M. E. Hagen I. Inan
F. Pugin P. Morel
INTRODUCTION
Durant les vingt dernières années, le développement des nou- velles technologies a considérablement influencé la pratique chirurgicale, souvent d’ailleurs en anticipant les exigences de la médecine basée sur la preuve. La chirurgie laparoscopique dite
«minimalement invasive» a démontré ses bénéfices, et parfois sa supériorité en termes de confort postopératoire, par rapport à la chirurgie tradi- tionnelle dans de nombreuses situations.1-3Cependant, dans certaines indications, la chirurgie laparoscopique a montré ses limites et a tardé à s’imposer dans la pra- tique clinique courante et, ceci, pour plusieurs raisons. Tout d’abord, l’apprentissa- ge de la cœlioscopie est souvent laborieux avec des durées opératoires prolon- gées, dues à la difficulté pour le chirurgien de retrouver ses repères anatomiques sur l’image bidimensionnelle fournie par la caméra.4La mobilité des instruments et le degré de liberté que ceux-ci permettent sont limités par la position des trocars,5 finalement, le tremblement physiologique de la main du chirurgien est amplifié par la longueur des instruments.6Dans ce contexte, le développement de la chirurgie robotiquement assistée s’est inscrit dans un processus visant à faire bénéficier les patients des avantages de la laparoscopie, tout en surmontant les limites inhé- rentes à cette approche.7
HISTORIQUE
Le développement initial de la robotique et de ses applications chirurgicales a été le fait de la NASA et de l’armée américaine qui, dans les années 1970-1980, ont intégré dans leurs programmes de recherche la téléchirurgie dans le but de réali- ser à distance des interventions complexes soit sur des blessés de guerre, soit sur des cosmonautes. Ces projets aboutirent rapidement à la réalisation en parallèle de deux systèmes robotiques : le système da Vinci®(de l’armée américaine en col- laboration avec le Stanford research institute) et le robot Zeus (NASA).8Ces deux projets firent l’objet de multiples patentes et furent ensuite commercialisés sépa- rément (da Vinci®par Intuitive surgical system et Zeus par Computer motion) après avoir reçu, en 2001, le feu vert de la Food and Drug Administration (FDA), pour leur utilisation en chirurgie digestive.9
The da Vinci®surgical system in digestive surgery
Since 1990, laparoscopy and minimally inva- sive techniques in general, have been widely adopted in the field of digestive surgery.
However, due to its technical limitations, the use of conventional laparoscopy remains limi- ted to procedures of low (cholecystectomy, appendectomy) or intermediate (Nissen fun- doplication, sigmoidectomy) complexity. This paper reviews the technical aspects of the da Vinci robot®, as well as its potential applica- tions to digestive surgery. While robotic- assisted cholecystectomy and fundoplication are feasible, this approach is not superior to conventional laparoscopy ; by contrast, preli- minary data suggest that robotic-assisted surgery might be superior to laparoscopy in more complex procedures, such as gastric by- pass and total mesorectum excision for rectal cancer.
Rev Med Suisse 2007 ; 3 : 1622-6
Depuis 1990, la laparoscopie et les techniques minimalement invasives ont révolutionné la chirurgie digestive. Néanmoins, l’utilisation de la laparoscopie conventionnelle reste limitée à des interventions de complexité faible (cholécystectomie, ap- pendicectomie) ou intermédiaire (fundoplicature, colectomies segmentaires). Cet article a pour but de présenter les carac- téristiques techniques du robot da Vinci®, et de mieux cerner ses applications potentielles en chirurgie digestive. En effet, si la cholécystectomie comme la fundoplicature gastrique se prêtent bien à l’apprentissage de la chirurgie robotique, celle-ci dans ces indications, n’offre pas d’avantage par rapport à la lapa- roscopie classique. Il n’en va probablement pas de même pour des procédures plus complexes, telles que lebbyyppaassssgastri que ou l’exérèse totale du mésorectum.
