aurait pu limiter cette réaction inflammatoire en utilisant le laser en mode pulsé. C’est d’ailleurs ce que montre l’étude de Sanders et Reinisch (2000) dans laquelle les temps de cicatrisation sont équivalents que les incisions soient réalisées à la lame froide ou avec le laser CO2 en mode pulsé. Il ressort de cette étude (Mison et al., 2003) que le laser CO2 peut effectivement être utilisé pour la réalisation de lambeaux cutanés, avec un confort chirurgical amélioré. On prendra garde cependant, dans les zones de forte mobilité surtout, à mettre en œuvre toutes les mesures nécessaires pour éviter les complications dans les premières semaines de cicatrisation. On voit ici l’importance de l’expérience du chirurgien laser. Il est nécessaire de réaliser les bons réglages pour limiter au maximum l’échauffement des tissus environnants. - 56 - c. Granulomes de léchage Les granulomes de léchage sont traités par vaporisation superficielle avec un laser CO2. On réalise, avec un embout le plus large possible (1,4 mm) ou en mode scanner, un balayage (puissance : 15 à 20 W) de l’ensemble de la surface du granulome jusqu’à visualiser les structures sous-cutanées. Dans certaines publications, on verra apparaître le terme de « douche laser ». On réalise une bonne hémostase, on prend soin de retirer au maximum les tissus carbonisés et on laisse cicatriser par seconde intention. Le taux de récurrence est faible à 18 mois et la récidive est en général associée à la persistance d’un problème psychogénique ou à une chirurgie trop conservatrice avec le tissu de granulation. Aucune étude n’a pour autant été publiée et ces affirmations résultent de l’expérience personnelle des praticiens (Holt T.L., Mann F.A., 2002). Il est ainsi difficile de comparer avec les résultats des techniques conventionnelles et des traitements comportementaux. d. Chirurgie plastique Il s’agit surtout des procédures d’exérèse de plis de peau que l’on peut réaliser sur le nez, au niveau de la queue ou du périnée. L’intérêt du laser est ici de limiter les saignements et surtout il permet une incision précise pour un meilleur effet cosmétique. En effet, là encore on peut « dessiner » la future ligne d’incision et inciser sans contact (Spot 0,4 mm à 6-10 Watts) et sans distorsion de la peau sous la lame de bistouri. On prendra soin de bien protéger la cornée et de prendre les précautions nécessaires lors de travail à proximité de l’anus. e. Les biopsies Le laser CO2 est plutôt déconseillé pour réaliser des biopsies cutanées (Silverman et al., 2007). En effet, surtout lorsqu’il s’agit de collecte de petits spécimens, les dommages thermiques sur les marges de la biopsie rendent les interprétations microscopiques difficiles voire impossibles. Cependant, avec un laser CO2 bien utilisé les dommages thermiques ne s’étendent pas à plus de 0,5 mm de la zone d’incision donc des biopsies de plus grande taille peuvent être réalisées sans problème avec ce laser. L’utilisation du laser peut ainsi être intéressante pour des biopsies de la cavité buccale (Frame, 2003) ou d’autres zones vascularisées. Le geste est alors plus rapide car ne nécessitant pas d’hémostase ni de sutures. 2. Le laser en dermatologie a. Papillomes viraux Il existe plusieurs types de papillomes viraux et les papillomes exophytiques peuvent être traités par laser. Il y a 2 formes de papillomes exophytiques : buccaux et cutanés. La plupart disparaissent seuls en quelques mois mais les propriétaires peuvent désirer résoudre le problème plus rapidement. L’administration d’interférons associée à un traitement au laser des lésions semble pourvoir les meilleurs résultats sur les papillomes multiples chez l’homme (Akyol et al., 2003). Le traitement chirurgical au laser est suffisant sur les lésions simples mais compte-tenu de la contagiosité de ces lésions, le traitement adjuvant avec l’interféron permet d’obtenir des meilleures guérisons. Le traitement aux interférons est en général initié 4 semaines avant le traitement chirurgical. Si toutes les lésions n’ont pas disparu au bout de ces - 57 - 4 semaines elles sont excisées au laser et les interférons continués pendant 6 à 8 semaines. La procédure chirurgicale consiste en l’excision des papillomes avant vaporisation des lits tumoraux (Duclos, 2006). b. Epithelioma spinocellulaires Les épithelioma spinocellulaires apparaissent le plus souvent dans des zones exposées au soleil. Chez le chat, ils se présentent au niveau des pavillons des oreilles, du nez et de la face. Si les lésions sont détectées précocement, une vaporisation superficielle au laser CO2 de la surface du nez ou de l’oreille peut suffire. Duclos décrit en 2006 plusieurs cas de guérison complète sur des stades précoces d’épithélioma spinocellulaires et de kératoses actiniques. Si la lésion est plus profonde, une pinnectomie ou une excision complète du planum nasal peut être envisagée. Le laser est fortement recommandé dans ces localisations où les tissus sont très fragiles et très vascularisés. c. Angiomatose cutanée L’angiomatose cutanée est une affection qui entraîne une prolifération vasculaire des tissus dermiques et sous-cutanés. Comme pour les « taches de vin » ou les hémangiomes en médecine humaine, le laser permet de coaguler ces lésions au lieu de les exciser. Dans une étude de 2001 (Peavy et al., 2001), un laser Nd : YAG et un laser à Argon ont été utilisés pour induire une nécrose thermique de ces lésions chez 2 chats et un chien. Les résultats sont encourageants, puisque sur un chat et le chien, le tissu irradié, qui recouvrait de larges zones de la face, s’est rapidement ré-épithélialisé ne laissant que quelques zones d’alopécie. Sur le second chat, on a noté une disparition complète des lésions. Bien que le nombre de cas soit très faible, la coagulation au laser est, comme en humaine, le traitement de choix pour ces pathologies rares en médecine vétérinaire puisqu’elle permet d’obtenir d’excellents résultats en évitant des chirurgies très délabrantes. 3. Chirurgie uro-génitale Les applications des lasers en chirurgie urogénitale vétérinaire incluent la cystotomie, les urétrostomies, la chirurgie urétérale et les prostatectomies. La diminution de l’utilisation de l’électrocoagulation, l’amélioration de l’hémostase, la meilleure visibilité et les futures applications du « tissu welding » donnent au laser CO2 un avantage important sur les techniques de chirurgie conventionnelle. D’autres lasers sont utilisés dans ce domaine, nous le verrons plus tard, notamment pour les procédures endoscopiques et la lithotritie. a. Cystotomie Après un abord abdominal classique, par laser ou instruments conventionnels, la vessie est isolée par des compresses à laparotomie et des points d’appuis sont placés pour la manipuler facilement. Un premier passage est réalisé sur la ligne d’incision à faible puissance (spot de 0,8 mm ; puissance 10 à 12 W) pour sceller les vaisseaux superficiels de la vessie puis celle-ci est incisée avec spot de fin diamètre (0,3 mm à 8 Watts). Il n’y a pas besoin dans ce cas de faire attention à la profondeur d’incision car l’énergie qui traverserait serait absorbée par l’urine. La procédure est moins sanglante que lors d’incision à la lame froide. Le laser peut aussi être utilisé pour des excisions ou vaporisations de néoplasies vésicales. Des - 58 - recherches sont en cours sur les techniques de « tissu welding » pour obtenir des fermetures sans fil de suture donc avec moins d’inflammation (Lobik et al., 1999). Une étude sur 21 chiens (Osuna et al., 1989) a montré qu’une fibrose de la paroi vésicale et une absence d’urothélium normal persistaient 2 mois après la chirurgie, que ce soit avec un laser CO2 ou avec un laser Nd :YAG. Les complications des procédures étaient hématurie, infections et adhérences abdominales. Cette étude de 1989 ne compare pas avec les techniques de chirurgie conventionnelle et se trouve en désaccord avec les résultats cliniques obtenus par les chirurgiens laser (Berger et Eeg, 2006 ; Holt et Mann, 2002), à savoir de bons résultats avec plutôt une diminution de l’hématurie et des infections. De plus, l’étude de Upton (2006) montre un arrêt quasi-immédiat (72h) de l’hématurie après exérèse de carcinomes à cellules transitionnels de la vessie dans 100% des 8 cas. Cette étude récente a montré de bons résultats du laser CO2 pour le traitement de carcinomes à cellules transitionnels. Ce travail porte sur 8 cas de chiens présentant des CCT envahissant le trigone vésical. La procédure a consisté, par un abord ventral de la vessie, à réaliser la vaporisation complète de la tumeur. Le laser a permis de travailler facilement là où les techniques conventionnelles montraient leurs limites, c’est-à-dire au niveau de l’urètre et de l’abouchement des uretères, jusqu’à la séreuse vésicale. En effet, l’absence de saignements permet une meilleure identification des tissus et une vaporisation couche par couche du tissu tumoral, ce que ne permet pas la dissection aux ciseaux ou au bistouri. La précision du chirurgien est ici largement améliorée et les tissus sains plus épargnés. Associé à une chimiothérapie, 100% des chiens ont montré une résolution des signes cliniques 72 heures après la chirurgie ce qui est mieux que lors de chimiothérapie seule (75%) ou lors de radiothérapie associée à une chimiothérapie (90%). Les médianes de survie sont équivalentes à celles de la chimiothérapie seule. En conclusion, le traitement par ablation au laser CO2 de carcinomes à cellules transitionnelles est recommandé lors de tumeur envahissant le trigone et dont la résection est impossible par les techniques conventionnelles. La satisfaction des propriétaires est excellente au vu de la résolution rapide des signes cliniques. Malheureusement