L’avenir de la chirurgie

D. Barriol

• L’objectif de la chirurgie du présent et futur c’est le développement de la chirurgie mini invasive:– Pour le patient• absence de cicatrices, réduction des douleurs post

opératoires, des durées d'hospitalisations écourtées et donc retour beaucoup plus rapide à sa vie sociale et professionnelle• une économie globale conséquente pour la société

• Pour le médecin:– beaucoup plus de précision– plus rapide, plus concentré et donc, moins fatigué,

moins sujet à l'erreur.– Une ergonomie adaptée– Une automatisation des interventions

• La chirurgie du futur est un très vaste sujet…• J’ai axé ma présentation sur 5 thèmes– 1-Scalpel intelligent– 2-Robotisation de la chirurgie– 3-La réalité augmentée en chirurgie– 4-Le Patient virtuel ou avatar– 5-La chirurgie par des nano-robots

1-Scalpel intelligent

• Ce scalpel 2.0 ou e-Knife a la capacité de différencier les cellules saines des cellules cancéreuses lors d'une intervention chirurgicale (marge chirurgicale saine)

• Comme tout bistouri électrique, il émet un petit courant électrique permettant de cautériser le tissu avant d'inciser, une étape qui produit une légère vapeur,

• c'est justement cette vapeur qu'a eu l'idée d'analyser l'inventeur de l‘e-Knife Dr Zoltan Takats

• C’est à l’aide d’un spectromètre de masse, qu’il analyse en trois secondes la qualité du tissu (tumoral ou non tumoral) et permet ainsi de corriger et passer en zone élargie, saine.

2-Robotisation de la chirurgie:

• Il s’agit actuellement d’une co-manipulation, qui a pour vocation d'augmenter les performances de manipulation du chirurgien,

• 3 domaines de développement privilégiés:– Neurochirurgie– Ophtalmologie– Chirurgie générale (digestif, urologie,

gynécologie…)

• Robots en neurochirurgie:– Il s’agit du Robot Rosa:• depuis 2009 un système de chirurgie guidée par l'image• il configure le patient comme le ferait un système GPS.

Avec un télémètre laser, il reconstruit la zone visée en trois dimensions qu'il juxtapose ensuite avec les modèles fournis par l'imagerie médicale.

• carte précise du champ opératoire représentée par des milliers de points avec laquelle on peut guider très précisément les instruments (positionnement d’électrodes dans la maladie de Parkinson)

• Robot chirurgie générale:– C’est une machine de télémanipulation (de la

société Intuitive Surgical) permettant au chirurgien de travailler assis devant une console, avec des images en 3D sous les yeux

– Le chirurgien pilote les quatre bras articulés du robot au bout desquels sont fixés ses instruments et une minuscule caméra, qui pénètrent à l'intérieur du corps du patient par deux ou trois trous

• on peut très facilement imaginer que dans un avenir proche un chirurgien pourrait, pendant quelques minutes, être aidé en direct dans son opération par une équipe experte se trouvant dans un autre hôpital qui prendrait la main à distance

• imaginer également qu'il existe une sorte de centrale robotisée, avec deux ou trois robots, et qu'à partir de là vous puissiez diriger des équipes dans le monde entier

3-Réalité augmentée ou Planification chirurgicale virtuelle

– Chirurgie robotisée guidée par la réalité virtuelle,– mise au point un logiciel qui s'appuie sur l'analyse

des images issues d'un scanner et d'une IRM pour modéliser les organes en 3D et surtout visualiser sur ces organes la localisation et l'ampleur de la tumeur

• La "réalité augmentée" consiste à prendre des images de réalité virtuelle et de les faire fusionner en temps réel pendant l'opération avec les images données par la caméra introduite dans le corps du patient.

• consiste à superposer sur une image réelle du patient filmé durant l’intervention, l’image virtuelle 3D de ce même patient

• Cette image virtuelle identifie chaque structure anatomique ou pathologique colorée de façon distincte

• En utilisant cette réalité augmentée, il devient alors possible de réaliser un placement optimal des instruments chirurgicaux

4-Patient virtuel en chirurgie ou avatar

• Le patient virtuel est la nouvelle étape de l’automatisation chirurgicale

• Il s’agit de créer un avatar du patient ou clone numérique à partir de données radiologiques associant IRM 3D, scanner, information génétique du patient…

• Grâce au développement de l‘ élastographie, nous pourrons retrouver, virtuellement, le retour d'effort

• l'intégration de cette image dans un simulateur, la mise au point virtuelle des gestes opératoires, puis l'utilisation d'un robot pour conduire l'opération réelle sous le contrôle du chirurgien.

• Le chirurgien pourra réaliser une intervention virtuelle sur l’avatar du patient jusqu’à obtention d’un geste chirurgical parfait.

• Ce geste sera enregistré et réalisé par le robot sous contrôle du chirurgien.

• Le robot -sous le contrôle du praticien- agira directement sur les cibles programmées, recalculées en temps réel pour coller aux caractéristiques du patient - par exemple l'évolution non prévisible à l'avance de son rythme respiratoire.

5-La chirurgie par des nanorobots

• dans les laboratoires sont mis au point des micros/nano-robots qui permettront dans le futur d’entrer dans le corps pour le soigner de l’intérieur en ciblant précisément les zones concernées et ainsi réduire les effets secondaires et autres dommages collatéraux

• Des minuscules machines peuvent s’introduire dans le corps et pratiquer de petites opérations à l’aide d’une aiguille mesurant à peine un quart de millimètre

• Mu et piloté via des champs magnétiques extérieurs au corps humain

• Karsten König, physicien allemand spécialisé en laser et micro-capteurs, a réalisé le perçage d'un trou de 40 nanomètres dans un chromosome, à l'aide d'un laser. Cela ouvre des perspectives immenses

Diverses pistes

• Prothèses biomécaniques • clonages d’organes ou membres….• manipulations génétiques• Chirurgie endoscopique• ….

Conclusion

• Perspectives qui paraissent infinies…• Développement de l’imagerie médicale, de la

génétique, de la miniaturisation et surtout une automatisation et informatisation à outrance,

• Une chirurgie de demain de moins en moins invasive

• Un chirurgien plus technicien que jamais au sein d’une équipe multidisciplinaire