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Modifié le : 12 Février, 2016
Par: Prof A. de la Taille
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Chirurgie assistée par ordinateur

Professeur Alexandre de la Taille

Chirurgie classique (à ciel ouvert)

Lors d’une intervention chirurgicale, le chirurgien doit pouvoir accéder librement aux tissus et organes, parfois profond situées dans le corps humain. Le chirurgien procède selon les méthodes classiques : une large incision et un dégagement du site permettent un accès plus ou moins aisé.
Malheureusement, les dommages causés sont parfois d’ordre plus élevé que l’opération curative : le temps de récupération postopératoire est plus important, la douleur également et le risque de complication est accru.

Chirurgie mini-invasive

Depuis une quinzaine d’années, une nouvelle chirurgie apparaît et s’impose progressivement comme une nécessité d’évolution : la chirurgie mini-invasive (minimally invasive surgery, MIS ). Cette technique limite le traumatisme inutile en effectuant des incisions d’accès de l’ordre d’un centimètre.

La chirurgie mini-invasive implique l’utilisation de longs instruments, d’un système d’imagerie vidéo adapté et d’un endoscope.

Les longs et fins instruments réduisent la dextérité ainsi que la sensation tactile (feed back tactile) du chirurgien. En plus, les imperfections des gestes du chirurgien sont amplifiés au bout des instruments par un effet de levier.

Le système visuel ne fournit pas une image stéréoscopique, peut présenter des déformations géométriques et est limité en résolution, en contraste et en couleur.
Tous ces inconvénients augmentent le temps d’exécution et le risque d’erreur. Les techniques de chirurgie mini-invasive sont par conséquent plus difficiles à mettre en œuvre.

Chirurgie robotique

L’utilisation d’une interface mécanique informatisée, autrement dit d’un robot permet :

  1. de récupérer les degrés de libertés perdus grâce à une articulation à l’intérieur de l’abdomen
  2. de contrôler la manipulation de ses instruments par une vision tridimensionnelle située dans l’axe de travail
  3. de moduler l’amplitude des mouvements en les démultipliant ou en les stabilisant
  4. de travailler à distance du patient

L’ensemble de ces progrès permet d’améliorer la qualité du geste chirurgical et de travailler dans une position ergonomique parfaite.

L’introduction d’un ordinateur dans l’interface entre le chirurgien et son patient va entraîner en chirurgie une révolution semblable à celle introduite par l’informatique en aéronautique.

La chirurgie assistée par ordinateur (chirurgie robotique)

Le robot chirurgical sert à commander des instruments endoscopiques au cours d’opérations chirurgicales thoracoscopiques et laparoscopiques. Il a été conçu pour être utilisé en salle d’opération par du personnel médical professionnel.

Il se compose des éléments suivants : une console de chirurgien avec visionneuse stéréo à affichage tridimensionnel incorporée, un chariot de chirurgie avec des bras d’instrumentation et un chariot d’imagerie.

Assis à la console, le chirurgien opère à l’aide de deux manipulateurs. La tête du chirurgien repose entre des capteurs infrarouges situés de part et d’autre de la lucarne de visualisation d’où il peut examiner l’affichage tridimensionnel agrandi du champ opératoire dans la visionneuse stéréo.


Sur l’écran d’affichage, les extrémités des instruments sont alignées avec les manipulateurs pour assurer des mouvements naturels et prévisibles des instruments. Le chirurgien retrouve le rapport d’orientation main/œil et la sensation opératoire naturelle dont il a l’habitude en chirurgie ouverte.

L’ensemble de ces progrès permet d’améliorer la qualité du geste chirurgical et de travailler dans une position ergonomique parfaite.

L’introduction d’un ordinateur dans l’interface entre le chirurgien et son patient va entraîner en chirurgie une révolution semblable à celle introduite par l’informatique en aéronautique.