les médianes de survie ne sont pas améliorées (environ 1 an) et le pronostic reste sombre. b. Urétrostomie Le laser CO2 peut être utilisé avantageusement dans les procédures d’urétrostomie chez le chien ou chez le chat. L’incision de la paroi urétrale est réalisée avec un spot de petit diamètre (0,3 mm) et une puissance de 4 à 6 Watts pour avoir une incision fine et précise. Un cathéter urétral est en général placé pour faciliter la visualisation de l’urètre pendant l’incision, on prendra soin de ne pas faire fondre le cathéter avec le laser, pour cela il suffit de le faire tourner sur lui-même pour répartir l’énergie sur une surface plus grande. Le laser est aussi recommandé pour la section des corps érectiles lors d’urétrostomie périnéale chez le chat. La procédure est ainsi moins sanglante et les sutures peuvent donc être réalisées plus confortablement selon l’expérience de différents auteurs (Berger et Eeg, 2006) (Holt et Mann, 2002). - 59 - 4. Oncochirurgie a. Avantages du laser CO2 en oncochirurgie Le principal avantage du laser CO2 en oncochirurgie est l’application « sans toucher » de l’énergie laser qui réduit le risque de dissémination de cellules tumorales dans les tissus sains. La dissémination en chirurgie conventionnelle peut se faire par l’intermédiaire des instruments chirurgicaux ou des saignements. Le laser lutte sur les deux plans et créé une barrière vaporisée entre tissus sains et tissus tumoraux. Le laser est aussi utilisé pour la cautérisation des tumeurs ulcérées avant leur excision, limitant encore ainsi la dissémination tumorale. La chirurgie au laser, en procurant un champ chirurgical plus propre permet d’être plus sûr de ses marges d’exérèse et de diminuer les récurrences tumorales (Lanzafame et al., 1986 et 1988). En médecine humaine, la faculté de Tel Aviv en Israël (Shvero J. et al., 2003) a mené une étude sur 32 patients atteints de différentes formes de dysplasies laryngées (carcinomes précoces des cordes vocales). Le laser CO2 est utilisé en mode pulsé avec une puissance de 5 à 10 Watts pour un spot de 0,3 mm. Les résultats obtenus sont identiques : meilleure hémostase, grande précision, diminution du traumatisme, diminution du temps de récupération post-opératoire, pas de récidive de carcinome. De même, Steiner W. et al. (2001) ont réalisé une étude sur 129 patients en comparant les différentes techniques possibles pour le traitement de carcinomes laryngés. L’exérèse laser permet un contrôle dans 87% des cas, une moindre récurrence locale, un meilleur taux de survie à 5 ans sans récurrence ainsi qu’une meilleure et plus rapide récupération des fonctions. Le laser présente également ici un avantage notable au cours de la chirurgie puisque la carbonisation de la tumeur est plus importante que celle des tissus sains (à cause de la composition des tissus), ce qui permet une visualisation directe des berges de la tumeur et permet le contrôle de l’exérèse. De plus, le laser permet de réaliser la vaporisation de certaines tumeurs. L’excision et l’analyse histologique, doivent bien sûr toujours être préférées ; le chirurgien laser ne doit pas être tenté de vaporiser des petites lésions de nature inconnue. Mais lorsque l’excision avec des marges saines ne peut pas être réalisée, le laser CO2 peut alors être utilisé pour assainir le lit d’excision ou pratiquer une cytoréduction de la tumeur. Cette dernière procédure (« tumor debulking » pour les anglo-saxons) est fréquemment réalisée pour dégrossir la tumeur en préparation de radiothérapie ou de chimiothérapie ou pour contrôler de manière palliative la douleur et les hémorragies (Upton, 2006) Les exemples de tumeurs cutanées traitées avec succès au laser CO2 sont nombreux mais restent des cas isolés (Berger et Eeg, 2006 ; Holt et Mann, 2002) : mélanome, mastocytome, épithélioma spinocellulaire, adénome sébacé, papillome, trichoépitheliome, pilomatricome… Une étude (Holt et Mann, 2002) rapporte le cas d’un chien traité au laser pour un pilomatricome au niveau du carpe. Ce cas a de particulier que les marges n’étaient pas saines à l’analyse histologique mais qu’aucune récidive n’a été notée dans les 18 mois suivants. On peut imaginer que l’excision au laser ait pu avoir un effet curatif sur les marges d’exérèse, sans bien sûr pouvoir en avoir de certitude. - 60 - b. Fibrosarcome L’énergie laser peut être utilisée pour traiter chirurgicalement les fibrosarcomes (Lanzafame et al., 1986 et 1988). On choisira des spots de diamètre élevé (0,4 ou 0,8 mm) à une puissance de 10 à 15 Watts car de grandes quantités de tissu sont généralement excisées et un mode superpulsé pour diminuer l’échauffement et la formation de tissus carbonisés. Ces tumeurs dont la récidive locale est très fréquente sont une bonne indication d’une excision et d’un traitement du lit tumoral par laser. c. Tumeurs mammaires Dans cette procédure, les principaux avantages du laser sont la diminution des saignements et de la douleur post-opératoire. Comme pour les fibrosarcomes, les zones à exciser sont en général étendues et les tensions sur les marges de la plaie peuvent créer des douleurs importantes que le laser aide à diminuer (Montgomery et al., 1985). La réduction des saignements et la technique « No touch » permettent une diminution de la dissémination tumorale (Lanzafame et al., 1986). Le laser peut aussi permettre de traiter les marges tumorales, le but étant d’obtenir une excision marginale curative. d. Adénomes sébacés Les adénomes sébacés et kystes sébacés sont fréquemment retrouvés sur la peau et peuvent être multiples. Les masses pédonculées peuvent être excisées à la limite de la peau et les marges subir une vaporisation superficielle. Pour les masses sessiles, une incision en côte de melon peut être réalisée ou une vaporisation avec un spot de 0,8 mm à une puissance de 68 Watts. Les plaies de moins de 4 mm de diamètre peuvent cicatriser par seconde intention. Ces procédures au laser sont extrêmement rapides, non sanglantes et on obtient des marges très saines. La possibilité de réaliser ces procédures sous anesthésie locale est un argument fort pour l’utilisation du laser chez des animaux âgés ou pour lesquelles l’anesthésie est dangereuse. L’expérience a été réalisée sur des animaux coopératifs par Berger et Eeg dans Veterinary Laser Surgery : A practical guide (2006). 5. Chirurgie des paupières et des annexes oculaires Le laser a été utilisé en ophtalmologie vétérinaire depuis les années 1980. Les techniques humaines ont été adaptées pour répondre aux besoins des vétérinaires. Les deux lasers les plus utilisés en ophtalmologie sont les lasers diode (810 nm) et Nd : YAG (1064 nm). Les longueurs d’onde dans l’infrarouge de ces deux lasers permettent une transmission sûre à travers la cornée et la sclère et une bonne absorption par les tissus pigmentés de l’œil (uvée). Ils sont donc parfaits pour les opérations de cyclophotocoagulation, pour les néoplasies intraoculaires, les capsulotomies et les rétinopexies. De plus, les lasers diode sont peu encombrants, parfois portables et peu coûteux. Le laser CO2 est moins utilisé. On s’en sert notamment pour la chirurgie des annexes de l’œil. - 61 - a. Chirurgie d’enfouissement de la glande nictitante Lors de cette chirurgie, la conjonctive est incisée de manière à créer une « poche » dans laquelle on viendra enfouir la glande nictitante. L’incision au laser CO2 permet d’éviter l’important saignement conjonctival que l’on a systématiquement lors de chirurgie conventionnelle. Pour cela on coagule le vaisseau conjonctival en question avec un spot de 0,3 mm à une puissance de 4 Watts (Berger et Eeg, 2006) b. Chirurgie de correction des entropions En plus des techniques usuelles de correction des entropions qui peuvent être réalisées avec le laser CO2, obtenant ainsi une meilleure hémostase lors des sections (Lieb et al., 2000 ) ( Morrow et al., 1992), d’autres procédures sont décrites par Berger et Eeg dans leur livre Veterinary Laser Surgery : A practical guide (2006). Pour ces techniques, le laser est utilisé en dessous du seuil de vaporisation des tissus. Le but est d’entraîner une dénaturation des protéines et une contraction du collagène des tissus. Le passage du faisceau laser n’entraîne donc pas une section mais une rétraction de la peau des paupières. Pour cela on utilise par exemple des réglages de 2 à 4 watts pour un spot de 0,4 mm et de 6 à 8 watts pour un embout de 0,8 mm. Ces procédures peuvent amener de bonnes corrections pour les entropions modérés des paupières inférieures ou supérieures. Pour les cas plus sévères, on aura recours aux techniques plus agressives. Le gros avantage de cette technique est de pouvoir travailler « à effet » et ainsi adapter la correction en temps réel. c. Traitement des chalazions et adénomes du bord palpébral Ces petites masses peuvent être vaporisées directement ou être excisées du bord palpébral (Kaplan, 1996). Ces interventions ne nécessitent en général pas de suture. Le gros avantage par rapport à la chirurgie conventionnelle est de pouvoir vaporiser juste la masse, avec une visibilité accrue, sans être agressif pour le reste de la paupière, notamment au niveau du canthus interne où la quantité de peau est très limitée. d. Distichiasis et cils ectopiques L’application de l’énergie laser quelques secondes permet de détruire rapidement le bulbe et la glande sébacée associée. On prendra bien garde de protéger la cornée avec une compresse humide. La cicatrisation se fait en 3 à 5 jours et sans douleur pour l’animal. Cette technique permet un traitement rapide et efficace des distichiasis. Elle ne demande ni une grande expérience de la technologie laser ni d’autres instruments de chirurgie ni de microchirurgie. e. Enucléation Le laser