By browsing our site you agree to our use of cookies. You will only see this message once.

Find out more

J.F.A. van der Werff - The assessment of hypospdaias



The aims of this study were the investigation of the normal embryogenesis of the male anterior urethra, the composition of a classification for the hypospadias deformity and related anomalies as well as the evaluation of an institutional experience in the treatment of hypospadias. The major findings from this study will be summarized.

Normal and abnormal embryogenesis of the male anterior urethra

(chapter two and three)

From our studies it seems very likely that the entire anterior urethra in male subjects is formed through a fusionprocess in distinct phases. This fusion is associated by programmed cell death, i.e. apoptosis. The scrotum is formed through merging which is quite different from fusion. In normal embryogenesis two ways of forming the urethral lumen could be distinguished; primary luminisation for the penile urethra with direct formation of a tube at fusion of the urogenital swellings and secondary luminisation of the glandular urethra after fusion of the genital tubercle. Furthermore, we revealed that the prepuce starts to grow as a fold only after completion of the fusion process of the urethra. Our conclusions are based on macroscopic and microscopic observations of human and mouse embryos of different gestational age, direction of sectioning and fixation and staining techniques.

Study of the normal development of the male anterior urethra helped us to identify the similarities and differences of hypospadias and its related anomalies. These findings enabled us to give a classification for the hypospadias deformity as well as a nomenclature for hypospadias and related malformations.

A class I hypospadias is characterized by a meatal dystopia, hooded appearance of the prepuce, oblique raphes with dog-ears and no associated curvature. This malformation is the result of a fusion defect of the distal part of the urethra. A class IIA hypospadias shows the same characteristics as a class I hypospadias but with a curvature. This bending is caused by a shortage of skin that developed during embryogenesis. The patho-embryology of this anomaly is a fusion defect together with a maldistribution of skin on the ventral side. A class IIB hypospadias is more severe then a class IIA hypospadias because the curvature is caused not only by skin shortage but chordee tissue as well. This chordee tissue arises because mesoderm from the urogenital swellings does not unite and subsequently does not differentiate properly when fusion of the swellings is defective. This anomaly is caused both by a fusion defect and a disturbance of definitive differentiation. Cryptospadias is defined as an anomaly where a terminal meatus of the urethra is present in association with all the possible characteristics of a hypospadias (penile curvature, dorsal hood, oblique raphes and dog-ears). The integument of the distal part of the urethra is frequently poorly differentiated with a so-called pellucid urethra. Cryptospadias is the result of inappropiate definitive differentiation caused by a shortage of proliferation of mesoderm from the urogenital swellings. A congenital short urethra has a terminal meatus, a curvature of the penis without the associated external features of hypospadias or cryptospadias. The integument of the urethra is well differentiated but is short relative to the dorsal structures of the penis, causing the curvature. The precise patho-embryology remains obscure, but a relative growth disturbance of the ventral structures of the phallus seems to be a reasonable explanation. A congenital urethral fistula is a localised defect in the anterior urethra. It can be associated with a cryptospadias or hypospadias but can occur as an entity, the patho-embryology being a localised fusion defect.

Long-term follow-up of hypospadias repair

(chapter four to eight)

In chapter four the techniques used in our department in a period of approximately thirty years are discussed. Two surgeons were responsible for treating hypospadias patients both with their own regime of procedure and postoperative care. One surgeon used the one-stage van der Meulen repair for class I and 1IA hypospadias (urethroplasty). With this procedure, no urinary diversion and a simple sandwich dressing was used postoperatively. For the class IIB hypospadias he used the two stage van der Meulen technique (ortho-urethroplasty). Following this repair, a sandwich dressing was used together with drainage incisions at the penile base or a fenestrated Silastic stent for urinary diversion. The other surgeon always conducted a two stage repair, using a Byars orthoplasty and a Denis Browne urethroplasty. With the orthoplasty, he used a transurethral catheter for urinary diversion and a tie-over dressing. The Denis Browne procedure was accompanied by a perineal urethrostomy and a circular foam dressing.

