Cours complications liées aux endoprothèses urétérales, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Prolifération bactérienne

La prolification bactérienne est causée par une colonisation anormale du système urinaire par des bactéries. Lorsqu’il y a une grande prolifération et que cela devient gênant pour le patient, on parle maintenant d’une infection urinaire. Ces infections courantes se produisent généralement après la prise d’antibiotique qui apporte un déséquilibre de la flore microbienne dans le système urinaire. Elles sont habituellement d’origine bactérienne, mais peuvent aussi être d’origine virale, fongique ou parasitaire. Ce type d’infection est très fréquent lors de l’implantation d’une endoprothèse urétérale. Comme l’endoprothèse maintient l’uretère ouvert, les bactéries ont un accès facile pour avancer dans le canal urinaire. De plus, elles adhèrent plus facilement aux parois d’une prothèse qu’aux parois de l’uretère. Une infection de ce genre à lieu dans 42 à 90 % des implantations d’endoprothèse urétérale [12]. Différentes espèces de bactéries peuvent être responsables de ces infections. Le coupable numéro un est Escherichia coli (77 % des infections), suivi de Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis et Staphylococcus aureus qui sont tous responsables d’environ 4 % des infections urinaires [22]. La prolifération bactérienne augmente aussi les risques de calcification de l’endoprothèse. La calcification, parfois appelée incrustation, est la formation d’un dépôt calcaire à la surface de l’endoprothèse. Ce genre de déposition est représenté dans la Figure 9.
Figure 9 : Calcification de plusieurs endoprothèses [23].
Cette calcification se forme de façon similaire aux calculs rénaux et est de même composition. La formation de cristaux est favorisée par l’augmentation de la concentration de certains composés chimiques dans l’urine et par l’augmentation du pH de celle-ci. L’endoprothèse sert ensuite d’encrage pour le développement de ces cristaux. La présence d’un nombre élevé de bactéries à l’intérieur du système urinaire, par leurs métabolismes, a pour effet d’aggraver ce genre de problème [24,25].

Temps d’implantation

La quasi-totalité des effets secondaires qu’apporte la présence d’une endoprothèse dans l’organisme peut être liée de près ou de loin avec le temps d’implantation de la prothèse. En effet, plus l’endoprothèse est présente longtemps dans l’organisme, plus le patient souffrira de complications et plus sévères elles seront. L’inconfort est proportionnel au temps d’implantation, car un léger inconfort devient rapidement accablant avec les jours qui passent et plus l’endoprothèse bouge à l’intérieur de l’uretère, plus celle-ci sera affectée et des signes d’inflammation peuvent se présenter. De la même façon, un temps d’implantation plus grand donne la chance à l’endoprothèse de se mouvoir davantage ce qui causera au fil du temps sa migration. La chance de contracter une infection des voies urinaires se voit aussi augmentée. Un temps d’implantation plus grand permet aux bactéries de se reproduire plus longtemps et celles-ci coloniseront plus fortement le système urinaire en continuant leur ascension vers les reins.
La calcification qui est un processus assez lent prend maintenant de l’ampleur. Selon Waters, 9,2 % des endoprothèses présentent des signes de calcification après moins de six semaines d’implantation. Lorsque le temps d’implantation est plus de douze semaines, 76,3 % des endoprothèses sont maintenant calcifiées [26]. De plus, la compression extrinsèque peut s’accroître si sa source n’a toujours pas été traitée. La problématique la plus importante qui découle du temps d’implantation de l’endoprothèse est le syndrome de l’endoprothèse oubliée [27]. Comme l’erreur est humaine, il n’est malheureusement pas rare qu’un patient ayant subi l’implantation d’une endoprothèse urétérale oubli complètement qu’il a subi une chirurgie et que celle-ci doit être retirée. Le patient qui ressentait de la douleur est soulagé très rapidement lorsque l’écoulement de l’urine est de retour à la normale. Le patient reprend donc ses habitudes journalières et ne se soucie plus de son problème. C’est souvent des années plus tard, quand l’endoprothèse sera complètement calcifiée que le patient retournera voir le médecin qui ne pourra que considérer les dégâts. Une calcification aussi importante rend l’extraction de l’endoprothèse énormément compliquée et certaines prothèses se brisent complètement lors de l’extraction [28–30].

Objectifs du projet

L’endoprothèse urétérale parfaite n’existe tout simplement pas. Celles actuellement offertes sur le marché possèdent toutes un ou plusieurs des inconvénients mentionnés ci-dessus. Par contre, ces inconvénients peuvent être surmontés si on conçoit des endoprothèses avec des propriétés optimales. Une endoprothèse possédant des propriétés mécaniques élevées et qui serait biodégradable s’avère toute indiquée comme étant une candidate possédant un grand potentiel.
Le choix du matériau s’arrête donc sur les métaux biodégradables. Les métaux biodégradables ont de meilleures propriétés mécaniques que les polymères tout en étant biodégradables, ce qui limite les risques provenant de l’implantation trop longue. Il existe encore trop peu d’étude sur le sujet des métaux biodégradables et encore moins pour leur utilisation en urologie. C’est pourquoi les objectifs de ce projet sont d’étudier le potentiel de dégradation de certains métaux dans un environnement urologique pour évaluer leur potentiel d’utilisation comme endoprothèse urétérale métallique et biodégradable.
D’une part, il est primordial d’en connaître davantage sur les mécanismes de dégradation et sur la vitesse de dégradation de ses métaux biodégradables. D’une autre part, l’analyse des produits de dégradation en surface de ces métaux doit être faite pour s’assurer que ceux-ci ne sont pas dangereux pour l’organisme et qu’ils ne favorisent pas non plus l’apparition d’autres complications comme la calcification.

Mécanismes et vitesse de dégradation

Pour chaque métal et environnement donné, il y a présence de différents mécanismes. Il est donc impossible de se fier aveuglément aux autres études pour déterminer les mécanismes présents dans une situation différente. Comme il est souvent le cas pour les études de dégradation, des tests électrochimiques seront effectués.
L’électrochimie permet d’obtenir des résultats rapides quant au processus de dégradation des matériaux. Quatre tests ont été retenus pour cette étude soit le test de potentiel en circuit ouvert (de l’anglais « Open Circuit Potential» ou OCP), le test de polarisation potentiodynamique (de l’anglais « PotentioDynamic Polarisation » ou PDP), la spectroscopie d’impédance électrochimique (de l’anglais « Electrochemical Impedance Spectroscopy » ou EIS) et la technique du bruit électrochimique (de l’anglais « Electrochemical Noise » ou EN). Ces techniques permettront de déterminer ce qui se produit à la surface des métaux. Elles permettent aussi à l’aide de l’extrapolation de Tafel d’obtenir une approximation de la vitesse de dégradation réelle du métal dans son environnement.