Chirurgie assistée par ordinateur

Quand la réalité dépasse la fiction

Publié le 10/03/2016

L’intégration en salle d’opération de nouveaux instruments (micro-instruments), de nouvelles images (3D) et de nouvelles possibilités technologiques liées à l’intelligence artificielle (robotisation et informatisation), change les paradigmes de l’acte chirurgical.

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Les robots-chirurgiens apportent au fil du temps la preuve de leur dextérité. Un des premiers chirurgiens à s’intéresser à une telle technique a été le Pr Jacques Marescaux, chirurgien digestif à Strasbourg, directeur et fondateur de l’IRCAD*, et de l’université virtuelle dédiée à la chirurgie mini-invasive, « websurg »**. En 2001, il est le pionnier de la téléchirurgie digestive en réalisant une première mondiale, l’Opération Lindbergh : la première cholécystectomie transatlantique par robot-assistée. Passionné, Jacques Marescaux parcourt aujourd’hui le monde pour former et informer les chirurgiens de demain sur cette nouvelle révolution chirurgicale.

Initialement limitée à l’urologie, la chirurgie robotique assistée par ordinateur s’applique aujourd’hui à la chirurgie viscérale, à la chirurgie thoracique, à la chirurgie cardio-vasculaire, à la chirurgie gynécologique, à la chirurgie ORL… Elle est potentiellement extensible à tout type d’intervention et prend un rôle important dans le diagnostic et la thérapie des tumeurs.

« Aujourd’hui, tout s’accélère, explique Jacques Marescaux, à l’évidence, la chirurgie assistée par ordinateur devient la norme internationale. » Les innovations technologiques industrielles utilisant l’intelligence artificielle ouvrent la voie. « Les plus grandes entreprises high-tech développent et investissent dans ce domaine d’avenir : Medtronic avec le robot Einstein, par exemple. »

Le réel et le virtuel combinés

« En chirurgie, les robots utilisés jusqu’à maintenant permettent d’améliorer la gestuelle humaine en démultipliant le geste et en supprimant le tremblement. Mais ils font, dès à présent, presque partie de la préhistoire de la robotique, lance Jacques Marescaux. Aujourd’hui, les systèmes d’intelligence artificielle intègrent l’imagerie en 3D, le robot de demain n’est plus seulement le “GPS” du chirurgien, mais il permet d’obtenir une réalité augmentée en superposant des images en combinant réel et virtuel. L’objectif est de voir en transparence les organes pleins et leurs composants anatomiques (nerfs, veines, artères) afin de guider au plus près les gestes chirurgicaux. Le geste est encore plus sûr et plus précis, offrant au patient encore plus de sécurité. »

En superposant les images 3D préopératoires (réalité virtuelle) aux images 2D qui s’affichent sur les écrans de contrôle du chirurgien, les mondes virtuel et réel s’associent, se complètent et fusionnent dans une image plus aisée à interpréter. « C’est l’une des incroyables possibilités qu’offre désormais la “réalité augmentée” aux chirurgiens de l’extrême », s’enthousiasme le spécialiste.

La réalité virtuelle permet de construire, à partir d’images du patient obtenues par scanner ou IRM (imagerie par résonance magnétique), une copie tridimensionnelle de l’organe ou de la partie du corps à opérer, sur laquelle apparaissent, en couleurs, les positions des veines, des artères, des masses graisseuses, des tumeurs éventuelles… Il est ainsi devenu possible de simuler l’intervention, de la répéter à l’avance, pour déterminer le geste chirurgical parfait et toutes les séquences chirurgicales grâce à ce « clone » virtuel, digital, du malade.

« Mieux encore, la superposition des images virtuelles et réelles au cours de l’opération, la réalité augmentée, permet de procéder, à chaque instant, aux ajustements nécessaires, explique Jacques Marescaux. Car le chirurgien doit visualiser les organes mouvants en temps réel. » L’exemple concret est celui de la chirurgie hépatique : « L’ordinateur doit pouvoir interpréter et donner une image qui reflète la position exacte de l’organe à l’instant “t”. Cette prouesse technologique est aujourd’hui possible. »

Aujourd’hui, les grandes indications de cette chirurgie digestive du XXI^e siècle sont la chirurgie du foie, du pancréas et du rectum par voie transanale. L’IRCAD est devenu un des plus grands centres référents pour la chirurgie digestive assistée par ordinateur : « Ainsi, 6 200 chirurgiens de 120 nationalités différentes ont-ils suivi la formation à cette technique chirurgicale l’année dernière. Et de nombreux centres acquièrent cette compétence, l’IRCAD a développé d’autres centres miroirs à Taïwan et au Brésil. »

La révolution de la chirurgie a débuté à la fin des années 1980, avec la chirurgie laparoscopique qui a utilisé l’imagerie en temps réel et a ouvert la voie aux actes mini-invasifs. En 2016, l’innovation chirurgicale est toujours au rendez-vous : la chirurgie assistée par ordinateur à réalité augmentée est là, opérationnelle.

Dr Sylvie Le Gac

* IRCAD, Institut de recherche contre les cancers de l’appareil digestif.
** www.websurg.com