Chirurgie à distance

La chirurgie à distance (également connue sous le nom de cyberchirurgie ou téléchirurgie ) est la capacité d'un médecin à effectuer une intervention chirurgicale sur un patient même s'ils ne se trouvent pas physiquement au même endroit. Il s'agit d'une forme de téléprésence . Un système chirurgical robotisé se compose généralement d'un ou de plusieurs bras (contrôlés par le chirurgien), d'un contrôleur principal (console) et d'un système sensoriel donnant un retour d'information à l'utilisateur. La chirurgie à distance combine des éléments de robotique , des télécommunications telles que des connexions de données à haut débit et des éléments de systèmes d'information de gestion . Bien que le domaine de la chirurgie robotique soit assez bien établi, la plupart de ces robots sont contrôlés par des chirurgiens sur le lieu de l'opération. La chirurgie à distance est un travail à distance pour les chirurgiens, où la distance physique entre le chirurgien et le patient est moins pertinente. Elle promet de permettre à l'expertise de chirurgiens spécialisés d'être disponible pour les patients du monde entier, sans que les patients aient besoin de se déplacer au-delà de leur hôpital local.

Les systèmes de robots chirurgicaux ont été développés depuis le premier système de téléchirurgie fonctionnel, ZEUS, jusqu'au système chirurgical Da Vinci , qui est actuellement le seul système robotique chirurgical disponible dans le commerce. En Israël, une société a été créée par le professeur Moshe Schoham, de la faculté de génie mécanique du Technion . Utilisés principalement pour la chirurgie « sur place », ces robots assistent le chirurgien visuellement, avec une meilleure précision et une invasivité moindre pour les patients. Le système chirurgical Da Vinci a également été combiné pour former un système Dual Da Vinci qui permet à deux chirurgiens de travailler ensemble sur un patient en même temps. Le système donne aux chirurgiens la possibilité de contrôler différents bras, de changer de commande de bras à tout moment et de communiquer via des casques pendant l'opération.

Commercialisé à 975 000 $, le système chirurgical robotisé ZEUS était moins cher que le système chirurgical da Vinci , qui coûtait 1 million de dollars. Le coût d'une opération par téléchirurgie n'est pas précis, mais il doit payer le système chirurgical, le chirurgien et contribuer à payer une année de technologie ATM qui coûte entre 100 000 et 200 000 $.

La première véritable opération chirurgicale à distance a été réalisée le 7 septembre 2001 de l'autre côté de l'océan Atlantique. Un chirurgien français (Dr Jacques Marescaux ) de New York a pratiqué une cholécystectomie sur une patiente de 68 ans à 6 230 km de là, à Strasbourg , en France . Elle a été baptisée Opération Lindbergh, en référence au vol transatlantique pionnier de Charles Lindbergh de New York à Paris. France Télécom a fourni les lignes ATM à fibre optique redondantes pour minimiser la latence et optimiser la connectivité, et Computer Motion a fourni un système robotique Zeus modifié. Après une évaluation clinique de la solution complète en juillet 2001, l'opération humaine a été réalisée avec succès le 9/7/2001.

Le succès et la visibilité de la procédure ont conduit l'équipe robotique à utiliser la même technologie au Canada, cette fois en utilisant l'Internet public de Bell Canada entre Hamilton, Ontario et North Bay, Ontario (une distance d'environ 400 kilomètres). Alors que l'opération Lindbergh utilisait la communication par fibre optique ATM la plus coûteuse pour assurer la fiabilité et le succès de la première téléchirurgie, les procédures suivantes au Canada utilisaient l'Internet public standard qui était approvisionné avec QOS utilisant MPLS QOS-MPLS . Une série d'interventions laparoscopiques complexes ont été réalisées où, dans ce cas, le clinicien expert assistait le chirurgien moins expérimenté, opérant son patient. Cela a permis au patient de recevoir les meilleurs soins possibles tout en restant dans sa ville natale, le chirurgien moins expérimenté acquérant une expérience précieuse et le chirurgien expert apportant son expertise sans se déplacer. L'objectif de l'équipe robotique était de passer de la preuve de concept de Lindbergh à une solution concrète. Cela a été réalisé avec plus de 20 opérations laparoscopiques complexes entre Hamilton et North Bay.

Depuis l'opération Lindbergh, des interventions chirurgicales à distance ont été pratiquées à de nombreuses reprises dans de nombreux endroits. À ce jour, le Dr Anvari, chirurgien laparoscopique à Hamilton , au Canada, a pratiqué de nombreuses interventions chirurgicales à distance sur des patients de North Bay , une ville située à 400 kilomètres de Hamilton. Même s'il utilise un VPN sur une connexion à fibre optique non dédiée qui partage la bande passante avec les données de télécommunications ordinaires, le Dr Anvari n'a rencontré aucun problème de connexion pendant ses interventions.

