L’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie est en constante évolution depuis ces dernières années. Ces technologies offrent aux chirurgiens des avantages considérables, tels que la visualisation en temps réel des structures anatomiques, l’amélioration de la précision des gestes chirurgicaux et une réduction des risques opératoires. Toutefois, malgré les avantages de ces technologies, il est important de comprendre leurs limitations et leurs risques pour une utilisation optimale en chirurgie. Dans cet article, nous explorerons les avantages et les limitations de l’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie pour les médecins.
1 - Les avantages de l'utilisation de la réalité augmentée en chirurgie
Amélioration de la précision des gestes chirurgicaux
Communément définie comme une technologie permettant d’intégrer des éléments virtuels en 3D en temps réel au sein d’un environnement réel, la réalité augmentée trouve aujourd’hui sa place dans le domaine médical, et plus particulièrement en chirurgie. Les objectifs visés sont multiples : standardiser certaines interventions, sécuriser les opérations, mais aussi former les chirurgiens sur des techniques spécifiques. Grâce à l’ajout d’éléments virtuels, les chirurgiens bénéficient d’une aide supplémentaire pour la réalisation de gestes précis et délicats. Cette technologie permet également de visualiser de manière interactive les différents éléments anatomiques, offrant ainsi une meilleure compréhension de la situation opératoire et un apprentissage plus concret et efficace. C’est ainsi que la réalité augmentée permet d’aboutir à une véritable chirurgie augmentée.
L’un des principaux avantages de l’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie est l’amélioration de la précision des gestes chirurgicaux. En effet, cette technologie permet aux chirurgiens de visualiser avec précision les structures anatomiques du patient, en temps réel et en trois dimensions. Grâce à cette visualisation précise, les chirurgiens peuvent planifier et exécuter leurs gestes avec une grande précision, ce qui réduit les risques de complications postopératoires.
Cette reconstruction en 3 dimensions s’appelle “le clone digital” du malade, sur lequel l’art médical peut être pratiqué. Cette technique a prouvé sa faisabilité clinique et la fiabilité de son système de réalité augmentée. Elle présente un avantage ergonomique pour le chirurgien. Ce clone d’images virtuelles est réalisé à partir d’images médicales “standard” et personnelles (scanners ou IRM du patient) et sera donc unique pour chaque cas. Le but de cette copie virtuelle du patient est d’identifier des solutions thérapeutiques en amont de l’opération, et de faire apparaître directement aux yeux du chirurgien les informations dont il a besoin pour réaliser l’opération. Ces informations peuvent être des vaisseaux et autres organes anatomiques non visibles à la surface, qui vont guider le chirurgien vers la tumeur et l’aider à la détruire.
La modélisation 3D en chirurgie permet donc d’obtenir une copie virtuelle du patient qui sera davantage facile à comprendre afin d’identifier les solutions thérapeutiques. La sécurisation de l’acte opératoire et la réduction de son temps constituent des avantages considérables pour le chirurgien. L’étroite collaboration entre radiologues, ingénieurs et industriels a permis de développer davantage cette technologie afin d’améliorer la prise en charge des patients lors des opérations chirurgicales.
Réduction des risques d'erreurs médicales
En utilisant la réalité virtuelle et augmentée, les chirurgiens peuvent également réduire considérablement les risques d’erreurs médicales. Les technologies de réalité virtuelle permettent aux chirurgiens de simuler des interventions chirurgicales avant qu’elles ne soient effectivement réalisées sur un patient en fournissant des environnements de tests chirurgicaux à faible risque. Les chirurgiens peuvent ainsi tester différentes approches chirurgicales et visualiser les résultats avant d’opérer un patient, ce qui réduit considérablement les risques d’erreurs médicales. Pour le patient ça amène une sécurité de la chirurgie et une meilleure confiance. Elle permet également d’accélérer les temps de préparation des opérations chirurgicales.
La chirurgie augmentée réduit le matériel chirurgical et les frais de personnel. En utilisant des technologies telles que la réalité augmentée, les chirurgiens peuvent effectuer des interventions précises avec moins d’instruments et de personnel. Cela permet de réduire les coûts d’exploitation et de rendre les opérations chirurgicales plus rentables.