CO2 peut être avantageusement utilisé pour les énucléations et permet une hémostase efficace et un travail précis. Le confort du patient en post-opératoire peut aussi être amélioré (Montgomery et al., 1985). - 62 - 6. Chirurgie des oreilles La vascularisation de l’oreille et des structures qui lui sont associées rend la chirurgie laser intéressante. La chirurgie conventionnelle connaît souvent sur ces sites des hémorragies qu’il est difficile de contrôler. Les incisions et vaporisations au laser CO2 occluent et scellent la vascularisation. De plus, dans cette localisation très innervée, l’utilisation du laser diminue la douleur postopératoire. a. Ablation du pavillon La pinnectomie totale ou partielle est pratiquée lors de traumatisme, de néoplasie ou d’atteintes environnementales (gelure par exemple) du pavillon de l’oreille. Le laser est réglé avec une puissance de moyenne à haute (10-15 W pour un spot de 0,8 mm), de manière à inciser l’ensemble du pavillon (peau + cartilage) en un seul passage. Un guide est conseillé pour réaliser des coupes esthétiquement correctes. Les sutures ne sont pas toujours obligatoires car, le cartilage étant fin, l’énergie laser a tendance à souder les marges de la plaie lors de la coupe (Berger et Eeg, 2006 ; Holt et Mann, 2002 ; Duclos, 2006). b. Traitement chirurgical des othématomes Le laser est apprécié dans la chirurgie des othématomes. Il permet une incision en générale non sanglante de la partie rostrale du pavillon. Par la suite, on peut choisir d’éliminer les espaces morts par la technique conventionnelle (sutures sur éponge) ou tenter de plaquer la peau sur le cartilage par les techniques de « tissu welding ». Cette technique a été décrite dans une étude sur 10 cas d’othématomes de chiens (Dye et al., 2002). Elle consiste à réaliser, après la vidange de l’othématome par une incision large sur la partie rostrale du pavillon, de multiples incisions focales (1 à 2 mm de diamètre) traversant entièrement le pavillon (peau + cartilage + peau) et ce sur l’ensemble de la surface du pavillon. Comme lors de pinnectomie, l’énergie laser permet une soudure de la peau des deux faces du pavillon à chaque « trou » que l’on réalise et une fibrose qui assure l’adhérence par la suite. Les résultats sont excellents puisque tous les hématomes ont été traités avec succès et sans récurrence à 23 mois. Les auteurs insistent sur la nécessité de veiller à ce que les incisions traversent l’ensemble du pavillon et sur l’ensemble de la surface de celui-ci. L’aspect cosmétique était excellent dans tous les cas. Le traitement au laser des othématomes est donc recommandé car la chirurgie est rapide (environ 20 minutes), ne nécessite aucune suture, est moins douloureuse pour l’animal avec un résultat cosmétique excellent. c. TECALBO Le laser CO2 dans cette procédure permet un abord non sanglant avec une bonne visibilité pour une voie d’abord précise. La douleur post-opératoire est aussi diminuée. - 63 - 7. Chirurgie de l’oropharynx et du nasopharynx a. Nosectomie L’exérèse du planum nasal sur des épithéliomas spinocellulaires félins a été réalisée au laser CO2 avec d’excellents résultats (Duclos, 2006). Comparativement à la chirurgie conventionnelle, le laser CO2 permet une résection plus facile et beaucoup moins hémorragique dans une région extrêmement vascularisée. Le laser est d’abord utilisé pour « marquer » les limites de la zone à exciser puis l’incision est approfondie en augmentant la puissance du faisceau pour inciser le cartilage nasal. Une bonne visualisation des méats nasaux et une bonne apposition des tissus doivent être observées en fin de chirurgie pour prévenir les risques de granulation, de fibrose cicatricielle et de sténose des narines. Le résultat esthétique est satisfaisant mais on conseille de montrer des photographies des résultats attendus avant l’opération car le faciès de l’animal est fortement modifié. b. Correction de narines sténotiques La correction des narines sténotiques chez les races brachycéphales mais aussi sur les chats peut être réalisée au laser CO2 (Holt et Mann, 2002). Il faut utiliser un spot de faible diamètre (0,3mm) car l’incision doit être fine et précise. Chez les chats, on peut se permettre de laisser cicatriser par seconde intention. Chez les animaux de plus grande taille, il faut réaliser une excision en coin de l’aile du nez en allant assez profondément pour exciser aussi une partie du cartilage alaire. Une apposition par points simples est nécessaire. L’utilisation du laser permet ici de limiter les saignements très abondants dans cette région. Le temps de chirurgie est réduit chez les chats quand les sutures ne sont pas nécessaires. c. Palatoplastie La palatoplastie lors d’hyperplasie du palais mou dans les syndromes brachycéphales est une des principales indications à ce jour du laser CO2. L’intervention consiste à raccourcir et à désépaissir le palais mou pour libérer les voies respiratoires supérieures. Cette opération est souvent couplée à la correction des narines sténotiques. L’animal est placé en décubitus ventral, la gueule maintenue grande ouverte. Plusieurs études ont montré que la procédure de raccourcissement du palais mou était environ deux fois plus rapide en utilisant un laser C02 par rapport aux instruments chirurgicaux conventionnels (Clark et Sinibaldi, 1994 ; Davidson et al., 2001). La procédure est aussi beaucoup moins sanglante puisque le laser scelle les petits vaisseaux sanguins à mesure qu’il les sectionne et la chirurgie est donc plus aisée pour le chirurgien. De plus, on limite l’œdème pharyngé post-opératoire qui peut être à l’origine de complications respiratoires sévères en post-opératoire immédiat. Dans l’étude de Davidson (2001) sur 20 chiens brachycéphales, les scores respiratoires post-opératoires sont significativement meilleurs pour les chiens opérés au laser CO2. Si on se réfère aux expériences de chirurgies ORL en médecine humaine (Thuaksuban et Nuntanaranont, 2003) la phase post-opératoire serait moins douloureuse avec moins de difficultés à la déglutition. Une étude histopathologique (Brdecka et al., 2007) comparant la résection du palais mou au laser CO2 ou par électrocoagulation bipolaire ne montrait pas de différence à 3 jours concernant les lésions tissulaires. Cependant, les marges de lésions tissulaires obtenues avec le laser CO2 dans cette étude (5,3 mm +/- 1 ,5 mm) sont bien supérieures à celles associées - 64 - habituellement au laser C02 (0,34 mm +/- 0,2 mm) (Clark et Sinibaldi, 1994 ; Davidson et al., 2001 ; Rizzo et al., 2004). Les auteurs de l’étude (Brdecka et al.) expliquent cette différence par une mauvaise utilisation du laser (mauvais réglages, retrait des tissus carbonisés, angle d’incidence du faisceau laser…) et la difficulté du travail dans la cavité buccale. D’autres études comparatives seraient nécessaires pour établir significativement la supériorité du laser dans cette indication en médecine vétérinaire. Cependant, les résultats excellents (meilleure hémostase, rapidité, possible réduction de la douleur et de l’œdème postopératoire) obtenus dans les différentes études, font de la palatoplastie une vraie indication pour le laser CO2. On prendra soin lors de ces procédures au laser de bien protéger la sonde endotrachéale du faisceau laser par des compresses humides. De telles compresses devront aussi, par mesure de sécurité être placé au fond de l’oropharynx pour éviter de léser les structures oropharyngiennes plus caudales. Photo 9 : Position de l’animal lors de palatoplastie. La sonde endotrachéale est protégée par une compresse humide (Crédit photo : François Reynier) - 65 - Photo 10 : Palatoplastie au laser CO2 (Crédit photo : François Reynier) Le laser semble donc être un instrument avantageux pour le traitement chirurgical du syndrome obstructif des voies respiratoires supérieures chez les brachycéphales. Celui-ci permet une intervention précise et rapide, sans les hémorragies qui viennent perturber l’opérateur lors des chirurgies conventionnelles, avec des résultats post-opératoires, à court terme comme à long terme, excellents. Une étude récente (Dunie-Mérigot, 2008) compare les résultats de palatoplasties effectuées sur 60 chiens atteints de syndrome obstructif des voies respiratoires supérieures à l’aide de bistouris électriques (monopolaire et bipolaire), d’un laser diode ou d’un laser CO2. L’étude n’a pas encore été publiée mais le laser CO2 apporte à ce jour les meilleurs résultats en terme de rapidité, de précision et d’hémostase tout en limitant au maximum l’inflammation du site chirurgical (scores cliniques respiratoires en post-opératoire et nécessité de trachéotomie). d. Dévocalisation Bien qu’interdite en France, la dévocalisation ou ventriculocordectomie par un abord ventral classique du larynx peut être avantageusement réalisée au laser CO2. Les 2 paires de cordes vocales sont vaporisées au laser, aucune suture ni électrocoagulation ne sont nécessaires. L’avantage du laser est ici de diminuer les hémorragies et l’œdème postopératoire et ainsi d’obtenir une récupération plus rapide de l’animal. On évite aussi les complications respiratoires liées à un potentiel œdème laryngé. On prendra soin au moment d’entrer dans le larynx et lors de l’excision des cordes vocales de bien protéger la sonde endotrachéale à l’aide d’une compresse humide. Aucune complication n’a été observée lors d’une étude sur 10 cas (Anderson et Lippincott, 1991) utilisant le laser CO2 par un abord ventral, et aucun chien à 24 mois post-opératoire n’était capable d’aboyer. - 66 - 8. Chirurgie des extrémités a. Amputations Le laser CO2 peut être utilisé pour améliorer le confort du chirurgien et de l’animal lors des procédures d’amputation. Le laser