These different regimes of hypospadias repair were performed in a prospective but not randomized way allowing us to evaluate the short-term and long-term results. Chapter five deals with the immediate and mid-term postoperative complications of our patients. A grading system of severity of complications is given. Grade I complications are minor and do not need an extra operation (small dehiscence, haematoma, urinary retention), grade II complication are problems of appearance where an extra operation is optional and to be discussed with the patient or parents (meatal retraction, skin surplus, scar contraction, circumcised appearance). Finally grade III (major) complications necessitate an extra procedure (bleeding, fistula, curvature, stenosis). This study showed us that postoperative complications are not prevented or diminished by the use of indwelling catheters (Byars/ Denis Browne repairs) because the complication rate is high (31 % grade III complications). On the other hand, a low complication rate was achieved without the use of indwelling diversion and circular dressings (van der Meulen type I: < 2% grade III complications, van der Meulcn type II: 11% grade III complications). This study stresses the multifactorial nature of hypospadias repairs, because the operative technique is at least as important as the diversion method or the dressing. Chapter six is about long-term results in the two patient groups already mentioned. Through a questionnaire and a physical examination, the long-term outcome of one hundred and eighty three patients could be established. From the questionnaire it became obvious that spraying, deviation of the stream at miction and dribbling were frequently encountered. The results of the physical examination however showed no consistent deformities to explain these functional problems. Furthermore, a flowmetry study was performed in this group of patients which showed low flow-patterns in some patients without functional bothers.

All these data are of relative value because no normative data are at hand from the normal population and no consistent correlation could be found between findings from the questionnaire, the physical examination and the uroflowmetry.

Finally, in chapter eight the results of treatment from a group of approximately hundred patients referred secondarily (hypospadias cripples) arc discussed. This study showed that patients were referred following several operations without the desired result and with remaining functional problems (meatal dystopia, curvature, stenosis and fistulae). A liberal approach to multi staged repairs if necessary was advocated in this group of patients with relatively simple techniques (circumferential advancement of penile skin, dorsal transposition flap with a back cut, distally based ventral skin flap or full thickness skin grafts). With these techniques, satisfactory results could be obtained although a slightly higher complication rate compared to primary repairs (19 % grade III complications) was encountered. At long-term follow up of these patients (n=43) similar subjective complaints as with primary repairs (spraying, dribbling and stream deviation) were mentioned, again without a physical anomaly explaining these problems. It became clear that residual curvature in particular can be an annoying complication sometimes occurring only years following surgery. It is therefore very important to perform a thorough assessment of these patients before making plans for treatment.

The assessment of hypospadias

(chapter nine)

The last chapter of this thesis gives an evaluation of the philosophy of hypospadias repair and the elimination of complications. It is based on the observations and the analysis made in the early nineteen sixties by van der Meulen (1985). All factors possibly responsible for complications in hypospadias surgery are scrutinised. Complications are differentiated between problems of function and of appearance, giving a detailed analysis for avoiding them. We concluded that functional problems following hypospadias repair can be minimized using the appropriate measures ( safe and simple operating technique, no circular dressings and no indwelling urinary diversion). Problems of appearance, however, seem to dominate the discussion in hypospadias surgery in recent years. A study by Mureau (1995) of our patients has thought us that problems of genital appraisal are twice as high in boys operated for hypospadias compared with a control group of normal boys. The majority of their complaints is related to a circumcised appearance, a small penile size, scarring or a local skin surplus. Only a minority of our patients was unhappy with the meatal position or shape of the glans. This leaves us with the question which functional price we have to pay for perfection of the cosmetic results in hypospadias repair. No data from the literature can be found to answer this question directly.


Van der Meulen JCH: Hypospadias, in Muir FK (ed.): Current Operative Surgery; Plastic and Reconstructive. London, Balliere and Tindall, 1985, pp 119-146. Mureau MAM. Psychosexual and psychosocial adjustment of hypospadias patients. Thesis, Rotterdam, 1995.