Étude de cas : Surgiverse®, la plateforme de réalité augmentée d’Abys® Medical
La plateforme Surgiverse® développée par Abys® Medical est un outil innovant qui contribue activement à la réduction des erreurs médicales en chirurgie. En combinant les technologies digitales telles que l’intelligence artificielle, le calcul 3D complexe, la réalité augmentée et l’impression 3D, Surgiverse® permet aux équipes chirurgicales d’augmenter leurs capacités et de prendre des décisions éclairées tout au long du processus chirurgical.
Imaginons le cas du Dr Martin, chirurgien orthopédiste, qui doit réaliser une arthroplastie de la hanche sur un patient. Avant l’avènement de la réalité augmentée et de la plateforme Surgiverse®, le Dr Martin devait se fier à des images médicales statiques et à son expertise pour planifier l’intervention. Cela pouvait parfois engendrer des imprécisions et des incertitudes.
Grâce à Surgiverse®, le Dr Martin dispose maintenant d’un jumeau numérique en 3D du patient, créé à partir de l’imagerie médicale avancée. Cette représentation virtuelle lui permet de visualiser de manière interactive et précise l’anatomie du patient, y compris les structures osseuses, les tissus mous et les articulations.
En utilisant des lunettes de réalité augmentée, le Dr Martin peut accéder à ces informations directement pendant l’intervention. Les hologrammes en 3D superposés à son champ de vision réel lui permettent de mieux comprendre la géométrie et la position exacte des structures anatomiques concernées. Il peut ainsi planifier avec précision la voie d’accès, l’angle d’insertion de la prothèse et les ajustements nécessaires.
La plateforme Surgiverse® offre également des outils d’assistance à la stratégie chirurgicale. Le chirurgien peut importer des données pertinentes telles que des radiographies complémentaires, des documentations techniques, des résultats d’examens et des articles scientifiques. Cela lui permet de prendre des décisions éclairées basées sur les meilleures pratiques et les connaissances les plus récentes.
Pendant l’opération, le Dr Martin peut manipuler les hologrammes en temps réel, effectuer des coupes virtuelles et simuler différentes approches chirurgicales. Cela lui permet de valider ses choix et de s’assurer que chaque étape est réalisée avec précision.
L’utilisation de la réalité augmentée via la plateforme Surgiverse® réduit les erreurs médicales de plusieurs façons. Tout d’abord, elle permet une meilleure compréhension de l’anatomie spécifique du patient, ce qui minimise les risques de mauvaise orientation ou de mauvaise manipulation des instruments. De plus, elle facilite la planification préopératoire en fournissant des informations détaillées, ce qui permet au chirurgien de prévoir les éventuelles complications et de les anticiper.
En intégrant les données médicales et les technologies numériques, la plateforme Surgiverse® d’Abys® Medical apporte une valeur ajoutée significative en réduisant les erreurs médicales et en améliorant les résultats cliniques. Elle transforme la chirurgie classique en une chirurgie 4.0, pilotée par les données et le digital, et offre aux équipes chirurgicales des outils puissants pour une meilleure prise en charge des patients.
Formation des chirurgiens
La formation en réalité virtuelle a également amélioré les performances chirurgicales générales des participants de 230 % par rapport aux méthodes de formation traditionnelles. En utilisant la réalité augmentée en chirurgie, les chirurgiens peuvent améliorer leur précision et leur efficacité, réduire les risques pour les patients et améliorer les résultats des interventions chirurgicales. De plus, les chirurgiens peuvent visualiser des interventions chirurgicales en temps réel, ce qui leur permet d’apprendre de nouvelles techniques chirurgicales de manière beaucoup plus efficace.