La chirurgie assistée par ordinateur (chirurgie robotique)

Le robot chirurgical sert à commander des instruments endoscopiques au cours d’opérations chirurgicales thoracoscopiques et laparoscopiques. Il a été conçu pour être utilisé en salle d’opération par du personnel médical professionnel.

Il se compose des éléments suivants : une console de chirurgien avec visionneuse stéréo à affichage tridimensionnel incorporée, un chariot de chirurgie avec des bras d’instrumentation et un chariot d’imagerie.

Assis à la console, le chirurgien opère à l’aide de deux manipulateurs. La tête du chirurgien repose entre des capteurs infrarouges situés de part et d’autre de la lucarne de visualisation d’où il peut examiner l’affichage tridimensionnel agrandi du champ opératoire dans la visionneuse stéréo.
Sur l’écran d’affichage, les extrémités des instruments sont alignées avec les manipulateurs pour assurer des mouvements naturels et prévisibles des instruments. Le chirurgien retrouve le rapport d’orientation main/œil et la sensation opératoire naturelle dont il a l’habitude en chirurgie ouverte.

Le robot chirurgical place les mouvements des instruments sous le contrôle direct et en temps réel du chirurgien. Il utilise une structure cinématique (ou théorie des mouvements d’articulation) permettant au chirurgien d’employer des techniques de chirurgie ouverte depuis la console. Ces techniques de chirurgie ouverte sont instantanément converties dans le site chirurgical en gestes de chirurgie mini-invasive (CMI). à l’aide du robot, le chirurgien bénéficie d’un accès par des incisions réduites sans avoir à compromettre la dextérité, la précision et les gestes naturels nécessaires en chirurgie ouverte.

Les composants électroniques du robot autorisent les démultiplications des mouvements de la main du chirurgien. Cette démultiplication des mouvements réduit les gestes de la main à des déplacements proportionnellement plus petits de l’extrémité de l’instrument dans le champ opératoire. Différents réglages permettent au chirurgien d’optimiser la démultiplication en fonction d’applications cliniques variées. Les tremblements naturels de la main du chirurgien sont éliminés par un système de filtrage électronique qui assure une maîtrise stable et prévisible des instruments.

Les instruments ont un total de 6 degrés de liberté en plus du collier de préhension, deux degrés de plus à leur extrémité que les instruments endoscopiques traditionnels. Les articulations des extrémités imitent la souplesse des mouvements verticaux et latéraux du poignet humain. Ces articulations prolongent les capacités CMI du chirurgien dans une nouvelle dimension car elles permettent au chirurgien de pratiquer des opérations chirurgicales reconstructrice complexes au travers d’incisions faisant moins d’1 cm de longueur.

Expérience actuelle

L’expérience à l'échelle mondiale depuis l’introduction de la chirurgie robotique est de 17 000 interventions chirurgicales avec le robot décrit.

Chirurgie cardiaque

Chirurgie abdominale

Chirurgie urologique

Chirurgie Gynécologique

Autre type de chirurgie

Le système semble déjà très efficace pour une microchirurgie à l’intérieur de l’abdomen, du thorax ou dans de petits champs opératoires. Il impose une nouvelle disposition des trocarts et une nouvelle stratégie opératoire

Ce n’est pas neutre et seulement une question cosmétique 3 où 4 incisions à la place d’une stérnotomie ou d’une large laparotomie.

La position ergonomique du chirurgien et la mobilité récupérée de l’extrémité de ses instruments sont appréciables pour les interventions courantes de la chirurgie digestive, cardiaque ou générale

Avec ce type de robots chirurgicaux on peut faire aussi bien, voir mieux que la chirurgie laparoscopique.

L’existence de l’interface électronique dans la vision et l’instrumentation donne à la télé-chirurgie une autre dimension. Elle permet de se faire opérer à distance, par un expert, à partir de n’importe quel endroit dans le monde.

Service d'urologie
Chef de service : Alexandre de la Taille
51 Av. du Ml. de Lattre de Tassigny 94010 Créteil France
Tél. : +33(0)1 49 81 25 51