Le robot da Vinci ® en chirurgie viscérale
mise au point
Drs Monika E. Hagen, Ihsan Inan, Francois Pugin et Pr Philippe Morel Service de chirurgie viscérale HUG, 1211 Genève 14
Presque simultanément, la première cholécystectomie trans atlantique télérobotique (baptisée opération Lind - bergh) avait été réalisée au moyen du robot Zeus en sep- tembre 2001, l’opérateur se trouvant à New York et le ma - lade à Strasbourg.10Cette première intervention eut lieu quelques jours avant les évènements tragiques du 11 sep- tembre et ne reçut, malheureusement jamais, l’attention médiatique qu’elle aurait méritée. En 2003, la compagnie Computer motion fut rachetée par sa concurrente qui mit ainsi un terme à l’existence du robot Zeus et à ses produits dérivés. De fait, Intuitive surgical system dispose mainte- nant d’un monopole exclusif sur cette technologie et s’ap- plique, désormais, à en faire fructifier les bénéfices. Aujour- d’hui, ce ne sont pas moins de 500 robots da Vinci®qui sont utilisés dans le monde (dont deux à Genève) et les avan- cées technologiques se poursuivent en attendant la mise sur le marché, cet automne, d’un nouveau système de vi - sualisation à haute définition.
LE ROBOT DA VINCI®
Le système robotique da Vinci®consiste en trois élé- ments distincts : la console chirurgicale (le poste de com- mande), le chariot mobile (le robot proprement dit) et la tour d’imagerie (identique à celle utilisée en chirurgie la - paroscopique «classique»). La console chirurgicalerepré sen te l’espace de travail du chirurgien (figure 1). Ce dernier est assis dans une position ergonomiquement optimale qui lui permet de contrôler, par le biais des circuits électroni - ques reliant les deux manettes aux bras du chariot mobile, les mouvements des instruments chirurgicaux. La console est équipée d’un système optique «Insite vision» en trois dimensions et de deux manettes permettant la manipula- tion à distance des trois bras du robot (quatre sur les mo - dèles plus récents), ainsi que d’un pédalier qui permet de gérer les mouvements de la caméra et d’actionner la com- mande de coagulation unipolaire (figure 2).
Le chariot mobilecomporte trois ou quatre bras (sur le modèle le plus récent), deux sont dédiés aux instruments (pinces, coagulateurs) qui ont la caractéristique importante de posséder une articulation intracorporelle, le troisième bras portant la caméra (figure 3). Chacun de ces bras pos- sède plusieurs articulations qui permettent le mouvement des instruments dans tous les plans de l’espace. De plus, toute une gamme d’instruments spécifiques est disponi ble, tous offrant sept degrés de liberté et donc la possibilité de reproduire, dans l’abdomen du malade, des mou ve ments complexes, tels que ceux nécessaires à la réalisation d’une anastomose digestive (figure 4). Tous ces instruments sont restérilisables une dizaine de fois, pour un coût moyen de CHF 2000.– qui s’ajoute au coût d’achat du système lui- même (CHF 1 500 000.–) ainsi qu’aux frais de maintenance (CHF 150 000.– par an, environ).
Finalement, la tour d’imagerieest constituée d’une colonne vidéo, avec deux sources lumineuses et donc deux caméras, à laquelle s’ajoutent un insufflateur de CO2 et un écran de contrôle permettant, à l’instrumentiste et aux aides, de suivre l’intervention. En résumé, les avantages potentiels de ce système robotique sont triples :
1. dextérité accrue par la présence de sept degrés de liberté ;
2. suppression du tremblement physiologique ; 3. vision tridimensionnelle du champ opératoire.
Cette approche combine, de fait, les avantages de la laparoscopie et de la chirurgie ouverte, le chirurgien ayant l’impression de travailler avec ses mains à l’intérieur de l’abdomen du patient, avec des possibilités de mouve- ment illimitées et une vision parfaite.
Il est logique par conséquent que les bénéfices potentiels de la chirurgie robotiquement assistée soient réservés à des interventions techniquement difficiles ou se déroulant dans des espaces limités. L’intervention qui Figure 1.La console chirugicale da Vinci®
Figure 2.Le système optique binoculaire da Vinci®
«Insite vision»
a le plus bénéficié de cette avancée technologique est la prostatectomie radicale. Les données actuelles de la lit- térature sont concordantes et rapportent des suites opé- ratoires plus simples, des marges de résections oncolo- giquement adéquates, ainsi que des résultats en termes de fonction sexuel le ou urinaire supérieurs à ceux obte- nus soit par la chirurgie ouverte, soit par la chirurgie lapa- roscopique classique.