La réalité augmentée est de plus en plus utilisée en chirurgie pour assister les chirurgiens lors des interventions. Elle permet de rappeler les différentes étapes de l’opération, d’optimiser la planification opératoire, d’apporter de la précision en utilisant notamment des hologrammes en 3D du patient et de sécuriser l’ensemble de la procédure. En décembre 2017, le Professeur Thomas Grégory, chef du service de chirurgie orthopédique de l’hôpital Avicenne AP-HP, a réalisé la première opération chirurgicale assistée par la réalité augmentée. Grâce au casque Hololens, il a pu mieux préparer l’opération et déterminer le meilleur positionnement de la prothèse en prenant en compte l’anatomie du patient. Le HoloLens est un casque connecté autonome qui offre une expérience immersive dans une “réalité mixte” en permettant aux utilisateurs d’interagir avec des “hologrammes” – des objets générés par ordinateur et rendus visibles dans la visière. Cela permet d’aider les chirurgiens à localiser précisément certains composants et à reconnecter les vaisseaux sanguins principaux, ce qui améliorerait les résultats chirurgicaux pour les patients. Pendant l’opération, les chirurgiens peuvent manipuler les images de réalité augmentée (RA) grâce à la translation spatiale et aux gestes de la main, ce qui leur permet d’ajuster et d’aligner le modèle avec l’anatomie du patient. Plusieurs chirurgiens peuvent utiliser simultanément un casque HoloLens et voir exactement ce que leurs collègues sont en train de regarder. Pendant l’opération, le chirurgien avait accès, sous forme holographique, à l’ensemble du squelette du patient, ce qui lui a permis de positionner parfaitement la prothèse, de visualiser en hologrammes les modélisations 3D de l’anatomie de son patient et d’accéder à des données médicales et des tutoriels interactifs.
Sources : @OpenSIght
2 - Les limitations de l'utilisation de la réalité augmentée en chirurgie
Coût élevé des équipements
L’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie présente également des limitations. L’un des principaux obstacles est le coût élevé des équipements nécessaires pour utiliser cette technologie. Les coûts élevés peuvent rendre difficile son adoption en chirurgie, en particulier pour les petits hôpitaux et les cliniques.
Limites technologiques
La résolution de l’image virtuelle est directement cartographiée sur le monde réel, ce qui peut causer une fatigue oculaire et, dans les cas graves, des nausées et des maux de tête pour le chirurgien. De plus, l’utilisation de la réalité augmentée peut également entraver la capacité d’une personne à voir la position des choses autour d’elle, ce qui peut être un obstacle pour les chirurgiens. Malgré ces limitations, la réalité augmentée continue d’être une technologie prometteuse pour améliorer la précision et l’efficacité des interventions chirurgicales.
Confidentialité et gestion des données patients
L’utilisation de la réalité augmentée peut constituer un obstacle pour la confidentialité et la gestion des données des patients car les casques enregistrables utilisés dans la réalité augmentée peuvent stocker des informations sur les patients et leurs interventions chirurgicales. Pour faire face à cet obstacle, il est crucial de mettre en place des mesures de sécurité appropriées pour protéger les informations confidentielles des patients stockées électroniquement. Le cryptage est une solution pour améliorer la sécurité des données stockées, mais il ne garantit pas la prévention du piratage. Il est donc essentiel que les systèmes de santé utilisant la réalité augmentée respectent les normes de gouvernance de l’information sur les soins de santé. Les professionnels de la santé doivent également être conscients du risque juridique pour les fiducies de soins de santé qui ne font pas d’efforts suffisants pour empêcher le vol d’identité médicale.
En outre, pour assurer l’adoption de cette technologie dans les milieux hospitaliers et cliniques, il est important de développer des systèmes de réalité augmentée compatibles et accessibles à des prix abordables. Cela nécessitera un investissement dans la recherche et le développement pour améliorer la technologie actuelle, mais cela pourrait offrir des avantages significatifs en termes de précision et d’efficacité des interventions chirurgicales, ainsi qu’une meilleure formation pour les chirurgiens. En fin de compte, la mise en œuvre réussie de la réalité augmentée en chirurgie dépendra de la capacité de l’industrie de la santé à surmonter les obstacles existants, à développer des solutions innovantes et à offrir une valeur ajoutée aux patients et aux professionnels de la santé.
Sources :
Augmented and virtual reality in surgery—the digital surgical environment: applications, limitations and legal pitfalls | ncbi.nlm.nih.gov/ | consulté le 9 mai 2023
Bienvenue dans le monde de la chirurgie augmentée | frm.org | consulté le 9 mai 2023
La réalité augmentée fait son entrée dans les salles de chirurgie | substance.etsmtl.ca | consulté le 9 mai 2023
La Surgiverse, la solution qui révolutionne la chirurgie | lajauneetlarouge.com | consulté le 17 mai 2023
Et vous, comment pensez-vous que la réalité augmentée pourrait être utilisée dans votre domaine spécifique de la médecine ?💡
- Quels sont les principaux obstacles que vous voyez à l’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie et comment pourraient-ils être surmontés ?
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