La LEC après 45 ans d'expérience : où en sommes-nous ?

LEC signifie « Lithotritie Extra Corporelle » dont l'étymologie vient du grec ancien « lithos » qui signifie « pierre » et du latin « tritus » qui signifie « broyé/frotté ». Il peut être utilisé également le terme Lithotripsie dont l'étymologie vient uniquement du grec ancien « lithos » et « tripsis » qui signifie « friction ».

C'est en 1980 que la technique a été décrite pour la première fois par C. Chaussy1, utilisant une énergie électro hydraulique qui sera appliquée chez l'homme pour la première fois en 1981 2 sur un lithotriteur HM3 (human model n°3) de la marque Dornier, basé à Munich (Allemagne). C'est en 1983 à l'hôpital Necker qu'a été installé le premier lithotriteur (HM3) en France. Jusqu'à cette époque, les calculs urinaires qui nécessitaient un traitement chirurgical relevaient d'une chirurgie par voie ouverte. C'est à cette même période qu'ont commencé également à apparaitre la néphrolithotomie percutanée (NLPC) et l'urétéroscopie rigide (URS), constituant avec la LEC ainsi la première grande révolution mini invasive du traitement chirurgical des calculs urinaires. Avec la diffusion progressive des lithotriteurs extracorporels, dont l'implantation est restée soumise à autorisation ministérielle jusqu'en 2006, et malgré l'utilisation très répandue de la NLPC et de l'URS, la LEC est restée très longtemps le traitement le plus utilisé pour les calculs urinaires. L'introduction en pratique clinique au début des années 2000 du laser Holmium YAG et de fibres laser souples a permis le traitement des calculs urinaires par l'intermédiaire d'urétéroscopes souples, apparus dans les années 1990. Elle représente la 2e grande révolution du traitement chirurgical des calculs urinaires. Cela a conduit progressivement l'urétéroscopie à devenir le traitement chirurgical le plus utilisé depuis le début des années 2010. La LEC qui a permis de traiter un peu plus de 70 000 patients par an à son apogée, en traitait 37 573 en 2014 et 21016 en 2023 contre 58 117 et 94 331 pour l'urétéroscopie (souple et rigide) (données scansanté.fr) (graphique).

L'onde de choc acoustique à front raide utilisée par la LEC se propage dans tous les milieux (air, liquide, solide) mais perd d'intensité lorsqu'elle passe d'un milieu ayant une certaine impédance acoustique à un autre, générant alors des forces de traction et de pression. C'est parce que le corps humain est composé à 60 % d'eau, que la première machine (HM3 Dornier, électrohydraulique) utilisait une immersion du patient au contact de la source pour assurer une propagation optimale de l'onde, ce qui lui a valu l'appellation de « baignoire » (Figure 1). Depuis, les dispositifs ont évolué et se sont simplifiés en remplaçant la baignoire par des coussins d'eau dégazée appliqués à l'aide de gel au contact de la peau humaine (Figures 2 et 3). Cette perte d'énergie liée au changement de milieu de propagation explique ainsi l'importance du couplage (absence d'interposition de bulles d'air au sein du gel de contact) et la perte d'efficacité en cas d'interposition osseuse (solide) ou digestive (aérique) entre le générateur et le calcul. L'onde de choc va être focalisée en un point précis (foyer F2) dont la taille varie en fonction des différents appareils. C'est au niveau de ce foyer F2 que le calcul devra être ciblé pour être traité. La focalisation peut être réalisée de manière directe ou réfléchie dans une ellipsoïde. L'action de l'onde de choc sur les calculs au niveau de la tache focale repose sur plusieurs mécanismes dont le principal est une action par sa périphérie avec un effet de compression-traction circonférentielle appelé « squeezing » 3

Les différents générateurs (électrohydraulique (historique, non disponible), électroconductif, électromagnétique ou encore piezoélectrique) n'ont pas évolué depuis les années 2000. Les améliorations technologiques ont essentiellement porté depuis sur le repérage avec le monitorage, le développement de tables multi-fonctions pouvant s'adapter à de l'endo urologie, l'ergonomie et la mobilité des appareils.

Au début de la LEC, l'anesthésie générale était nécessaire, notamment avec les appareils électrohydrauliques en raison de leur puissance et des caractéristiques de F2. L'apparition des lithotripteurs électroconductifs mais surtout des lithotripteurs piézo-électriques et électro-magnétiques a permis la réalisation de la LEC sans anesthésie, sous simple analgésie dans la grande majorité des cas. L'écoute de musique durant la séance à l'aide d'écouteurs ou d'un casque de réalité augmentée a démontré son efficacité sur la perception de la douleur et la sensation de stress 4,5

