Une opération de l’épaule assistée par un casque de réalité augmentée

Une opération de l’épaule assistée par le casque de réalité augmentée Hololens de Microsoft a été réalisée ce 5 décembre 2017 à l’hôpital Avicenne, situé en Seine-Saint-Denis. Une première mondiale!

C’était le 5 décembre 2017 que les lunettes de réalité augmentée Hololens de Microsoft ont été utilisées pour la première fois dans le cadre d’une chirurgie orthopédique. Une patiente octogénaire s’est fait poser une prothèse d’épaule par le Dr Thomas Gregory, à l’hôpital Avicenne de Bobigny en région parisienne. Une première mondiale diffusée en live sur le site de Sciences et Avenir. Les lunettes Hololens ont permis aux équipes médicales de superposer virtuellement un modèle numérique en 3D de la patiente. Le but ? « Voir ce que les yeux ne peuvent pas voir », explique Thomas Gregory. Ce modèle numérique projeté sur la patiente est un concentré des informations collectées lors des examens d’imagerie : radiographie, scanner voire IRM. « Cela nous permet de disposer durant l’opération d’une foule d’informations : épaisseur exacte des tissus, emplacement précis des organes alentours invisibles, constructions 3D pertinentes ou des coupes 2D. L’outil permet en quelque sorte d’augmenter les sens du chirurgien et permettre d’être plus rapide et plus précis », explique le chirurgien. Autant de détails qui permettent une intervention plus soignée et une meilleure récupération du patient. Pour le Dr Gregory, cette première mondiale doit « montrer en quoi les lunettes HoloLens révolutionnent l’acte chirurgical pour le bénéfice des patients ».

« La réalité augmentée place la chirurgie à l’aube d’une vraie révolution » – Pr Stéphan Haulon

En ce qui concerne la chirurgie orthopédique, la possibilité de faire apparaître le squelette à travers la peau est précieuse. Ou de voir tel petit vaisseau invisible, et qu’il ne faut pas sectionner. Mais tous les domaines de la chirurgie sont potentiellement concernés. Le Pr Stephan Haulon, chirurgien de l’aorte à l’hôpital Marie-Lannelongue (Hauts-de-Seine) espère lui pouvoir réaliser une intervention vasculaire (sur les vaisseaux sanguins) d’ici quelques mois. « La réalité augmentée nous place à l’aube d’une vraie révolution, nous explique-t-il. Car on va pouvoir intégrer un nombre d’informations qu’on ne pouvait pas intégrer jusqu’alors. Ce n’est pas de la chirurgie virtuelle, mais de la chirurgie augmentée, et c’est vraiment ce qui est en train de changer nos pratiques », insiste-t-il.

Outre l’accès à ces données sur le patient opéré, le Pr Haulon voit dans les HoloLens un intérêt pédagogique, pour les patients, comme pour ses étudiants. « Lors de la consultation qui précède la chirurgie, je peux montrer les images au patient, lui aussi équipé des lunettes : où est son aorte, comment va se dérouler l’intervention, etc. De la même façon, en terme de formation, le dispositif permet d’expliquer aux étudiants la pathologie et la façon de la traiter à partir d’images en 3D voire en 4D qu’on partage ensemble au même moment. » « Il y a en plus un effet de ‘gamification‘ dans la formation qui est très motivant, ajoute de son côté le Dr Thomas Gregory pour qui, la simulation est l’avenir de l’apprentissage de la chirurgie. »

Une partie de la première mondiale du 5 décembre a été retransmise en direct. Le Dr Gregory ajoute enfin que le dispositif lui a permis d’être épaulé à distance par trois autres chirurgiens : un Américain, un Britannique et un Sud-coréen. Chacun avec un domaine d’expertise particulier. « Ils voient ce que je vois et ce que je réalise lors de l’intervention, et peuvent me donner des indications visuelles ou m’éclairer en cas d’interrogation », détaille-t-il.

La lacune du « recalage dynamique »
Reste un point crucial à développer dans la logique poursuivie par ces chirurgiens pionniers et Microsoft : le recalage du modèle numérique en fonction de la position du patient ou d’éventuels mouvements, même très faibles, lors de l’intervention (respiration, déformation des tissus au passage des outils chirurgicaux…). En effet, l’image projetée est établie à partir d’examens réalisés à un instant T. « C’est l’étape suivante, sur laquelle nous travaillons déjà : le recalage dynamique », explique Stéphan Haulon. Lui dont la spécialité est de naviguer dans les vaisseaux sanguins pour y poser des stents par voie endoscopique précise : « On fait naviguer des lanceurs assez rigides qui vont déformer les vaisseaux. Et le recalage dynamique, en temps réel, permettait de corriger ou de s’adapter à ces déformations. Pour cela on a plusieurs pistes : refaire des acquisitions 3D régulièrement, mais cela implique un taux de rayonnement important pour le patient. Ou utiliser l’imagerie par ultrasons qui permet, à partir de certains repères de reconstituer une image. Nous faisons aussi beaucoup le modeling informatique pour prédire la déformation en fonction de tel ou tel geste. Il reste impossible de dire aujourd’hui quelle technique sera utilisée demain pour atteindre ce but. Mais on est conscient de cette limite. Toutefois, ce décalage tient à peu de chose, quelques millimètres, mais on est parfois au millimètre près. » Mais plus que le surcroît de précision – qui est aujourd’hui déjà très important – c’est le temps de l’intervention qui pourrait être amélioré. « Le modèle numérique nous sert finalement de GPS en 3D. C’est un outil de navigation précieux qui doit nous permettre de gagner énormément de temps », confirme Stéphan Haulon. Un paramètre crucial lorsqu’il s’agit de déboucher une artère à la suite d’un infarctus ou d’un AVC.

 

Source: Science et Avenir

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