LE ROBOT DA VINCI® EN CHIRURGIE DIGESTIVE
Il est aujourd’hui acquis que presque toutes les inter- ventions de chirurgie digestive courante sont réalisables avec le robot da Vinci®.11,12De nombreuses publications, malheureusement de qualité irrégulière, ou reposant sur des séries très limitées, rapportent l’expérience de plu- sieurs équipes pour la cholécystectomie, la chirurgie ba ria- trique, voire la chirurgie hépatique. En fait, les temps opé- ratoires prolongés (la mise en place du robot pouvant durer jusqu’à trente minutes) ainsi que des problèmes de coûts, pour des interventions simples comme la cholécystectomie, font que ces interventions resteront durablement du do - maine exclusif de la chirurgie laparoscopique classi - que.13,14
En ce qui concerne la fundoplicature selon Nissen ou la splénectomie, il apparaît de plus en plus évident aussi que les résultats de la chirurgie robotique sont équivalents à ceux obtenus par laparoscopie conventionnelle avec, à
nou veau, des durées opératoires plus longues et des coûts plus élevés.15,16 Cependant, l’équipe de Heidelberg a récemment présenté les résultats d’une étude prospecti- ve randomisée comparant la laparoscopie classique et la chirurgie assistée par robotique dans la fundoplicature selon Nissen. L’approche robotisée était associée avec une durée opéra toire plus courte, la mise en place du robot pouvant être réalisée de plus en plus rapidement (dix minutes environ dans notre institution), grâce à l’ex- périence acquise par l’équipe de la salle d’opération. En fait, il est certain que ces interventions de complexité inter- médiaire seront utiles dans le futur pour la formation des chirurgiens à la chirurgie robotique. Les bénéfices poten- tiels de la robotique né ces sitent, pour se révéler, des interventions plus complexes, soit parce que la visualisa- tion en deux dimensions de la laparoscopie classique est un handicap, soit parce que l’in tervention nécessite une anastomose manuelle. Aujour d’hui, deux opérations rem- plissent l’une ou l’autre de ces conditions : la résection antérieure du rectum avec exérèse totale du mésorectum (TME) d’une part, le bypassgastri que d’autre part.
Figure 3.Le chariot mobile da Vinci®
Figure 4.Les instruments chirurgicaux avec leur articulation intracorporelle
On connaît les difficultés associées à la TME :
1. nécessité de travailler dans un espace (le petit bassin) aux dimensions réduites ;
2. nécessité d’obtenir des marges de résections circonfé- rentielles et distales suffisantes pour garantir la qualité de l’exérèse oncologique ;
3. nécessité de respecter l’intégrité des plexus hypogas- triques.
Il y a donc deux critères de qualité pour ce type de chi- rurgie, l’un visant à améliorer le pronostic vital, l’autre à pré- server la fonction urogénitale.17Nos résultats préliminai res sur une série de sept malades, atteints d’un adénocarcino - me du rectum, ont confirmé ceux précédemment rapportés par Pigazzi et coll.;18par rapport à la chirurgie ouverte ou à la laparoscopie conventionnelle, la TME robotiquement assistée permet d’obtenir une qualité de résection onco- logiquement adéquate, une visualisation supérieure des structures du petit bassin, ainsi que des suites opératoires comparables à la chirurgie minimalement invasive.