permet dans ces procédures une incision cutanée sans distorsion de la peau et donc un résultat esthétique supérieur, une incision des muscles sans contraction brutale et sans stimulation des fibres nerveuses, des saignements limités. Bien que ces chirurgies puissent se révéler plus longues avec un laser qu’avec les techniques conventionnelles, la phase post-opératoire et la récupération de l’animal sont améliorées. Pour les amputations de queue, le laser propose les mêmes avantages. Chez les petits animaux, le laser suffit généralement à coaguler les artères caudales latérales et l’artère caudale ventrale mais chez les animaux plus grands, il convient de ligaturer, d’électrocoaguler ces artères ou d’utiliser les techniques de tissu welding. La résection au laser associée à des sutures intradermiques diminue le prurit qui peut apparaître en postopératoire et limite les automutilations. Les amputations de doigts sont réalisées au laser CO2 avec un minimum de saignements, un traumatisme moindre pour les tissus et peu de douleur en post-opératoire. b. Onychectomie féline Le laser à CO2 est parfait pour les procédures d’onychectomie féline. Quand elle est réalisée par les techniques conventionnelles, cette procédure est sanglante et très douloureuse pour l’animal, c’est d’ailleurs pour ces raisons qu’elle n’est plus réalisée par les vétérinaires français. De nombreuses complications post-opératoires sont aussi observées : hémorragies, boiteries, infections. Quand cette procédure est correctement réalisée au laser CO2, elle ne nécessite ni bandage ni suture ni aucun autre moyen d’hémostase. Une première incision circonférentielle est réalisée autour de l’épithélium recouvrant la crête unguéale, celui-ci est repoussé proximalement et une seconde incision est réalisée dans les tissus sous-cutanés au niveau de la jonction P2-P3. Les différents tendons et ligaments sont sectionnés à ce niveau et la troisième phalange est désarticulée. L’épithélium unguéal que l’on aura pris soin de conserver servira de pansement naturel. A la fin de l’intervention, le chirurgien vérifie l’absence de saignement et retire l’excédent de tissu carbonisé. En général, peu de saignements sont observés et ils sont dus généralement à une trop forte traction sur P3 lors de sa dissection. Les tissus sont alors plus déchirés que vaporisés. Les sutures ne sont pas nécessaires et même plutôt à proscrire compte tenu de l’inflammation qu’elles provoquent. Les incisions sont petites et protégées par l’épithélium unguéal. La gestion de la douleur, même si elle est moindre, reste bien sûr essentielle en postopératoire immédiat. Une étude sur 20 chats (Robinson et al., 2007) comparant l’onychectomie au laser par rapport aux techniques conventionnelles, a montré que la récupération fonctionnelle était beaucoup plus rapide dans le groupe de chats opérés au laser. Ce résultat est certainement corrélé à l’importante diminution de la douleur dans les premières 48 heures après la chirurgie. L’étude de Holmberg et Brisson (2006) montre que l’onychectomie au laser cause significativement moins de boiterie dans les 7 premiers jours et bien qu’elle ne soit pas significative, la différence des scores douloureux entre les 2 techniques donne l’avantage au laser CO2. - 67 - 9. Chirurgie péri-anale et rectale Les avantages à utiliser le laser pour la chirurgie péri-anale et rectale incluent la diminution des saignements, de la douleur, de l’œdème et du risque d’infection. En effet, la longueur d’onde du laser CO2 permet de couper et de coaguler les vaisseaux d’un diamètre approchant les 0,5 mm, ce qui est suffisant pour la plupart des vaisseaux de la région. Les vaisseaux plus importants doivent être ligaturés ou électrocoagulés. De plus, la région périanale étant une région contaminée, la lumière laser, en vaporisant les bactéries, pourrait diminuer la charge bactérienne de la région et ainsi le risque d’infection post-opératoire. Pour autant, aucune étude ne l’a encore démontré. a. Considérations pour la chirurgie laser en région péri-anale Des précautions sont nécessaires lors de chirurgies au laser pour la réussite de l’intervention et la prévention des incidents pour le patient et l’équipe soignante. Pour inciser et exciser les tissus en région péri-anale, on utilise des spots de diamètres compris entre 0,3 et 0,8 mm à des puissances allant de 6 à 12 Watts en mode continu ou en mode superpulsé. Pour la vaporisation des tissus, on utilisera des embouts de plus gros diamètre (0,8 à 1,4 mm) à des puissances allant de 8 à 15 Watts. Comme pour toutes les chirurgies au laser, on prendra soin de retirer au fur et à mesure de leurs formations les tissus carbonisés. Ces déchets carbonés augmentent les effets thermiques du laser sur les tissus collatéraux et peuvent aussi agir comme des corps étrangers au sein de la plaie, retarder la cicatrisation et provoquer des déhiscences de plaie. Pour toutes les procédures que nous allons décrire, l’animal est placé en décubitus ventral au bout d’une table, la queue relevée sur le dos à l’aide par exemple d’une pince à champ. Il est nécessaire de réaliser une suture en bourse de l’anus après avoir introduit une compresse humide à l’intérieur. Cette étape permet d’éviter la contamination per-opératoire du site chirurgical par le contenu du rectum et permet aussi, dans le cadre d’une chirurgie au laser, d’éviter la sortie de gaz (notamment méthane) qui pourraient s’enflammer au contact de l’énergie laser. b. Chirurgie d’exérèse des circumanalomes Les circumanalomes, qu’il s’agisse d’adénomes, d’adénocarcinomes des glandes périanale ou de carcinomes des sacs anaux peuvent être retirés à l’aide d’un laser CO2 (Shelley, 2002). Le laser sera ici utilisé pour les incisions cutanées, la dissection et l’hémostase du site d’exérèse. Son utilisation, pour rapport aux instruments conventionnels, permet une intervention propre et rapide, avec une douleur moindre pour l’animal au réveil. c. Sacculectomie Les sacculectomies peuvent être effectuées au laser CO2, que ce soit par une technique ouverte ou fermée. Le laser CO2 diminue les saignements et améliore le confort du chirurgien (Shelley, 2002). - 68 - d. Chirurgie d’exérèse des masses rectales La plupart des tumeurs rectales sont des polypes (adénomes). Elles peuvent être simples ou multiples, sessiles ou pédiculées et la majorité se trouve à moins de 2 centimètres des marges de l’anus. Ces tumeurs peuvent évoluer et devenir malignes (carcinome in-situ puis carcinome) et doivent donc être retirées dès leur détection. L’excision laser permet surtout de diminuer les hémorragies durant l’incision de la muqueuse rectale (Shelley, 2002). Pour les tumeurs pédonculées, le rectum est éversé (technique pull-out) à l’aide de plusieurs points d’appui et la tumeur est excisée à sa base. Si la base est petite, l’excision au laser suffit et suturer la muqueuse rectale est inutile. La lumière laser suffit à contrôler l’hémorragie et à fermer la plaie. Les polypes sessiles peuvent être traités par vaporisation. Dans ce cas, la tumeur est vaporisée jusqu’à atteindre la sous-muqueuse. La muqueuse peut être suturée au besoin. En cas de tumeur plus invasive, il peut être nécessaire d’envisager une résectionanastomose d’une partie du rectum. e. Traitement chirurgical des fistules anales Le laser CO2 est un outil efficace pour le traitement chirurgical des fistules anales. Il est idéal pour exciser et réaliser une vaporisation des tissus nécrotiques ou ulcérés, tout en contrôlant les hémorragies. Il détruit aussi les bactéries dans le lit de la plaie, diminuant ainsi la charge bactérienne et le risque d’infection et de déhiscence de plaie. Le laser aide à améliorer le confort post-opératoire du patient. Les fistules sont dans un premiers temps sondées pour estimer leur profondeur. Si leurs trajets passent par les sacs anaux, ceux-ci seront retirés aussi. Le but de la chirurgie au laser est de retirer tous les tissus nécrotiques et de traiter au laser les lits des plaies pour favoriser la cicatrisation par seconde intention. Toutes les zones sont traitées jusqu’à obtenir un tissu sain à chaque fois. Les plaies peuvent être laissées telles que pour cicatriser par seconde intention ou être refermées par les moyens de suture conventionnels. Dans une étude de 1995 (Ellison et al.), un laser Nd : YAG (1064 nm), utilisé en mode contact, a été utilisé pour réaliser l’excision chirurgicale de fistules anales avec fermeture par première intention sur 20 chiens. La procédure a consisté en l’excision au laser de l’ensemble des tissus nécrosés et cicatriciels en conservant au maximum le sphincter anal externe. Une sacculectomie a été réalisée de manière concomitante dans la plupart des cas et une caudectomie a été faite sur 4 des chiens. Ce traitement a été efficace dans 95% des cas (19 chiens sur 20) puisque l’on a obtenu une résolution des fistules anales sans récidive avec un suivi de 23 mois. A l’époque où a été réalisée cette étude, comparativement aux autres traitements chirurgicaux des fistules anales, les résultats sont plutôt encourageants puisque les taux de récidive et de mortalité sont bien meilleurs que pour les traitements par excision conventionnelle, fulguration, amputation de queue, cryochirurgie ou cautérisation chimique. Le taux d’incontinence fécale post-opératoire est supérieur à celui obtenu par cryochirurgie, fulguration ou cautérisation chimique mais meilleur que lors d’excision au scalpel et au bistouri électrique. Ces incontinences ont été contrôlées par un changement de régime alimentaire. De plus, la chirurgie au laser a immédiatement fait diminuer la douleur dans tous les cas où celle-ci était présente en pré-opératoire. Ainsi les propriétaires étaient satisfaits du résultat dans 95% des cas, avec des animaux devenus plus dociles, des soins de nettoyage plus faciles à réaliser et un regain de poids et d’activité. Depuis, les traitements médicaux immunosuppresseurs pré-opératoires ont permis des chirurgies moins invasives et il n’existe plus d’incontinence fécale par cette approche. Quoi qu’il en soit, le laser, ici Nd :YAG mais par extension le laser à CO2, aussi efficace sur les tissus mous, se révèle un outil intéressant pour le traitement chirurgical des fistules - 69 - anales, notamment dans les cas de récidive ou les cas sévères où une sténose de l’anus est déjà présente. Celui-ci permet une excision rapide et non sanglante des trajets fistuleux et on observe une réduction instantanée de la douleur à la défécation. 