Séances ordinaires

La chirurgie assistée par ordinateur (CAO) est utilisée couramment
en chirurgie de l’appareil locomoteur, notamment au membre inférieur
et au rachis. En revanche, la chirurgie de la main ne fait l’objet
actuellement d’aucune application clinique. Pourtant, l’ostéosynthèse
percutanée des fractures du scaphoïde, qui reste difficile,
pourrait en bénéficier. Le but de ce travail est donc de mettre au
point une technique de vissage percutané des fractures du scaphoïde
carpien par CAO.
Un membre supérieur de sujet anatomique frais a été préparé au
laboratoire DETERCA de l’Université Bordeaux 2 pour pratiquer
une navigation fluoroscopique. Le scaphoïde a été dans un premier
temps ostéotomisé pour provoquer une fracture. Puis l’ensemble
« poignet-main-doigts » a été fixé par un dispositif malléable, stable
et radiotransparent. Cet ensemble indéformable était destiné à être
reconnu par un environnement CAO utilisé habituellement pour le
vissage pédiculaire. Une grille de calibrage montée à un fluoroscope
a permis de corriger les distorsions de l’image fluoroscopique.
Tous les instruments chirurgicaux et l’ensemble indéformable
« poignet-main-doigts » ont été munis de sphères réfléchissantes
reconnues par un système de localisation optique tridimensionnel
pour réaliser un brochage virtuel. La longueur de la vis a été calculée
virtuellement à l’écran. Puis le brochage réel a été conduit sous
navigation. L’ostéosynthèse percutanée par une vis perforée a enfin
été réalisée. Un contrôle scopique conventionnel a permis de s’assurer
du bon positionnement et de la bonne longueur de la vis.
Nos résultats montrent qu’il apparaît possible de pratiquer une ostéosynthèse
d’une fracture du scaphoïde carpien en percutané par
CAO. Cette technique pourrait diminuer la courbe d’apprentissage,
élargir les indications, améliorer le confort de la procédure, diminuer
les erreurs de synthèse et l’exposition aux rayons X.

Osteosynthesis of scaphoid fractures using computer assisted surgery: experimental study

Computer assisted surgery (CAS) is a routine technique in lower
limb and spine orthopaedic surgery. On the other hand, no clinical
application has been used at the present time in hand surgery. However,
percutaneous osteosynthesis of scaphoid, which remains difficult
to perform, should benefit by this technique. The goal of this
study is to define the osteosynthesis bases of the scaphoid with
CAS.
An upper limb of a fresh anatomical subject was prepared at laboratory
DETERCA of the University Bordeaux 2 to perform fluoroscopic
navigation. First, an osteotomy of the scaphoid was performed
to obtain a fracture. Then the “wrist hand fingers” ensemble
was immobilized by a malleable, stable and radio transparent device.
This ensemble was recognized by a CAS system usually dedicated
to spine pedicle screwing. The CAS system used was the
fluoroscopic navigation whose first time consisted of a calibration
of the surgical instruments and undeformable solid system “wrist
hand fingers” by three-dimensional optical localization system. The
length of the screw was calculated on the screen. Stitching was
carried out under guidance of the virtual images of the computer
screen, without the assistance of fluoroscopy. Finally the canulated
screw was installed on the stitching pin. Conventional control by
fluoroscopy made it possible to ensure the correct length and good
positioning of the screw.
Our results show that it seems possible to perform a percutaneous
osteosynthesis of a scaphoid fracture using CAS. This technique
would reduce the learning curve, widen the indications, improve
comfort and reduce errors of synthesis and exposure to x-rays.