Le robot da Vinci®est particulièrement bien adapté à la réalisation d‘anastomoses gastro-jéjunales ou jéjuno-jé - junales robotiquement assistées «à la main». Il n’est donc pas surprenant de voir que le bypassgastrique pour obési- té morbide (BMI 쏜40) constitue une application poten- tiellement intéressante de la robotique, puisque l’on sait que les anastomoses mécaniques (telles qu’elles sont au - jourd’hui réalisées en chirurgie laparoscopique classique) sont grevées d’une morbidité non négligeable soit à court terme (fuite anastomotique), soit à moyen terme (sténose anastomotique).19-21Les premiers cas de patients obèses ayant bénéficié d’un bypassgastrique par chirurgie roboti - que furent rapportés en 2005, avec d’emblée de bons ré - sultats, tant par rapport au nombre de complications que par rapport aux durées opératoires, souvent identiques ou plus courtes qu’en laparoscopie conventionnelle.22-24Le système da Vinci®a été intégré à notre programme de chi- rurgie bariatrique à l’été 2006 et, depuis, nous n’avons plus déploré de complications en relation avec l’anastomose gastro-jéjunale. Cette expérience initiale encourageante nous fait penser que la qualité des anastomoses effectuées avec l’aide du robot est supérieure à celle effectuée au moyen des agrafeuses circulaires communément utilisées en chirurgie laparoscopique classique.
En pratique, depuis dix-huit mois, l’intégration du robot da Vinci®dans notre activité chirurgicale s’est effectuée de la façon suivante : nous nous sommes d’abord familiarisés avec cette nouvelle technologie en pratiquant des in ter - ven tions simples, comme des cholécystectomies, puis ayant gagné en assurance, nous l’avons utilisé dans les opéra- tions selon Nissen, ou pour pratiquer des myotomies se lon Heller.
D’ores et déjà, nous avons le sentiment que cette ap - proche nous permet de réaliser ces gestes avec davantage de confort et de précision qu’au moyen de la laparoscopie.
Enfin, nous avons développé des études prospectives, dont les protocoles ont été approuvés par la Com mission d’éthique des Hôpitaux universitaires de Genève, afin de vérifier la faisabilité et la sécurité, pour le malade, de la robotique dans la TME et le bypassgastrique. Ces études sont toujours en cours, mais il apparaît dès maintenant que les bénéfices de la chirurgie robotiquement assistée sont surtout notables dans cette dernière indication. Ces don- nées préliminaires justifient, selon nous, de poursuivre nos efforts dans le sens d’une utilisation toujours plus large du robot dans la chirurgie bariatrique.
LE FUTUR DE LA CHIRURGIE ROBOTIQUE En l’absence de données scientifiquement établies, quels sont les arguments qui nous permettent aujourd’hui d’affirmer que le robot da Vinci®, malgré son prix prohibitif, va représenter une avancée technologique majeure dans la chirurgie des vingt prochaines années ? D’abord sur un plan conceptuel, le robot représente l’intégration d’un sys - tème d’information avec une machine capable de repro- duire finement les mouvements du chirurgien. Pro chai ne - ment, ce système va bénéficier des progrès de l’imagerie virtuelle et permettre d’intégrer les images obtenues par CT scan et ainsi, par exemple, d’obtenir en surimpression l’image tridimensionnelle du foie du malade et les con - tours d’une tumeur hépatique.25,26 Il sera certainement possible de planifier certaines tâches du robot à l’avance, Il faudra aussi compter sur les développements des télé- communications, de la téléchirurgie et du télémentoring qui vont permettre, dans un avenir proche, à un expert de contrôler à distance les gestes d’un opérateur moins en - traîné.27,28Last but not least, tant la NASA que l’armée amé- ricaine continuent, grâce à des budgets toujours plus im - portants, à développer les outils qui seront nécessaires à l’utilisation optimale des robots, comme on a pu le voir lors de la dernière mission «Explorer» sur Mars.
En résumé, nous sommes à l’aube d’une ère nouvelle en médecine qui verra l’application de la robotique en chi- rurgie. Celle-ci sera probablement combinée à un autre aspect du progrès chirurgical, à savoir les interventions réalisées à travers les orifices naturels (Natural orifice transluminal endoscopic surgery – NOTES) Pour cela, néan- moins, il faudra certainement réduire le coût de ces inter- ventions, en remettant en cause le monopole actuellement détenu sur cette technologie par les entreprises et l’armée américaines, un autre défi et, sûrement pas, le plus facile à relever !
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* à lire
** à lire absolument