10. Dentisterie et chirurgie de la cavité buccale a. Principaux lasers utilisés - - Laser à CO2 : le laser à CO2, par les propriétés qu’on lui connaît est le laser le plus utilisé en dentisterie vétérinaire. Il permet de couper, vaporiser, coaguler les tissus mous de la cavité buccale avec un minimum de dommages collatéraux comparé aux autres lasers (Argon, Nd : YAG et diode). C’est celui-ci qui sera utilisé pour les procédures de gingivectomie, gingivoplastie, frénectomie, excision de masses … Par contre il sera inefficace sur les tissus durs (os, dents), D’autres lasers peuvent être utilisés en dentisterie, notamment pour des travaux sur les tissus durs tels l’émail, la dentine ou l’os. C’est le cas des lasers à Erbium (2900 nm) ou à Holmium (2100 nm). Le laser à Argon (488-514 nm), fortement absorbé par l’hémoglobine peut inciser, coaguler ou vaporiser la plupart des tissus de la cavité buccale et peut aussi servir pour le blanchiment des dents (Kamami, 1997). Le laser Nd :YAG a été utilisé en médecine humaine pour ses grandes capacités de coagulation sur des hyperplasies gingivales (De Beneditis, 2007). b. Indications des lasers en dentisterie - Stomatites virales : Les gingivostomatites félines sont souvent liées à des infections virales (FIV, FelV). Les lasers sont utilisés pour vaporiser les zones d’inflammation et les trajets fistuleux (Anthony J., 2001). On utilise un spot de 0,8 mm à une puissance d’environ 6-10 watts. Ce traitement sera bien sûr associé à l’extraction des dents pour lesquelles les lésions de l’os alvéolaire sont trop importantes. Le laser permet également dans cette indication un assainissement des tissus en particules virales comme en bactéries. Après 7 à 10 jours, le tissu gingival retrouve un aspect normal ou cicatriciel, on note une diminution importante de la douleur et de l’odeur, - Raccourcissement gingival pour préparation de couronnes (Bellows, 2002), Operculectomie (exérèse de tissu gingival surplombant une dent impactée). c. Indications des lasers en chirurgie de la cavité buccale - Maxillectomies et mandibulectomies (Holt et Mann, 2002) : Ces chirurgies ont tendance, par les techniques chirurgicales conventionnelles, à être très sanglantes. Cet inconvénient est levé par la chirurgie au laser qui permet d’inciser facilement les tissus gingivaux. Le laser CO2 est inefficace pour couper les tissus osseux car trop pauvres en eau et trop minéralisés. L’application de l’énergie laser sur ces tissus résulte en une carbonisation des tissus et des étincelles. L’os doit donc être incisé de manière - 70 - conventionnelle. De la même manière, les gros vaisseaux de la région peuvent nécessiter d’être coagulés au bistouri électrique. Le laser offre aussi un autre avantage important lors de l’incision des masses musculaires jugales. La vaporisation des tissus, contrairement à une incision par bistouri électrique ne provoque pas les fortes contractions musculaires qui peuvent être gênantes pour le chirurgien. L’approche est ainsi plus claire, plus facile, les tissus sont moins traumatisés et la récupération meilleure, - Glossectomie : Les néoplasies de la langue sont rares chez le chien et le chat, la plupart des néoplasies de la cavité buccale ayant pour origine les gencives. Cependant, le laser à CO2 peut être très utile lors de glossectomie ou d’exérèse de masses linguales (Bellows, 2002). Il évite la stimulation des fibres nerveuses et musculaires très gênantes lors d’utilisation du bistouri électrique sur un organe aussi musculeux. Les sutures ne sont en général pas nécessaires, sauf pour des plaies de plus de 8 mm de largeur, - Cytoréduction de masses buccales Les tumeurs de la cavité buccale, plus couramment des mélanomes, fibrosarcomes, épulis, peuvent rapidement devenir des masses volumineuses, hémorragiques et douloureuses, gênant la prise alimentaire ou la fermeture de la cavité buccale. Quand les chirurgies plus invasives (mandibulectomie, maxillectomie) ne sont pas envisagées, une cytoréduction palliative de la tumeur peut devenir une part importante du traitement. Bellows (2002) a ainsi traité de manière périodique un épithélioma spinocellulaire oral chez un chien sur une période de 18 mois. Le but de la cytoréduction n’est pas curatif mais plutôt de diminuer la taille de la tumeur et les saignements, avant d’éventuellement proposer radiothérapie ou chimiothérapie. Le laser est utilisé avec un embout large et une puissance importante pour pratiquer la vaporisation de la masse, puis à une puissance plus faible pour assainir et coaguler le lit de la tumeur. 11. Chirurgie gastro-intestinale Le laser CO2 peut être utilisé pour les interventions sur le tractus intestinal. En effet, ce sont des tissus très vascularisés et chargés en eau. Les incisions au laser, que ce soit sur l’intestin ou sur l’estomac, sont moins sanglantes que les incisions conventionnelles et ne nécessitent en général pas d’électrocoagulation. Les techniques de « tissu welding » pour des plaies du tractus digestif ont été étudiées chez des animaux d’expérimentation (Cespanyi et al., 1987) (Farag et al., 1985) et permettent des sutures de résistance équivalente aux sutures traditionnelles. Elles pourraient être envisagées en pratique mais nécessitent des techniques avancées et un équipement pas encore disponibles pour les vétérinaires. 12. Chirurgie endocrine Le laser CO2 a été utilisé pour les procédures de thyroïdectomie dans le traitement de l’hyperthyroïdisme félin. Le laser permet une voie d’abord rapide et non sanglante ainsi qu’une dissection précise du tissu thyroïdien. - 71 - III. Les indications des lasers diode et Nd :YAG Les lasers diode sont en train de remplacer les lasers Nd : YAG en chirurgie vétérinaire. En effet, ceux-ci sont plus petits, plus efficaces, moins chers grâce à la technologie qui produit l’énergie laser : les semi-conducteurs. Bien que leurs applications soient sensiblement les mêmes, les lasers diode (810 à 980 nm) diffèrent des lasers Nd : YAG (1064 nm) par leur longueur d’onde. Les lasers diode sont généralement commercialisés avec des puissances allant de 25 à 60 Watts. Dans cette partie, on peut considérer que les lasers diode et Nd : YAG auraient pu être utilisés indifféremment. A. Les avantages du laser diode Les longueurs d’onde des lasers Nd : YAG et diode pénètrent de manière similaire dans les tissus car ils sont principalement absorbés par la mélanine, l’hémoglobine et les pigments sombres. La concentration de ces pigments dans les tissus détermine la profondeur de pénétration pour une énergie donnée. Les tissus non pigmentés, tels que la cornée ou la sclère, laissent complètement passer les rayons tandis que les tissus très pigmentés comme l’iris ou les mélanomes absorbent de grandes quantités d’énergie. L’énergie laser est en général transmise par des fibres optiques qui permettent d’intervenir en mode contact aussi bien qu’en mode non contact. Ces deux qualités du laser diode font de lui un laser idéal pour l’ophtalmologie et pour les procédures mini-invasives et endoscopiques. Photo 11 : Laser diode muni de sa fibre optique et de sa pédale d’activation (Crédit photo : Antoine Dunie-Mérigot) - 72 - Photo 12 : Pièce à main du laser diode (Crédit photo : Antoine Dunie-Mérigot) B. Les indications du laser diode 1. Ophtalmologie a. Glaucome La coagulation du corps ciliaire au laser ou cyclophotocoagulation dans le traitement du glaucome a été réalisée chez le chat, le chien et le cheval. Le principe est de détruire assez de tissu ciliaire pour diminuer la production d’humeur aqueuse et ainsi diminuer la pression intraoculaire. Cette technique favorise aussi le drainage uvéoscléral. Le laser diode ainsi que le laser Nd : YAG peuvent être utilisés par voie transsclérale. Les deux permettent d’obtenir des bons résultats. La pression intraoculaire reste en général contrôlée (environ 25 mmHg) pendant 6 mois après quoi elle recommence à augmenter. Les principales études (Chandler et al., 2003) ( Hardman et Stanley, 2001) ( O’Reilly et al., 2003) sur le sujet utilisent des lasers diode. L’application de l’énergie laser est réalisée par voie transsclérale, environ 3-4 mm en arrière du limbe, et sur toute la circonférence du globe oculaire avec environ 25 points d’impact (en évitant les points à 3h et 9h, artères ciliaires postérieures ainsi que les nerfs ciliaires). Une fibre de 600 microns est utilisée pour délivrer à une puissance de 1000 mW pendant 5000 ms une énergie moyenne de 125J par œil. Les résultats à court terme sont en général bons avec cette procédure puisqu’on retrouve une tension intraoculaire correcte dans plus de 90% des cas et 50% des yeux potentiellement visuels conservent de la vision. Les effets de cette procédure, associée bien sûr aux autres modalités de traitement du glaucome, suffisent généralement à conserver une pression stable - 73 - pendant un maximum de 12 mois. Les complications de cyclophotocoagulation avec le laser diode semblent