C’est en 1673 qu’a été fondé par décret royal l’hôpital maritime de
Rochefort sur mer, et en 1689 par ordonnance de Louis XIV son
école de chirurgie navale. Depuis son ouverture et jusqu’à sa fermeture
en 1964, l’école de chirurgie navale de Rochefort sur Mer a
formé 6572 chirurgiens navigants dits « entretenus ». Parmi le corps
enseignant de cette prestigieuse école, on retiendra le nom de Jean
Baptiste Joachim Clémot, professeur d’anatomie peu loquace mais
chirurgien habile et bouillonnant d’idées, qui fut à l’origine de nombreuses
techniques chirurgicales aujourd’hui oubliées. Parmi cellesci,
la résection du poignet fut entre ses mains l’un des premiers
succès de cette chirurgie difficile.
Nous avons eu accès, à l’ancienne école de médecine navale de
Rochefort sur Mer devenue musée, au manuscrit original de l’observation
rédigée en 1806 par Clémot dans laquelle est décrite la
résection du poignet. Nous avons retrouvé dans le même musée la
pièce de résection opératoire qui avait été conservée. Le texte de
l’observation a été étudié et la pièce anatomique radiographiée.
L’observation rapporte qu’un certain Jean Prodeau, mousse à bord
du vaisseau de sa majesté royale le Lion, âgé de 14 ans, fut apporté
à Clémot à l’hôpital de la marine de Rochefort sur mer en 1806
avec une fracture ouverte du poignet. L’extrémité inférieure des
deux os de l’avant-bras faisait saillie à la face antérieure du poignet.
Clémot, après un échec de réduction orthopédique par des incisions
étendues, refusant de se résoudre à l’amputation de la main, tenta et
réussit la résection de l’extrémité distale des 2 os. L’enfant fut allongé
sur un lit et immobilisé par deux aides. Sans aucune anesthésie,
Clémot pratiqua à l’aide d’une scie ordinaire la résection des
deux os, puis réduisit la déformation. Les suites postopératoires ont
comporté une diète de 15 jours, une attelle, des cataplasmes réguliers.
L’évolution fut marquée d’un sepsis local repris chirurgicalement
au quarantième jour par incisions répétées, puis par l’excision
d’un séquestre osseux ulnaire au quatrième mois. La cicatrisation
fut enfin obtenue et après des bains de vapeur émollients et de la
rééducation, le résultat final fut jugé bon par Clémot. Toutefois,
Ollier, dans son traité des résection paru des années après, attribua
faussement cette intervention à St Hilaire, un concurrent de Clémot,
en précisant que cette observation alors célèbre dans toute l’Europe
était reconnue à tort comme une résection articulaire.
Malgré l’absence d’anesthésie, de radiographie, d’ostéosynthèse et
d’asepsie, Clémot fut l’un des premiers chirurgiens à pratiquer la
résection articulaire du poignet avec succès, à une époque où Dominique
Larrey était célèbre pour ses amputations sur le champ de
bataille. Il eut le mérite de décrire avec précision la technique opératoire.

The resection of the wrist seen by Clémot, a surgeon of the navy during the First Empire.

In 1673 the naval hospital of Rochefort was founded by royal decree,
and its school of naval surgery was created in 1689 by edict of
Louis XIV. From its opening to its closing in 1964, the school of
naval surgery of Rochefort trained 6572 naval surgeons. Among the
professors of this prestigious school, Jean Baptiste Joachim Clémot,
professor of anatomy, skilful and inspired surgeon, described numerous
surgical techniques that have been since forgotten. Among
these, the resection of the wrist was one of the first successes of this
difficult surgery.
We had access, at the former school of naval medicine of Rochefort,
now a museum, to the original manuscript of the report drafted
in 1806 by Clémot in which he described the resection of the wrist.
In this museum we found the piece of resection which had been
preserved. The report of his observation was studied and the piece
of resection X-rayed.
This report mentions that Jean Prodeau, a 14-year old ship’s boy
aboard the vessel of his royal majesty “the Lion”, was brought to
Clémot at the naval hospital of Rochefort in 1806 with an open
fracture of the wrist. The lower extremity of the two bones of the
forearm stuck out of the anterior part of the wrist. Clémot, after
failure of an orthopaedic reduction, refused to amputate the hand,
and attempted successfully the resection of the distal part of the two
bones. The child was stretched out on a bed and immobilized with
the help of two assistants. Without any anaesthesia, Clémot performed
the resection of the two bones with a common saw, and then
reduced the deformation. The postoperative care consisted in a 15-
day diet, a splint, and regular cataplasms. On the fortieth day a local
sepsis was treated surgically by repeated incisions, then by the
excision of an osseous ulnar sequestration in the fourth month. The
wrist finally healed and after steam baths and rehabilitation, Clémot
was satisfied with the final result. However, Ollier, in a treatise on
resection published years later, wrongly attributed this operation to
St Hilaire, one of Clémot’s competitors. He specified that this observation,
then famous all over Europe, was wrongly considered as
an articular resection.
At a time when Dominique Larrey was famous for his amputations
on the battlefield, and in spite of the absence of anaesthesia, radiography,
osteosynthesis and asepsis, Clémot was one of the first surgeons
to perform the resection of the wrist successfully. He had the
merit of giving a detailed description of his surgical technique.