De uitgangspunten voor dit proefschrift waren het bestuderen van de normale ontwikkeling van het mannelijk genitaal, het creëren van een classificatie voor hypospadie en gerelateerde afwijkingen alsmede de evaluatie van de lange termijn resultaten van de behandeling van hypospadie binnen een plastisch chirurgische afdeling. De belangrijkste resultaten zullen hier worden samengevat.

Normale en abnormale ontwikkeling van de mannelijke urethra

(hoofdstuk twee en drie)

Uit onze studie lijkt het zeer aannemelijk dat de gehele mannelijke urethra ontstaat door een fusieproces bestaande uit circumscripte fasen. Dit fusieproces vindt plaats in de aanwezigheid van apoptosis, ook wel geprogrammeerde celdood genoemd. Het scrotum wordt gevormd door merging, een geheel ander proces dan fusie. Het lumen van de urethra wordt in de normale embryogenese op twee verschillende manieren gevormd. Primaire luminisatie treedt op in de urethra van de penisschacht door fusie van de urogenitalc zwellingen met gelijktijdige formatie van een buisvormige structuur. De glandulaire urethra secundaire ontstaat door luminisatie van een epitheliale streng na fusie van de beide helften van het tuberculum genitale. De ontwikkeling van het preputium begint pas op het moment dat de fusie van de gehele ventrale zijde van de phallus is voltooid. Deze bevindingen werden gedaan door macroscopische -en microscopische bestudering van humane en muizenembryo's van verschillende leeftijden, snijrichtingen, fixaties en kleuringtechnieken. Het onderzoeken van de normale ontwikkeling van de mannelijke urethra stelde ons in staat de overeenkomsten en verschillen tussen hypospadie en daaraan gerelateerde congenitale afwijkingen te herkennen. Deze bevindingen werden gebruikt als basis voor een classificatie van hypospadie alsmede voor de nomenclatuur van hypospadie en aanverwante malformaties.

Een klasse I hypospadie wordt gekenmerkt door een dystopie van de meatus urethrae, een surplus aan voorhuid, oblique raphes met dog-ears zonder kromstand van de penis. Deze afwijking ontstaat door een fusiedefect van het distale deel van de urethra. Een klasse IIA hypospadie heeft dezelfde uiterlijke kenmerken als een klasse I maar heeft wel een kromstand. Deze curvatuur is het gevolg van een huidtekort aan de ventrale zijde dat tijdens de embryogenese is ontstaan. De patho-embryologie van deze afwijking ligt in een fusie defect tezamen met een onjuiste huidverdeling aan de ventrale zijde. Een klasse IIB hypospadie is ernstiger dan een klasse HA omdat de kromstand niet alleen door een huidtekort maar tevens door chorda weefsel wordt veroorzaakt. Dit chorda weefsel ontstaat omdat het mesoderm van de urogenitale zwellingen niet samenkomt ten gevolg van het fusiedefect en derhalve geen goede definitieve differentiatie vertoont. Deze afwijking wordt dus veroorzaakt door zowel een fusiedefect als een definitieve differentiatie stoornis.

Cryptospadie wordt gekenmerkt door een normale terminale meatus urethrae in combinatie met alle mogelijke andere uitingsvormen van hypospadie (kromstand, preputium surplus, oblique raphes en dog-ears). De bedekking van het distale deel van de urcthra is vaak matig gedifferentieerd met een doorschijnende urethra. Cryptospadias ontstaat door een stoornis in de definitieve differentiatie ten gevolg van een tekort aan proliferatie van het mesoderm van de urogenitale zwellingen.

Een congenitaal korte urethra vertoont een terminale meatus, een kromstand van de penis zonder de uiterlijke kenmerken van een hypospadie of cryptospadie. Het omhulsel van de urethra is goed gedifferentieerd maar lijkt te kort in vergelijking met de dorsale structuren van de phallus. Omtrent de exacte patho-embryologie van deze afwijking tasten wij nog in het duister maar een relatieve groei achterstand van de ventrale structuren van de phallus lijkt een plausibele verklaring.