être moins importantes qu’avec le laser Nd : YAG ou qu’avec les procédures de cyclocryoablation car l’inflammation est plus modérée (moins d’effet Tyndall, moins d’hyphéma, moins d’hyperhémie conjonctivale) (Chandler et al., 2003). Une autre complication est la formation de cataracte secondaire dont le taux semble corrélé à l’énergie délivrée lors de la procédure. Les techniques d’iridotomie qui peuvent être réalisées chez l’homme en cas de glaucome aigu se sont révélées inefficaces dans le traitement à moyen et long terme du glaucome chez l’animal (Nadelstein et al., 1996). b. Capsulotomie Le laser Nd : YAG a été utilisé pour des procédures de capsulotomie postérieure sur des opacifications de la capsule à la suite d’extraction extracapsulaire de cristallins (Beale et al., 2006) (Nasisse et al., 1990). Le laser est utilisé avec des impulsions très courtes (mode QSwitched) et provoque ainsi un effet photomécanique sur le tissu cible. Le faisceau laser est délivré à travers un ophtalmoscope ou un microscope pour être focalisé juste sur la capsule postérieure. Un orifice de quelques millimètres seulement dans le centre de la capsule suffit pour améliorer significativement le champ visuel. Le taux de succès est de 75%. Les complications sont surtout des uvéites antérieures transitoires. L’utilisation du laser est ici indispensable pour atteindre la capsule postérieure sans léser le cristallin artificiel que l’on a implanté. Il est important pour cela que le faisceau laser soit focalisé au niveau de la capsule postérieure. Une étude (Beale et al., 2006) a montré que le seuil minimal pour induire des dommages sur le cristallin artificiel était supérieur au seuil d’énergie efficace pour réaliser la capsulotomie. Si la procédure est bien réalisée, on peut donc réaliser la capsulotomie efficacement sans endommager le cristallin. C’est grâce à ce genre de procédures que les lasers ont révolutionné l’ophtalmologie humaine. c. Kystes iriens et tumeurs de l’uvée Les lasers diode et Nd : YAG sont les outils idéaux pour le traitement des volumineux kystes iriens et des tumeurs de l’uvée. Les kystes ne sont généralement pas des indications chirurgicales mais ils peuvent parfois interférer avec la vision et ainsi provoquer des troubles du comportement. Les lasers sont alors une méthode non invasive et élégante de résoudre ce problème. La lumière laser est ainsi focalisée à travers un ophtalmoscope indirect sur la paroi du kyste et celui-ci est chauffé jusqu’à ce qu’il ne reste plus qu’une paroi coagulée dans la chambre antérieure. Cette procédure a été réalisée avec 100% de succès chez des chats, des chiens, des chevaux (Gemensky-Mentzler et al., 2004). Ces derniers, comme la plupart des chiens s’ils sont calmes, ne nécessitent pas d’anesthésie. Avant les lasers, la suppression de ces kystes nécessitait souvent une effraction dans la chambre antérieure avec toutes les complications qui en résultent. Avant les lasers, les tumeurs de l’uvée, notamment les mélanomes iriens chez le chien, n’étaient en général pas retirées et bien que souvent bénignes dans cette espèce, pouvaient provoquer à long terme des déficits visuels, des glaucomes ou des uvéites. Dans une étude Cook et Wilkie de 1999, 23 cas de mélanomes iriens canins ont été traités par coagulation transcornéenne à l’aide d’un laser diode couplé à un ophtalmoscope indirect ou à un microscope chirurgical. Les résultats obtenus sont bons puisque tous les mélanomes ont répondu favorablement au traitement après une, deux ou trois applications laser. De plus, les complications (œdème cornéen, anisocorie, hyperpigmentation de l’iris) sont très modérées. - 74 - Aucun glaucome, ni aucune cataracte n’ont été mis en évidence suite à l’intervention. L’ablation au laser de masses uvéales est donc une procédure mini-invasive, sûre et efficace. d. Rétinopexie La chirurgie rétinienne au laser n’a pas pris l’ampleur qu’elle a en médecine humaine. Cependant, la rétinopexie peut-être une indication pour les lasers en cas de déchirures rétiniennes modérées, sans décollement de rétine majeur. De telles déchirures peuvent avoir lieu lors de chirurgie d’extraction du cristallin ou arriver spontanément chez certaines races (Shi-Tzu, Bichon frisé) ou chez les vieux chiens. L’objectif de la rétinopexie au laser est alors d’essayer d’éviter une progression de ces déchirures en créant des zones d’adhésion entre la rétine et la choroïde, à proximité de la déchirure. Le laser diode, couplé à un système convergent (ophtalmoscope indirect ou microscope), permet pour des réglages donnés de réaliser ces adhérences par voie trans-pupillaire chez le chien (Pizzirani et al., 2003).La rétinopexie peut aussi être réalisée grâce à des sondes trans-sclérales qui permettent d’amener la fibre optique directement en contact avec la rétine. 2. Chirurgie mini-invasive et endoscopique a. Mode d’utilisation - Mode sans contact Le mode sans contact permet généralement de réaliser la vaporisation ou la coagulation des tissus. La vaporisation nécessite des puissances élevées pendant de courtes périodes tandis que la coagulation nécessite plutôt de plus faibles puissances mais appliquées plus longuement. La chirurgie sans contact nécessite souvent des puissances plus élevées que la chirurgie avec contact car l’énergie est transmise à travers un milieu où des pertes ont forcément lieu et le faisceau divergent en sortie de fibre est moins précis et augmente le risque de diffusion de la chaleur. Les procédures sans contact débutent souvent avec des puissances de 20 Watts. Cette puissance minimale peut-être diminuée si on diminue le diamètre de la fibre mais le temps de la procédure sera alors augmenté. En mode continu avec des puissances importantes, l’énergie laser peut aussi abîmer la fibre. Ce problème peut être en partie résolu en utilisant des modes pulsés qui permettent un refroidissement de la fibre, - Mode contact Les procédures en mode contact sont en général des procédures d’incision. Les puissances utilisées sont en général inférieures à 20 Watts. Lors de saignements on pourra, en mode contact, comprimer le vaisseau en appliquant de faibles quantités (< 5 Watts) d’énergie afin de le coaguler. On ne pourra cependant coaguler des vaisseaux de plus de 2 mm de diamètre. - 75 - b. Indications et résultats Différentes études (Nimwegen et al. en 2005 puis 2007) ont montré que la technologie laser (laser Nd : YAG ici) ne montrait pas d’avantage par rapport aux techniques usuelles, notamment l’électrocoagulation bipolaire, lors de procédures d’ovariectomies sous laparoscopie que ce soit chez le chien ou chez le chat. Dans une étude sur les chiens, les complications (saignements des pédicules ovariens per-opératoires) sont même plus fréquentes avec le laser qu’avec la coagulation bipolaire. Dans l’ensemble, les durées de chirurgie sont plus longues avec les lasers. Les résultats à long terme sont équivalents. Il ressort de ces différentes études que le laser, diode ou Nd : YAG, peut effectivement être utilisé dans les procédures d’ovariectomie laparoscopiques mais qu’il ne présente aucun avantage par rapport aux techniques de chirurgie conventionnelles (électrocoagulation bipolaire). Une étude (Whitcare et al., 1991) rapporte le traitement endoscopique au laser Nd : YAG d’un septum vaginal chez une chienne Bull-dog Anglais. La fibre optique du laser a été introduite dans le canal opérateur d’un endoscope rigide afin de sectionner le septum vaginal sur toute sa longueur. La technologie laser associée ici aux technologies mini-invasives permet d’éviter une procédure beaucoup plus lourde, invasive et traumatisante pour l’animal. La procédure est rapide, non sanglante et efficace. On note ici que seul le laser transmis à travers une fibre optique peut permettre ce genre d’intervention. Une autre étude de Berent et al. en 2008 rapporte le traitement sous cystoscopie et au laser diode d’uretères ectopiques intramuraux chez 4 chiens mâles. L’application de l’énergie laser à travers une fibre optique a permis ici d’ouvrir sur l’urètre toute la partie intramurale des uretères ectopiques. Aucun dommage sur l’urètre ou la paroi de la vessie n’a été noté. Tous les chiens sont continents et sans hématurie à la fin de la procédure. Ici encore la technologie laser associée aux technologies mini-invasives permet un traitement rapide et efficace d’un problème certes rare mais dont le traitement sans laser peut s’avérer extrêmement difficile voire impossible. En effet, dans cette pathologie, rare chez les mâles, la partie intramurale de l’uretère ectopique se trouve généralement (100% des cas dans cette étude) dans la portion prostatique de l’urètre. Son abord par laparotomie est donc un réel défi. Enfin, une troisième étude de 2002 (Elwick et al.) rapporte le traitement d’un polype urétral par un laser Nd : YAG, sous assistance vidéo-endoscopique chez un chien. Le laser Nd : YAG a été utilisé en mode contact par l’intermédiaire d’une fibre optique sur la base du polype. La procédure est rapide et sans complication lors du contrôle endoscopique deux jours après. Le laser est donc un outil efficace pour l’exérèse sous endoscopie de polypes urétraux. Il ressort de ces trois études que le laser peut être efficacement utilisé pour le traitement endoscopique de nombreuses pathologies des voies urogénitales. Les cas sont pour le moment bien sûr anecdotiques mais il est sans doute intéressant pour les patients d’envisager l’usage du laser pour éviter des interventions beaucoup plus invasives sur les voies génitales basses (vagin, urètre, vessie). De la même manière, le laser peut-être utilisé sur des masses rectales ou oesophagiennes, surtout pédiculées, qui peuvent être difficiles à atteindre par les voies habituelles (laparotomies ou thoracotomies). On peut aussi envisager comme en médecine humaine, des indications pour les lasers endoscopiques en pneumologie (tumeurs trachéales ou de la bifurcation trachéobronchique). - 76 - Une étude récente (Olivieri, 2009) rapporte le traitement par aryténoïdectomie partielle unilatérale gauche au laser diode et sous vidéo-endoscopie de 20 chiens atteints de paralysie laryngée bilatérale. Après diagnostic endoscopique de la paralysie laryngée, une vaporisation du cartilage aryténoïde gauche est réalisée à l’aide d’un laser diode (fibre de 600 microns, puissance 15W, longueur d’onde 980 nm) de manière à élargir la rima glottidis. Le résultat a été apprécié à 1, 6 et 12 mois. A 1 mois et 6 mois, le résultat est bon que ce soit pour la clinique (tolérance à l’effort) ou à l’évaluation endoscopique (pas de cicatrice ou de tissu de granulation hypertrophique ni de sténose de la rima glottidis). 