René Leriche (1879, 1955) n’est pas ignoré, certes, mais il n‘est pas assez reconnu à la vraie place qu’il mérite. Il a été une des gloires les plus aimées de la chirurgie contemporaine. La vie de René Leriche sera précisée : jeunesse, études mouvementées, Lyon, la carrière médicale , le service militaire , le mariage, la Campagne de France 1914-1919, Strasbourg, la carrière médicale, le Collège de France, sa seconde guerre mondiale 1939-1945, la retraite, l’adieu… L’œuvre scientifique : chirurgie de la douleur, chirurgie du sympathique, chirurgie vasculaire, les membres fantômes, les causalgies, les névralgies du trijumeau, l’angine de poitrine, la chirurgie expérimentale, l’enseignement… Quel précurseur, quel créateur quel talent était René Leriche !

L’ostéoporose est caractérisée par une diminution de la masse minérale et une détérioration micro-architecturale de l’os, provoquant un risque fracturaire. Son diagnostic repose sur la mesure de la densité minérale osseuse de surface, non directement corrélée à la résistance de l’os. Son traitement a pour but d’empêcher la déminéralisation de l’os. Nous proposons, en injectant un substitut osseux dans le radius distal, non seulement d’augmenter sa densité minérale, mais aussi d’en améliorer la résistance mécanique. Pour le vérifier, nous avons utilisé un scanner périphérique, qui permet non seulement de mesurer la densité osseuse totale ou trabéculaire mais aussi de calculer un index de résistance mécanique. Des tests mécaniques destructifs ont complété l’étude pour valider les résultats du scanner.
Trois corps ont été préparés. Le radius distal d’un des côtés a été rempli en percutané avec du ciment phospho-calcique. Des images fluoroscopiques et de scanner périphérique ont été réalisées avant et 24h après cimentoplastie, lorsque le processus de cristallisation du ciment a conduit à de l’hydroxyapatite. Le scanner a mesuré les densités osseuses totale et trabéculaire, et calculé un index de résistance. Les tests mécaniques destructifs ont permis de montrer que le moment nécessaire à l’obtention d’une fracture a été multiplié par 2 dans les poignets injectés.
Cette étude montre que la cimentoplastie percutanée avec un ciment phosphocalcique a augmenté la résistance mécanique du radius distal, et donc d’autant son seuil fracturaire. Une application de cimentoplastie préventive du radius distal pourrait s’en inspirer.