Les indications de LEC dépendent de la localisation, de la taille/volume ainsi que de la composition du calcul qui peut être prédite par sa densité au scanner (si elle n'est pas connue au préalable), du contexte clinique et de la présence de contre-indications (grossesse, présence d'obstacle en aval du calcul traité, présence d'anévrysme de l'artère rénale, d'une de ses branches ou de l'aorte, infection urinaire non traitée, présence de troubles de la coagulation non corrigés) , de facteurs limitants ou de précautions particulières. Les résultats SFR de la LEC dans le traitement des calculs rénaux varient entre 48 et 80 % selon les études et ce selon les critères de succès retenus et les modalités d'évaluation (notamment d'imagerie)6. Certains calculs sont particulièrement résistants à la LEC soit par leur dureté physique comme pour la Brushite (IVd) soit par des propriétés élastiques comme pour la Cystine (V). Ces calculs représentent donc une mauvaise indication de traitement par LEC 7. Si les calculs rénaux de moins de 20 mm et urétéraux de moins de 10 mm ont représenté les indications de la LEC pendant près de 40 ans, la limite supérieure de taille a été abaissée à 15mm (1,68 cm3) dans les recommandations françaises 20227 en raison du risque majoré d'empierrement au-delà de cette taille/volume, de la nécessité potentielle d'anesthésie, d'implantation d'endoprothèse urétérale8,9 alors que le développement des technologies telles que l'urétéroscopie LASER et la chirurgie minipercutanée permet une fragmentation plus fine des calculs et/ou une meilleure élimination. La LEC peut également être envisagée en urgence mais uniquement pour traiter les calculs urétéraux 7. Un drainage préalable par endoprothèse double J n'est pas recommandé pour le traitement des calculs rénaux 7. Il est bon toutefois de rappeler qu'un calcul inaccessible en endourologie pourra être potentiellement repéré et traité par LEC.

Un des échecs de traitement repose sur la sous-utilisation et la méconnaissance de cette technique, au demeurant peu attractive pour les urologues de par son déroulement « ennuyeux », sa rémunération inférieure, la croissance permanente de la prescription des traitements anticoagulants à visée cardio vasculaire chez les patients, et son caractère moins satisfaisant lié à l'élimination incertaine des fragments après traitement. Il est clair que ces critères ont largement participé à leur désintérêt et à sa moindre utilisation au fil des ans (graphique). Pour les établissements, en 2023, la rémunération par le GHM lié à la LEC rapportait en public 878,92 € vs 438,55 € en privé. Une sous-utilisation de la LEC est un investissement à perte pour une structure de santé, mais la balance peut rester positive à l'opposé de l'endourologie souvent très coûteuse en matériel et consommables. L'achat d'une machine de lithotritie doit donc se justifier par un certain niveau d'activité. Les prix des machines sont variables selon les compagnies et les options demandées. Ils vont de 150 000 à 600 000 €, avec un entretien annuel de 18000 à 54000 €. Le choix de la machine, et donc de son générateur comme du monitorage, doit être dicté par l'utilisation qu'on veut en faire réellement : type d'anesthésie, traitement de calculs en urgence, traitement des calculs urétéraux, échographie in line, limitation de l'irradiation, besoin d'une table multifonction pour réalisation d'interventions endoscopiques (en cas de manque de salles opératoires)…

De nombreux centres utilisent une LEC itinérante en location, avec seulement 1 à 2 séances par mois, sans choix concerté de la machine. Cela, bien sûr, ne permet pas de proposer cette technique aux patients avec une bonne réactivité. Pour une utilisation optimale, le lithotriteur doit être accessible aisément, sans dépendre de la disponibilité d'un anesthésiste. Hors urgence, le patient est apte à se rendre à la salle de LEC sans avoir recours à un brancardier, ce qui doit faciliter l'accès depuis le service ambulatoire. La présence d'un personnel dédié infirmier et formé participe à l'accueil du patient, à sa préparation et à la surveillance du patient durant le temps de traitement. Le chirurgien doit également pouvoir se rendre disponible pour le ciblage et la supervision du traitement, mais la présence infirmière dédiée peut lui libérer du temps pour une activité parallèle. La localisation idéale de la machine au sein d'un bloc opératoire doit tenir compte de ces besoins organisationnels.

La LEC est en perte de vitesse dans le monde entier depuis plus de 10 ans, en relation inverse avec les progrès technologiques de l'endourologie (lasers et endoscopes). Certes, ses résultats de « sans fragment résiduel » sont inférieurs à ceux de l'endourologie mais avec moins de complications, moins d'effets secondaires et un coût moindre10. Son impact environnemental serait également inférieur à celui de l'endourologie et notamment l'urétéroscopie souple dont l'évaluation de l'Ecoconception par l'Association Française d'Urologie est en cours de publication. La LEC reste néanmoins efficace et incontournable dans la prise en charge des calculs urinaires au sein d'un plateau technique chirurgical de prise en charge des patients lithiasiques. En effet, si elle représente le traitement mini invasif par excellence le plus souvent sans anesthésie, elle permet également le traitement de calculs inaccessibles au traitement endoscopique et peut permettre d'atteindre un statut sans fragment résiduel (SFR). Depuis 201511, une modification du profil de l'onde de choc a été obtenue grâce au générateur piézoélectrique de par ses possibilités de modulation de fréquences (170-830KHz et 6,5-7 MPa). L'onde de choc classique a été transformée en onde sinusoïdale (Figure 4), qui remplace l'effet compressif du « squeezing » par un effet de cisaillement « shearing » de proche en proche. L'effet de cette onde sur le calcul permettrait d'obtenir une fragmentation très fine avec des débris 12. Cette technologie en développement très prometteuse est très attendue pour redonner à la LEC sa place de choix.