2 chiens ont développé une bronchopneumonie après 12 mois. L’aryténoïdectomie partielle gauche au laser Diode semble donc être une méthode prometteuse pour le traitement des paralysies laryngées chez le chien. En effet, les complications post-opératoiress immédiates et à long terme ne sont pas plus fréquentes que pour la latéralisation gauche, le résultat fonctionnel est excellent et le temps de la procédure plutôt court (maximum 60 minutes selon les auteurs). Cette procédure pourrait être réalisée avec un laser CO2 couplé à un microlaryngoscope mais le matériel est coûteux et le risque de saignement plus important. Quoi qu’il en soit ces techniques demande une bonne maîtrise du laser et de l’endoscope. IV. Autres indications des lasers et résultats A. Indications du laser Nd : YAG 1. Prostatectomie partielle sur carcinomes prostatiques Une étude récente (L’epplattenier et al., 2006) a expérimenté un laser Nd :YAG pour effectuer des prostatectomies partielles sur 4 chiens normaux et 8 atteints de carcinome prostatique. Cette procédure de prostatectomie partielle sous-capsulaire visait à retirer un maximum du parenchyme prostatique en épargnant la capsule dorsale et l’urètre. Pour les chiens atteints de carcinome un traitement adjuvant à base d’application locale d’interleukines et d’une administration de meloxicam (Feldène®) était mise en place. Chez les chiens normaux, aucun dommage de l’urètre ou de la capsule dorsale de la prostate n’a été noté. Pour les chiens atteints de carcinome, 3 sont morts de complications dans les 15 jours post-op. Parmi les survivants, la médiane est de l’ordre de 180 jours, ce qui est en adéquation avec les médianes de survie observée pour les carcinomes prostatiques, et on note une diminution voire une résolution complète des signes cliniques. Aucune incontinence urinaire n’est mise en évidence. La prostatectomie partielle au laser Nd : YAG semble donc être un traitement palliatif intéressant dans les cas de carcinomes prostatiques puisque cette procédure permet une amélioration voire une résolution des signes cliniques pendant plusieurs mois, sans incontinence urinaire. Cette intervention doit être accompagnée d’un traitement médical adjuvant. 2. Neurochirurgie Une étude (Feder et al. 1993) rapporte la cytoréduction au laser Nd : YAG d’un méningiome intracrânien chez un chien. L’utilisation du laser Nd : YAG a permis dans cette étude une cytoréduction rapide, efficace, non sanglante et sans danger d’une tumeur - 77 - volumineuse et infiltrante. Le chien était, mis à part un déficit visuel controlatéral persistant, neurologiquement normal après l’intervention. A l’autopsie 7 mois plus tard, on note une repousse de la tumeur et aucun dommage dû au laser à l’histopathologie. Cette étude est en faveur de l’efficacité et de l’innocuité des lasers pour les chirurgies du système nerveux central. Cette thérapie pourrait être associée à une thérapie photodynamique pour être plus sélective de la tumeur. On peut aussi imaginer une utilité du laser pour la dissection des méningiomes, notamment chez le chat. L’exérèse des tumeurs de la base du crâne, notamment des méningiomes, est une des principales indications du laser en neurochirurgie humaine. B. Ablation percutanée préventive des disques intervertébraux En médecine humaine, le traitement percutané par coagulation ou vaporisation du noyau pulpeux au laser lors de douleur discale a été décrit et est maintenant utilisé régulièrement. Les lasers Nd : YAG, KTP Ho : YAG ont été utilisés avec succès dans cette indication. Le laser Ho : YAG a plusieurs avantages sur ses concurrents : il est fortement absorbé par l’eau donc provoque moins de dommages thermiques sur les structures environnantes au disque. C’est un laser pulsé qui permet donc la relaxation musculaire, facilement compatible avec les fibres optiques… En médecine humaine cette procédure permet une diminution de la pression intradiscale et donc une diminution de la douleur. Elle peut aussi permettre de prévenir les risques d’extrusion discale mais n’est pas efficace lorsqu’un fragment hernié est déjà en place. Ainsi, deux études (Bartels et al., 2003) ( Dickey et al., 1996) ont été menées pour déterminer les effets et les complications d’une procédure prophylactique de vaporisation au laser de disques intervertébraux chez le chien. Pour ces études, un laser Ho : YAG a été utilisé pour vaporiser les disques intervertébraux entre T10 et L4. Le placement des aiguilles se fait sous fluoroscopie et une fibre optique est ensuite insérée au niveau des noyaux pulpeux à travers les aiguilles. Le taux de complications est faible (1 à 2 % : discospondylite, pneumothorax, déficits neurologiques) et le taux de chiens qui présentent une récurrence de signes neurologiques (parésie, paralysie) après la procédure est faible (3,4 %). La satisfaction générale des propriétaires est bonne puisque 75% rapportent que leur chien est mieux après l’intervention, avec moins d’appréhension et plus d’activité. Il est bien évidemment difficile de prouver que cette procédure a bien un effet préventif sur la survenue d’hernies discales mais on peut penser qu’elle peut tout de même être bénéfique car elle soulage les douleurs lombaires et diminue la quantité de matériel restant à hernier. De plus cette procédure est peu invasive et montre un faible taux de complications. C. Thérapie photodynamique La thérapie photodynamique ou PDT est utilisée en médecine humaine dans le traitement des tumeurs, notamment oesophagiennes ou endobronchiques. Elle consiste en l’administration par voie orale, topique ou intraveineuse d’un photosensibilisant qui localise la tumeur et qui est ensuite activé par la lumière. La PDT est aussi connue sous le nom de photochimiothérapie ou chimiothérapie par photo-activation et est une forme très sélective de traitement contre le cancer si on la compare à la radiothérapie ou aux chimiothérapies systémiques. S’il n’est pas photoactivé, le photosensibilisant est inoffensif pour les tissus et inversement les petites quantités de lumière utilisées lors de PDT ne sont pas suffisantes seules pour avoir un effet sur les tissus. La PDT nécessite donc la présence simultanée du - 78 - photosensibilisant, de la lumière et d’oxygène. La PDT est considérée à ce jour comme en voie d’investigations pour ses utilisations vétérinaires. La photochimiothérapie est surtout indiquée pour les tumeurs localisées qui ne métastasent pas. Le traitement anti-cancéreux par la PDT le plus étudié en médecine vétérinaire est celui des epithelioma spinocellulaires (Lucroy, 2002). Les épithélioma spinocellulaires de la face chez les chats ont été traités par PDT avec comme photosensibilisant AlPcS4. Un taux de réponse de l’ordre de 70% a été montré avec des phases de rémission longues de 18 mois. Pour des chats avec des tumeurs de moins de 1,5 centimètre de diamètre, un taux de réponse de 100% a été observé. Un seul traitement par photochimiothérapie est alors aussi efficace que plusieurs séances de radiothérapie. Dans une autre étude (McCaw et al., 2000), des épithélioma spinocellulaires oraux chez 11 chiens ont été traités par thérapie photodynamique. 8 des chiens ont été considérés comme guéris avec des phases de rémission de plus de 17 mois. Les résultats à long terme de la PDT étaient alors similaires à ceux des mandibulectomies ou maxillectomies partielles, même lors d’invasion osseuse par la tumeur. Les autres tumeurs sensibles à la PDT chez le chien et le chat sont les mastocytomes, les fibrosarcomes, les hémangiopéricytomes, et les mélanomes. Des investigations sont menées pour traiter les carcinomes à cellules transitionnelles de la vessie et les tumeurs intranasales. D’autres indications pourraient entre envisagées, notamment le traitement de pyodermites profondes ou d’otites externes, la PDT s’étant montrée efficace pour tuer les bactéries cutanées (Zeina et al., 2001). La PDT est donc une forme de thérapie émergente en médecine vétérinaire. Il existe très peu d’indications pour le moment et des études sont encore nécessaires pour établir l’efficacité, l’innocuité de ces traitements ainsi que des protocoles adaptés. De plus, les lasers utilisés pour la PDT (lasers à colorant, lasers excimères) sont encore assez inaccessibles pour les vétérinaires. On peut donc penser que plusieurs années s’écouleront avant l’arrivée de la PDT en pratique vétérinaire quotidienne. D. Lithotritie La lithotritie au laser est une nouvelle technique qui a été utilisée pour éliminer les lithiases urinaires ou biliaires chez les humains, les chiens, les chevaux, les ruminants et les cochons. Les avantages incluent une résolution rapide des signes cliniques d’obstruction, l’absence de chirurgie invasive, une diminution de la douleur. La lithotritie au laser peut-être une