Le développement rapide de la technologie a permis aux salles d'opération à distance de devenir hautement spécialisées. Au Centre de technologie chirurgicale avancée de l'hôpital Mt. Sinai à Toronto , au Canada, la salle d'opération répond aux commandes vocales du chirurgien afin de contrôler divers équipements sur le site chirurgical, notamment l' éclairage de la salle d'opération, la position de la table d'opération et les instruments chirurgicaux eux-mêmes. Avec les progrès continus des technologies de communication, la disponibilité d'une bande passante plus large et d'ordinateurs plus puissants, la facilité et la rentabilité du déploiement d'unités de chirurgie à distance sont susceptibles d'augmenter rapidement.

La possibilité de pouvoir projeter les connaissances et les compétences physiques d'un chirurgien sur de longues distances présente de nombreux attraits. De nombreuses recherches sont en cours sur le sujet. Les forces armées y portent un intérêt évident, car la combinaison de la téléprésence , de la téléopération et de la télérobotique peut potentiellement sauver la vie des blessés au combat en leur fournissant une attention rapide dans des salles d'opération mobiles .

Un autre avantage potentiel de l'utilisation de robots pour effectuer des opérations chirurgicales est la précision. Une étude menée au Guy's Hospital de Londres , en Angleterre, a comparé le succès des opérations chirurgicales rénales sur 304 patients fictifs, réalisées de manière traditionnelle et à distance, et a constaté que celles réalisées à l'aide de robots réussissaient mieux à cibler avec précision les calculs rénaux .

En 2015, un autre test a été mené sur le temps de latence impliqué dans la chirurgie robotique. Un hôpital de Floride a testé avec succès le temps de latence créé par Internet pour une chirurgie robotique simulée à Ft. Worth, au Texas, à plus de 1 200 miles du chirurgien qui était aux commandes virtuelles. L'équipe a découvert que le temps de latence dans les chirurgies robotiques était insignifiant. Roger Smith, directeur technique du Florida Hospital Nicholson Center, a déclaré que l'équipe avait conclu que la téléchirurgie était quelque chose de possible et généralement sûr pour de grandes zones aux États-Unis.

Les techniques des chirurgiens experts étant étudiées et stockées dans des systèmes informatiques spéciaux, les robots pourraient un jour être capables d'effectuer des opérations chirurgicales avec peu ou pas d'intervention humaine. Carlo Pappone, un chirurgien italien , a développé un logiciel qui utilise les données recueillies auprès de plusieurs chirurgiens et de milliers d'opérations pour effectuer l'opération sans intervention humaine. Cela pourrait un jour rendre les opérations chirurgicales coûteuses et compliquées beaucoup plus largement accessibles, même aux patients des régions qui manquent traditionnellement d'installations médicales adéquates.

La capacité à effectuer des manipulations délicates dépend en grande partie du retour d'information. Par exemple, il est facile d'apprendre quelle pression est nécessaire pour manipuler un œuf. En chirurgie robotique, les chirurgiens doivent être capables de percevoir la quantité de force appliquée sans toucher directement les outils chirurgicaux. Des systèmes connus sous le nom de retour de force, ou technologie haptique , ont été développés pour simuler cela. L'haptique est la science du toucher. Tout type de retour haptique fournit une force réactive en opposition au toucher de la main. La technologie haptique en téléchirurgie, créant une image virtuelle d'un patient ou d'une incision, permettrait à un chirurgien de voir ce sur quoi il travaille et de le ressentir. Cette technologie est conçue pour donner au chirurgien la capacité de sentir les tendons et les muscles comme s'il s'agissait réellement du corps du patient. Cependant, ces systèmes sont très sensibles aux délais tels que ceux présents dans les réseaux utilisés en chirurgie à distance.

Il est essentiel de pouvoir évaluer la profondeur d'une incision. La vision binoculaire de l'homme permet de le faire facilement dans un environnement tridimensionnel. Cependant, cela peut s'avérer beaucoup plus difficile lorsque la vue est présentée sur un écran d'ordinateur plat.

L'une des applications possibles de la chirurgie à distance est le projet Trauma-Pod, conçu par l'armée américaine dans le cadre de la Defense Advanced Research Agency. Ce système est destiné à aider les soldats blessés sur le champ de bataille en exploitant les compétences du personnel médical situé à distance.

Une autre possibilité future pourrait être le recours à la chirurgie à distance lors de longues missions d’exploration spatiale.

Pour l’instant, la chirurgie à distance n’est pas une technologie répandue, en partie parce qu’elle n’est pas soutenue par les gouvernements. Avant son adoption à plus grande échelle, de nombreuses questions devront être résolues. Par exemple, l’établissement de connexions sécurisées très rapides entre les deux sites, l’élaboration de protocoles cliniques, la formation et la compatibilité mondiale des équipements. Une autre limitation technologique est le risque d’interférence avec les communications (piratage informatique). De plus, il faut toujours qu’un anesthésiste et un chirurgien de secours soient présents en cas d’interruption des communications ou de dysfonctionnement du robot. Néanmoins, l’opération Lindbergh a prouvé que la technologie existe aujourd’hui pour permettre la fourniture de soins spécialisés dans des régions éloignées du globe.