Een congenitale urethra fistel ten slotte is een gelokaliseerd defect in de urethra. Een dergelijke fistel kan in combinatie met zowel een hypospadie als een cryptospadie voorkomen maar wordt ook als solitaire afwijking gezien. De patho-embryologie van deze afwijking is een gelokaliseerd fusiedefect.

Lange termijn follow-up van hypospadie behandeling

(hoofdstuk vier tot en met acht)

De technieken welke in ons instituut gedurende dertig jaar werden gebruikt voor de behandeling van hypospadie, worden besproken in hoofdstuk vier. Twee plastisch chirurgen waren verantwoordelijk voor deze behandeling en beiden gebruikten zij hun eigen (verschillende) operatietechniek alsmede postoperatievc maatregelen. Een van de chirurgen gebruikte de one-stage techniek volgens Van der Meulen voor klasse I en IIA hypospadie (urethroplastiek). Bij deze procedure werd geen urine afleiding gebruikt en een simpel verband bestaande uit twee gazen. Voor de klasse IIB hypospadie gebruikte hij de Van der Meulen two-stage techniek (ortho-urethroplastiek). Bij de tweede fase van deze operatie (urethra reconstructie) werden hetzelfde eenvoudige verband gecombineerd met drainage incisies aan de basis van de penis of met een Silastic stent gelegen in de neo-urethra maar niet in de blaas. De andere chirurg maakte altijd gebruik van een two-stage techniek; een Byars orthoplastiek gevolgd door een Denis Browne urethroplastiek. Bij de orthoplastiek werd een catheter a démeure achtergelaten in combinatie met een tie-over verband. De urine werd bij de Denis Browne urethroplastiek afgeleid met behulp van een perineale urethrostomie. Tevens werd na deze operatie een circulair Silastic foam verband aangelegd.

Deze beide behandelingsstrategieën werden door de respectievelijke chirurgen prospectief maar niet gerandomiseerd uitgeoefend waardoor een evaluatie van korte en lange termijn resultaten mogelijk was. Hoofdstuk vijf behandelt de postoperatieve en korte termijn complicaties van onze patiënten. De complicaties werden in graderingen ondergebracht; graad 1 complicaties zijn mild van karakter en behoeven geen extra operatie (geringe dehiscentie, hematoom, urine retentie), graad II complicaties zijn problemen van het uiterlijk aspect van de penis waarbij een extra operatie facultatief is en besproken dient te worden met de patiënt (retractie van de meatus, huid surplus, litteken contractie, besneden aspect). Graad III (ernstige) complicaties maken een additionele ingreep noodzakelijk (nabloeding, urethrocutane fistel, kromstand, stenose van de meatus). Deze studie laat zien dat postoperatieve complicaties niet worden voorkomen of verminderd door het gebruik van een verblijfscathctcr (Byars/Denis Browne techniek) omdat het complicatie getal hoog is (31% graad III complicaties). Anderzijds werd een laag complicatie getal bereikt zonder het gebruik van urine afleidingen of circulaire verbanden (Van der Meulen type I: <2 % graad III complicaties, Van der Meulen type II: 11% graad III complicaties). Deze studie benadrukt het multifactoriele karakter van de hypospadie behandeling omdat de gebruikte operatieve techniek minstens zo belangrijk blijkt te zijn als de postoperatieve maatregelen.

Hoofdstuk zes geeft de lange termijn resultaten weer in de hierboven reeds vermelde groepen. Middels een vragenlijst en een lichamelijk onderzoek konden de lange termijn resultaten bij honderddrieentachtig patiënten behandeld voor een hypospadic worden vastgesteld. De resultaten van de vragenlijsten lieten zien dat sproeien, een afwijkende straal en nadruppelen bij het plassen vaak werden gemeld. Het lichamelijk onderzoek leverde echter geen duidelijke oorzaken voor deze klachten op. Bovendien werd een uroflowmetrie studie verricht bij deze patiënten waarbij lage piekflows optraden zonder klinische klachten (hoofdstuk zeven).