alternative non chirurgicale intéressante pour les chiens chez qui le traitement médical des urolithiases est insuffisant ou un traitement chirurgical plus invasif non envisagé. Le laser est ici utilisé en mode pulsé pour fragmenter les lithiases avec un minimum d’effets néfastes pour les tissus des voies urinaires. L’effet recherché ici est l’effet photomécanique ou photoacoustique obtenu avec des puissances élevées et des durées d’impulsion ultra-courtes. La longueur d’onde dans l’infrarouge (2100 nm) du laser Holmium (Ho : YAG) est peu absorbée par les tissus donc créé un traumatisme minimal pour la muqueuse urétrale. Le laser est directement appliqué sur la lithiase par l’intermédiaire d’une fibre optique de fin diamètre passée par le canal opérateur d’un endoscope. La vaporisation et l’explosion de l’eau contenue dans le calcul entraînent sa fragmentation. La lithotritie au laser est plus facilement disponible que la lithotritie par ondes de choc extracorporelles et donc plus envisageable pour la pratique vétérinaire. - 79 - Une étude in vivo sur 19 chiens (Davidson, 2004) a montré que le laser Ho :YAG, utilisé à travers un endoscope via une fibre optique de 320 micromètres, était efficace pour éliminer les calculs urétraux qu’ils soient composés de cristaux d’oxalate de Calcium, d’urate ou de phosphate ammoniaco-magnésien. Le laser utilisé à une fréquence de 40 Hertz et à une puissance de 12 Watts a réussi à dissoudre les calculs en une durée moyenne de 166 secondes (47 à 494 secondes) d’application. Sur les 9 chiens conservés après la procédure, 100% ont eu une disparition des signes cliniques (strangurie, pollakiurie, hématurie) dans les 5 jours suivant l’intervention. Sur les chiens autopsiés juste après l’intervention ou 3 jours après, les lésions urétrales allaient d’ulcères circonférentiels superficiels à des déchirures linéaires de la muqueuse urétrale. Chez 8 des 10 chiens autopsiés, il ne restait plus que des petits fragments de calculs ne représentant aucun risque d’obstruction. Chez les 2 autres chiens, les gros fragments restants avaient en fait été repoussés dans la vessie lors de la procédure et une cystotomie aurait permis de les extraire sans risque d’obstruction futur. L’utilisation du laser semble donc être une alternative viable pour le traitement des obstructions par des lithiases urétrales non gérables par sondage. L’inconvénient du laser est qu’il ne permet pas de retirer les calculs intravésicaux. Pour les animaux chez qui des calculs vésicaux potentiellement obstructifs sont aussi présents, une cystotomie doit être envisagée de manière conjointe. La lithotritie permet alors d’éviter une urétrotomie ou une urétrostomie. La lithotritie est donc efficace pour la dissolution de tous types de calculs urétraux, peu invasive et peu agressive pour les voies urinaires. E. Traitement des plaies chroniques Une étude (Lucroy, 1999 ) rapporte la prise en charge d’une plaie chronique (plusieurs mois) chez un chien par des traitements à la lumière laser de faible intensité. Un laser à Argon, émettant une lumière rouge d’une longueur d’onde de 630 nm, athermique, a été appliqué quotidiennement sur l’ensemble de la plaie, sur animal vigile. La plaie a été mesurée avec précision tous les jours et a montré une guérison totale au bout de 21 jours. L’irradiation lumineuse permettrait de stimuler la cicatrisation des plaies en induisant une prolifération cellulaire, la synthèse de collagène, le relargage de facteurs de croissance et la synthèse de matériel génétique (ADN, ARN). Des études ont aussi montré l’utilité dans les mêmes indications du laser HeNe (Hélium-Néon) et du laser diode. Cependant, ces cas restent anecdotiques et des études plus vastes sont nécessaires pour valider ces utilisations des lasers en médecine vétérinaire comme en thérapeutique humaine. F. Pathologie de la cornée Compte tenu du peu d’incidence clinique des myopies et hypermétropies chez le chien, la chirurgie réfractive ne s’est pas développée en médecine vétérinaire. Une étude (Rosolen, 1995) sur chiens sains a montré que l’on pouvait obtenir une réduction du pouvoir de réfraction d’environ 10 dioptries en modelant la cornée à l’aide d’un laser Excimère. L’auteur proposait alors d’utiliser les techniques de corrections de l’hypermétropie en humaine au lieu d’implanter un cristallin artificiel lors des chirurgies de cataracte chez nos animaux domestiques. Mais le coût du matériel et les forts taux de complication pour la cicatrisation cornéenne rendent cette procédure irréalisable en pratique quotidienne. De plus, les traitements de l’hypermétropie en médecine humaine sont encore plus pointus que ceux de la myopie, réalisés dans cette étude. - 80 - Les lasers Excimères pourraient aussi être utilisés pour toutes les procédures de kératotomies et de kératectomies (ulcères atones ou superficiels, séquestres cornéens, dystrophies cornéennes) mais les bons taux de succès avec les techniques conventionnelles et le prix exorbitant des lasers Excimères ne permettent pas de l’envisager en pratique courante. Les mélanomes épibulbaires sont par contre avantageusement traités par les lasers (CO2, Nd : YAG ou diode). Les procédures avec le laser sont rapides, non sanglantes et permettent une bonne destruction des cellules tumorales. On prendra soin avec les lasers Nd : YAG et diode de ne pas léser les structures sous-jacentes. Le laser C02 peut théoriquement être utilisé pour les interventions cornéennes (kératotomie, kératectomie, ulcère chronique, séquestre cornéen) mais les complications qu’il entraîne (retard de cicatrisation, dommages sur les cellules endothéliales, déformation de cornée par contraction du collagène) sont trop nombreuses par rapport à ses avantages (diminution de la douleur). - 81 - - 82 - CONCLUSION Le premier laser optique, fabriqué par le Docteur T.H. Maiman en 1960, a ouvert une nouvelle voie dans le traitement de nombreuses pathologies et dans de nombreux domaines : dermatologie, ophtalmologie, oncologie, chirurgie O.R.L., gynécologie, neurologie …Un arsenal toujours plus important de lasers médicaux est désormais disponible (CO2, diode, Nd : YAG, Ho : YAG …). La médecine humaine exploite largement ces avancées technologiques dans des domaines aussi pointus que le remodelage cornéen ou la thérapie photodynamique. Dans l’histoire vétérinaire, les lasers ont d’abord été utilisés dans le traitement des pathologies respiratoires supérieures des chevaux. En médecine et chirurgie des carnivores domestiques, les Etats-Unis ont une vingtaine d’années d’avance sur la France, puisque la grande majorité des traitements décrits dans cet ouvrage l’ont été grâce aux publications d’équipes américaines, dont les plus anciennes datent de la fin des années 80.De nombreuses indications se prêtent pourtant à l’utilisation des lasers. Le laser CO2, plus abordable et offrant un maximum de possibilités en pratique quotidienne, semble être le premier choix pour qui voudrait investir dans cette technologie. Il a plus que jamais sa place à côté des clamps et bistouris conventionnels, que ce soit pour les actes simples ou de convenance (Adénomes sébacés, chirurgie des paupières, othématome, onychectomie) que pour des procédures plus complexes pour lesquelles il devient très appréciable (la palatoplastie en est la meilleure preuve à ce jour, nosectomie sur épithélioma spinocellulaire, chirurgie de la cavité buccale). Le laser diode, plus cher et aux possibilités plus limitées, peut être envisagé comme second laser ou en première intention dans des structures qui privilégieraient l’ophtalmologie et les procédures endoscopiques à la chirurgie des tissus mous. Les autres indications des lasers (Lithotritie, PDT) sont tout aussi intéressantes pour soigner nos animaux mais les recherches dans ces domaines n’en sont qu’à leurs balbutiements et le matériel pour les mettre en œuvre beaucoup trop onéreux. L’investissement dans la technologie laser reste bien sûr important (20000€) et doit tout de même être réservé à des structures dans lesquelles le flux de patients permet un amortissement des frais. Le laser doit être considéré comme un outil améliorant le confort chirurgical et celui du patient, et permettant une alternative à d’autres techniques éprouvées. Il reste toutefois dur à rentabiliser dans de petites cliniques mais espérons que les grosses structures ainsi que les écoles vétérinaires investiront dans cette technologie et dans la recherche pour que la France rattrape enfin son retard sur le grand frère américain. - 83 - - 84 - BIBLIOGRAPHIE Akyol A., Anadolu A., Anadolu Y. et al. Multifocal papillomavirus epithelial hyperplasia : successful treatment with CO2 laser therapy combined with interferon alpha-2b Internal Journal of Dermatology, 2003, 42, 733-735 Anderson S.M., Lippincott C.L. Devocalization of dogs by carbon dioxide laser surgery J. Am. Anim. Hosp. 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Différents types de laser en fonction de leur longueur d’onde 15 Tableau 02. Effet de la température sur les constituants tissulaires 24 Photographies Photos 01 et 02 : Laser CO2 muni d’un bras articulé 29 Photos 03 et 04 : Interface informatique d’un laser CO2 32 Photo 05 : Lunettes de protection spécifiques (laser C02) 35 Photo 06 : Laser à CO2 muni d’un bras articulé 50 Photo 07 : Pièce à main du laser CO2 munie d’un guide de visée 54 Photo 08 : Incision cutané au laser diode en mode contact 55 Photo 09 : Position de l’animal lors de palatoplastie. La sonde endotrachéale est protégée par une compresse humide 65 Photo 10 : Palatoplastie au laser CO2 66 Photo 11 : Laser diode muni de sa fibre optique et de sa pédale d’activation 72 Photo 12 : Pièce à main du laser diode 73 - 96 -