La télé-chirurgie a déjà trouvé de larges applications en cœlioscopie cardio-thoracique, viscérale, urologique, et gynécologique. Ce succès est lié aux propriétés exceptionnelles des télémanipulateurs qui respectent l’autonomie du chirurgien : augmentation des degrés de liberté, finesse du geste opératoire grâce à la démultiplication et au filtrage des tremblements, miniaturisation instrumentale, intervention à distance, diminution de la durée de l’hospitalisation.
La télé-microchirurgie, discipline transversale par excellence, est apparue dès 1998, avec la première anastomose coronaire. A suivi la première procédure de suture sans thoracotomie sous télémanipulateur. Puis ont été publiées quelques études expérimentales de sutures vasculaires de calibre millimétrique, nerveuses, et une replantation de membre antérieur chez le cochon. A ce jour, une seule étude publiée rapporte l’utilisation clinique en microchirurgie, un lambeau pédiculé de la face dorsale du pied. Nous rapportons ici les premiers cas cliniques de chirurgie réparatrice des nerfs périphériques depuis le plexus brachial jusqu’aux nerf digitaux.
Parmi les avantages de la télé-microchirurgie, les deux plus importants sont la disparition du tremblement physiologique et la démultiplication des mouvements jusqu’à six fois, qui améliorent nettement la précision du geste opératoire. Utiliser un robot chirurgical potentialise non seulement les capacités sensorielles mais aussi la gestuelle.
La télé-microchirurgie remplacera probablement la microchirurgie conventionnelle. Une société savante a déjà été créée pour la promouvoir : Robotic Assisted Surgery of the Hand Society (www.rash-society.org).

L’assistance opératoire par robot chirurgical est du domaine du présent. Le principe est de remplacer le chirurgien au niveau du champ opératoire par un système robotisé commandé à distance. Le robot Da Vinci® est doté d’une vision tridimensionnelle étendue grâce à deux sources lumineuses et à deux caméras. Il possède trois, voire quatre mains ayant une précision extraordinaire. Les propriétés exceptionnelles des poignées de télémanipulation respectent l’autonomie du chirurgien : augmentation des degrés de liberté (360°), finesse du geste opératoire grâce à une démultiplication des mouvements (six fois) et au filtrage des tremblements de l’opérateur, grossissement optique jusqu’à vingt fois, intervention à distance, possibilité d’opérer simultanément grâce à deux robots Da Vinci-S®.
Matériel et méthode : Les rats Wistar ont été utilisés avec les instruments chirurgicaux standards et un télémanipulateur Da Vinci-S® (Intuitive Surgical). Un abord de la queue des rats a été effectué par un volet cutané. Les temps suivants ont été réalisés sous télé-microchirurgie : dissection, mise en place du double clamp vasculaire, section de l’artère, suture par des points séparés de nylon 10/0. Après anastomoses, le test de perméabilité constate la perméabilité. Dans cette étude, la pronosupinatin de l’opérateur est de 360°. Un troisième bras articulé améliore l’ergonomie du poste de travail. Dans les mêmes conditions, des sutures de nerfs sciatiques de rats sont effectuées avec succès. La réimplantation d’un membre a été réalisée expérimentalement chez un cochon à l’aide de deux robots Da Vinci® intervenant simultanément, avec succès.
Résultats : Ils semblent démontrer que la télé-microchirurgie permet la réimplantation et la transplantation spécialement grâce à la précision de la gestuelle opératoire. La courbe d’apprentissage est étonnamment courte. Il reste à appliquer la technique en clinique humaine.

L’ingénierie tissulaire a vu émerger dans la dernière décennie une technologie concernant l’utilisation des cellules souches mésenchymateuses. Son but est de développer des nouvelles sources de biomatériaux 3D transplantables et utilisables pour le traitement des traumatismes de l'appareil locomoteur ou des pathologies dégénératives du tissu osseux. Dans le cadre de l’ingénierie osseuse, l’application de cette technique peut être la régénération du tissu osseux. Lorsque les mécanismes de réparation sont insuffisants, le matériau fonctionnalisé entraînerait une différenciation des cellules de la lignée osseuse et une biominéralisation de la matrice extra-cellulaire.
- Comme biomatériau, nous avons choisi un système de capsule construit sur le modèle couche par couche avec du poly-ℓ-glutamic acid (PℓGA) et du poly-ℓ-lysine (PℓL) incorporant deux facteurs de croissance osseux (BMP-2 et TGFβ1). Ces capsules de nanostructurées biofonctionnalisées avec des facteurs de croissance incorporés au sein de leur multicouche peuvent induire une différenciation en lignée osseuse des cellules souches embryonnaires. Ces capsules bioactives ont été testées sur des corps embryoïdes in vitro, puis ont été implantées sur des souris nude in vivo. Après explantation, les capsules et leur tissu périphérique ont été analysés par histologie, immunofluorescence et microscopie électronique.
– Nos résultats prouvent que nous sommes capables d’induire in vitro et in vivo la formation de tissu osseux par les cellules souches embryonnaires via ces capsules de multicouches incorporant deux facteurs de croissance osseux. Notre objectif à long terme est de produire des biomatériaux avec une matrice, des cellules ostéoprogénitrices et des facteurs de croissance permettant la réparation d’importants défects osseux.