Al deze gegevens zijn van relatieve betekenis omdat geen waarden vanuit de normale populatie bekend zijn en er geen consistente correlatie kon worden gevonden tussen anamnestische klachten, lichamelijk onderzoek en uroflowmetrie. De resultaten ven de behandeling van een groep van circa honderd hypospadie cripples worden weergegeven in hoofdstuk acht. Deze patiënten werden verwezen na diverse malen te zijn geopereerd voor hypospadie zonder het gewenste resultaat en met resterende functionele (graad III) klachten ( dystopie van de meatus, kromstand, meatus stenose of fistcls). Voor de behandeling van deze problemen werd gebruik gemaakt van relatief eenvoudige operatie technieken, waar nodig in meerdere stappen uitgevoerd (circulaire advancement van penisschacht huid, dorsale transpositielap met een black-out, distaal gesteelde lap van ventrale huid of een huidtransplantaat van volledige dikte). Met deze technieken kon bij alle patiënten een bevredigend resultaat worden bereikt, hoewel het complicatie percentage iets hoger lag dan bij een primair herstel ( 19% graad III complicaties). De lange termijn resultaten van deze behandeling (n=43) gaven dezelfde functionele klachten te zien als bij primair geopereerde patiënten (sproeien, nadruppelen en straaldeviatie), wederom zonder dat daar een duidelijke en consistente verklaring voor kon worden gevonden bij lichamelijk onderzoek. Met name werd bij een patiënt duidelijk dat recidivering van kromstand een vervelend probleem kan opleveren, zelfs nog jaren na operatic. Mede hierom is een uitgebreide pre-operatieve evaluatie van essentieel belang bij hypospadie cripples.

De vaststelling van hypospadie

(hoofdstuk negen)

Het laatste hoofdstuk van dit proefschrift is een weergave van alsmede een discussie over de filosofie achter de behandeling van hypospadie en het voorkomen van complicaties. Als basis voor dit chapiter werden de observaties en analyses gebruikt uit de vroege jaren zestig van Van der Meulen (1985). Alle mogelijke factoren met consequenties voor het ontstaan van complicaties worden hier onder de loep genomen. Complicaties worden onderverdeeld in problemen gerelateerd aan functie of uiterlijk, met een gedetailleerde analyse ter preventie. In conclusie kan worden gesteld dat functionele problemen kunnen worden vermeden door de juiste voorzorgsmaatregelen te nemen (veilige en simpele operatietechniek, geen circulaire verbanden en geen verblijfskatheders). Problemen van esthetische aard lijken de laatste jaren de discussie omtrent hypospadie correcties echter te domineren. Een studie welke door Mureau (1995) werd verricht bij onze patiëntenpopulatie, heeft ons geleerd dat het aantal problemen gerelateerd aan genitale acceptatie twee maal zo groot is bij jongens geopereerd voor hypospadie in vergelijking met een controlegroep. De meerderheid van hun klachten is gerelateerd aan het besneden aspect en het geringe formaat van de penis, litteken vorming of een lokaal huidsurplus. Slechts cen minderheid van onze patiënten was ontevreden over de positie van de meatus en/of de vorm van de glans. De vraag welke functionele prijs wij moeten betalen voor een perfect cosmetisch resultaat blijft hiermee onbeantwoord. In de literatuur worden hiervoor ook geen gegevens aangedragen.

Van der Meulen JCH: Hypospadias, in Muir FK (ed.): Current Operative Surgery; Plastic and Reconstructive. London, Ballière and Tindall, 1985, pp 119-146. Mureau MAM. Psychosexual and psychosocial adjustment of hypospadias patients. Thesis, Rotterdam, 1995.
Powered By: webCiters