La Telechirurgie

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Les concepts de télé-chirurgie et leur environnement technologique

La télé-chirurgie est une des applications les plus récentes de la télé-médecine [ [1]]. Etymologiquement, la télé-chirurgie est la réalisation d'une intervention chirurgicale à distance du site opératoire. S'agit-il d'un mythe ou d'une réalité ?

La confusion des esprits vient du fait que le développement des technologies de l'information s'est produit parallèlement à la naissance de la chirurgie laparoscopique. En même temps que le chirurgien apprenait à opérer sans regarder l'extrémité de ses doigts mais en scrutant l'image d'un moniteur vidéo, les développements technologiques lui offraient la possibilité de transférer cette image chirurgicale à distance du site opératoire. Plus encore, les progrès techniques lui offraient le moyen de contrôler son geste en interposant entre lui et le malade des robots intelligents gérés par ordinateur. Enfin, en mixant les images opératoires avec les images pré-enregistrées obtenues par tomodensitométrie ou par résonance magnétique, le chirurgien bénéficiait d'une assistance chirurgicale par ordinateur [ [2]].

Comment ne pas comprendre le choc technologique et culturel ressenti par le chirurgien qui a dû affronter en une décennie l'émergence de tous ces concepts, les comprendre, les intégrer avant de pouvoir en entrevoir les applications dans l'intérêt des malades ! Plus encore, parallèlement se mettait en place une révolution sociologique où la priorité était donnée à l'activité en réseau, aux complémentarités chirurgicales, à des activités hiérarchisées sur les niveaux des compétences médicales et des plateaux techniques.

Mais ces deux évolutions ne sont-elles pas complémentaires ?

L'arrivée de l'image numérique dans les blocs opératoires est à la base de cette révolution. A partir du moment où l'image est « entrée » dans le bloc opératoire grâce à la chirurgie endoscopique présente dans la plupart des spécialités chirurgicales, l'image a pu « sortir » du bloc opératoire et être exportée à distance du site d'intervention. Dès lors, une intervention extérieure au site opératoire peut avoir lieu grâce à un système d'interface qui peut intervenir sur le malade opéré. C'est la définition même de la télé-chirurgie. La qualité de l'image transmise définit le niveau et la qualité de l'intervention réalisable à distance. La nature de l'interface définit le type de télé-chirurgie. Schématiquement, deux types d'interface peuvent être utilisés le robot et l'homme.

Télé chirurgie à interface robotique

Créée pour améliorer l'ergonomie du chirurgien, la précision et la sécurité du geste, la robotique ouvre la porte à la télé-chirurgie [ [2]]. Dès l'instant où une interface robotique est présente entre le chirurgien et le malade, la distance entre les deux ne compte plus. Deux systèmes en cours d'évaluation existent actuellement, le système Da Vinci et le système Zeus. Tous deux sont représentés par des bras articulés manipulant des instruments à plusieurs degrés de liberté. La commande est assurée par le chirurgien assis face à une console qui manipule des manettes semblables à des « joy-sticks » dont les mouvements sont transmis aux bras articulés du robot après analyse et traitement par un ordinateur. Le fonctionnement se fait sur la base de la relation maître-esclave : le « maître » est représenté par la console informatique gérée par le chirurgien, l'« esclave » étant les instruments manipulés par les bras du robot.

Des essais cliniques ont été réalisés dans des domaines d'application variés, chirurgie digestive, chirurgie cardiaque [ [3]]. Pour l'instant, la console et le robot sont maintenus dans la même pièce. On peut facilement imaginer que le robot soit manipulé à distance dès lors que la télé-transmission de l'ordre de l'homme à la machine est sécurisée.

Télé-chirurgie à interface humaine

Le principe est différent. Il s'agit d'une véritable télé-assistance chirurgicale (tele mentoring) qu'effectue un chirurgien expert auprès d'une chirurgien non expert (l'effecteur) dans l'intérêt du malade [ [4]].

Un chirurgien « effecteur » réalise une intervention chirurgicale sous le contrôle d'un chirurgien « expert » distant du premier. Les deux chirurgiens voient la même image opératoire et seul le chirurgien effecteur a la possibilité d'intervenir sur le malade, l'expert le téléguidant de manière vocale ou par un fléchage manipulé à distance et visualisé par l'effecteur sur son propre moniteur vidéo. Ce véritable « scalpel virtuel » permet une meilleure compréhension de l'ordre. Pour cela, toute intervention chirurgicale doit être scindée en phases opératoires pré-établies que les deux chirurgiens doivent connaître avant de les simuler, les effectuer puis les valider avant de passer à la phase suivante.

Comment fonctionne la télé-chirurgie à interface humaine ?

L'image vidéo émise par la caméra endoscopique du bloc opératoire est une image analogique. Ce signal analogique est transformé en signal numérique par un appareil appelé transcodeur qui va coder puis décoder l'image (Codec). L'image est donc décomposée à la source, transmise, recodée puis recomposée sur le site distant en un laps de temps à peine détectable à l'oeil avec un débit de 25 images par seconde. A ce transfert de l'image se superpose un transfert du son synchrone de l'image. Ces systèmes, mieux connus sous le nom de visioconférence, sont directement applicables à la transmission d'images chirurgicales. Ils utilisent les réseaux téléphoniques RNIS ou ISDN (integrated service digital network), connus sous le nom de Numéris en France. Chaque ligne est couplée à 2 canaux assurant un débit de 128 Kb/s. La réunion de plusieurs lignes permet d'améliorer la qualité de l'image transmise. Les systèmes actuellement commercialisés permettent de coupler 4 lignes doubles assurant un débit de 512 Kb/s [ [5]]. Les avantages du réseau RNIS sont liés à sa grande diffusion sur la planète permettant d'entrer en communication avec

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