La microchirurgie conventionnelle nécessite des voies d’abord larges, alors qu’elle se pratique sur un champ opératoire restreint. Dans ce contexte, le concept de microchirurgie endoscopique apparaît logique à mettre en œuvre.
Notre expérience à partir du robot Da Vinci® repose sur une pratique expérimentale de quatre années à l’Institut Européen de Téléchirurgie de Strasbourg et une pratique clinique de 40 patients opérés dans notre service de Chirurgie de la Main et des Nerfs Périphériques. Les indications relèvent en majorité de la microchirurgie des nerfs périphériques.
La microchirurgie endoscopique combine les propriétés de la microchirurgie, de la chirurgie endoscopique et de la téléchirurgie. Elle permet non seulement de magnifier la vision du champ opératoire, mais aussi de démultiplier les gestes de l’opérateur, le tout par des voies d’abord mini-invasives. Son évolution nécessite le développement d’un robot et d’une instrumentation spécifiques.

Endoscopic microsurgery: a new concept

Conventional microsurgery requires large incisions and extensive dissections while it is performed in a small operating field. In this context, the concept of endoscopic microsurgery appears to be a logical way to put to the test.
We rely on four years of practical experience using the Da Vinci robot at the European Institute of telesurgery in Strasbourg, France. To date, 40 patients have been operated on by our Hand Surgery and Peripheral Nerve Service.
Endoscopic Microsurgery combines the properties of microsurgery, endoscopic surgery and telesurgery. Not only does it permit to magnify the vision of the operating field, but also to multiply the operator’s hand movements, and all this by minimally invasive approaches. Its evolution necessitates the development of a dedicated robot and specific instrumentations capable of handling such procedures.

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Les « live surgeries » correspondent à une pratique très ancienne de l’enseignement de la chirurgie. Encore aujourd’hui, des milliers de « live surgeries » sont pratiquées chaque année dans le monde entier à l’occasion de congrès ou d’ateliers nationaux et internationaux.

Avec l’apparition des techniques modernes de diffusion de l’enseignement d’une part et de l’évolution des droits des patients d’autre part, de nombreux articles récents de la littérature médicale ont remis en doute l’intérêt pédagogique des « live surgeries ». De plus, la plupart des auteurs reconnaissent que le taux de complications chirurgicales est plus élevé qu’en chirurgie conventionnelle en raison de multiples facteurs : décalage horaire, déconcentration de l’opérateur face aux questions de l’auditoire, conditions de travail inhabituelles, etc. D’autres auteurs évoquent des problèmes éthiques : violation du secret médical, non-respect de la dignité des personnes, absence d’information du patient, absence d’examen clinique par l’opérateur, etc.

Face à cette question d’actualité, l’attitude des sociétés savantes est contrastée. Certaines ont banni les « live surgeries » de leur congrès alors que d’autres les ont règlementées en proposant des recommandations sous forme de guide de bonnes pratiques. Aucune ne parvient à faire respecter ses décisions.

Il est à noter qu’à notre connaissance aucune société savante française n’a jamais entrepris officiellement la moindre réflexion sur ce sujet. Il semble important que l’Académie Nationale de Chirurgie, dont la légitimité est incontestable, se saisisse de ce sujet pour organiser un débat inter-spécialités chirurgicales afin de prendre une décision consensuelle sur ce sujet tabou : interdire ou règlementer ?