Séances ordinaires

Résumé
La Stéréotaxie est une méthode neurochirurgicale qui l’on définit comme l’ordonnancement (ou mise en ordre) dans l’espace cérébral. Il s’agit d’une approche à crâne fermé d’une structure cérébrale, siège d’une fonction que l’on veut modifier, moduler ou d’une lésion que l’on désire biopsier et/ou traiter.
La stéréotaxie consiste en l’acquisition de données issues de diverses modalités d’imagerie et en leur transfert dans un système de cordonnées cartésiennes. Chaque structure est déterminée par ses coordonnées en x,y,z.
Jusqu'à aujourd'hui, les améliorations de la prise en charge et les développements de cette méthodologie étaient essentiellement liés à l’amélioration des techniques d’imagerie pré-opératoire par l’instauration progressive au fur et à mesure du temps de l’artériographie, du scanner, de l’IRM morphologique puis actuellement des imageries fonctionnelles.
La méthode de réalisation de l’acte opératoire en lui-même s’était peu modifié avec l’utilisation d’un cadre de stéréotaxie dont la fonction est de permettre l’immobilisation de la tête et de servir de référence à l’espace stéréotaxie et l’utilisation d’une imagerie en 2D (scolie ou téléradiographie) pour le contrôle de la position des outils dans l’espace créé.
Dans cette présentation nous montrerons, l’impact de l’arrivée au bloc opératoire des outils de robotique associée à une imagerie préopératoire 3D à courte distance dans la réalisation des actes de stéréotaxie.
Nous montrerons que tout en respectant les principes fondamentaux de la méthode, le gain de précision et d’assurance qualité apporté par l’utilisation de ces techniques révolutionne les procédures par l’amélioration de la sécurité du geste et son workflow, limite la morbidité opératoire et péri-operatoire, tout en permettant un accès au plus grand nombre de patients des traitements stéréotaxiques.

Résumé
Le développement des systèmes de neuronavigation a représenté une première révolution dans le domaine de la chirurgie guidée par l’image. Cette technique permet de mettre en correspondance le foyer opératoire et l’IRM préopératoire. Elle représente une aide précieuse pour le centrage des voies d’abord, la délimitation des cortectomies, l’abord de tumeurs profondes et la définition des limites de tumeurs difficilement identifiables en lumière blanche. Cependant cet outils présente des limites rapidement atteintes au cours d’une intervention neurochirurgicale, principalement une perte de précision due au déplacement précoce du cerveau. Par ailleurs, il est fréquent malgré la neuronavigation d’ignorer un reliquat d’une lésion cérébrale difficile à distinguer du parenchyme cérébral. L’IRM peropératoire constitue incontestablement une nouvelle révolution dans le domaine de la chirurgie guidée par l’image. En effet, elle permet en cours d’intervention d’apprécier l’existence ou non d’un reliquat tumoral et de réactualiser la neuronavigation avec cette imagerie peropératoire. La neuronavigation retrouve ainsi la précision nécessaire à son usage même en fin d’exérèse malgré le déplacement des structures anatomiques cérébrales. Nous rapportons les résultats obtenus grâce à l’IRM peropératoire sur l’exérèse de 100 tumeurs gliales. Cette technique nous a permis d’obtenir une étendue de résection moyenne de 95%, équivalente dans les gliomes de bas grade (difficilement identifiables en lumière blanche) et dans les gliomes de haut grade (en grande partie visibles en lumière blanche), tout en préservant, à 3 mois, le status fonctionnel préopératoire des patients.

Résumé
Les glioblastomes sont les tumeurs cérébrales primitives de l’adulte les plus fréquentes et les plus agressives. Leur pronostic reste sombre avec une survie à cinq ans de 5 %. La qualité de l’exérèse chirurgicale, traitement de référence en première ligne, est un facteur pronostique majeur pour la survie des patients souffrant d’un glioblastome. Le cerveau étant un organe hautement fonctionnel, il faut également respecter le tissu sain pour préserver la balance onco-fonctionnelle. Cependant, les outils actuels de repérage anatomique per-opératoire (IRM, neuronavigation, échographie) ne permettent pas de détecter de façon précise le tissu tumoral. Dans ce contexte, la fluorescence induite per-opératoire s’est développée. L’injection pré-opératoire d’un marqueur fluorescent - l’acide 5-aminolevulinique - aux patients présentant un glioblastome permet de repérer durant l’intervention les cellules tumorales qui ont préférentiellement capté le marqueur et qui émettent une fluorescence après une excitation lumineuse appropriée. La fluorescence induite per-opératoire peut déjà s’utiliser en pratique clinique courante à l’aide d’un microscope opératoire spécialement équipé, ce qui augmente la qualité de l’exérèse ainsi que la survie sans progression. Cette détection macroscopique est cependant de faible résolution. Ainsi différents groupes en neurochirurgie, dont ceux du Barrow Institute (Phoenix, USA) et de l’hôpital Pierre-Wertheimer (Lyon, France), travaillent sur une détection de haute résolution de la fluorescence induite à l’aide de microscopes confocaux. Les premiers résultats de ces travaux montrent la possibilité de détecter le tissu tumoral à l’échelle infra-millimétrique en per-opératoire. L’imagerie optique peut changer la prise en charge des patients souffrant d’un glioblastome grâce au guidage en temps réel du neurochirurgien pour, à terme, augmenter leur survie tout en préservant leur qualité de vie.

Abstract
Glioblastoma is the most frequent and the most aggressive primitive brain tumour in adults. Prognosis remains poor with 5-year survival rates of only 5%. Maximal safe surgical resection, which is the gold standard as first-line therapy, is a major prognostic factor. To improve the onco-functional balance, it is mandatory to protect the healthy brain tissue while maximizing the resection of tumor tissue. However, current image-based surgical tools (MRI, neuronavigation, and ultrasonography) do not allow to accurately distinguish tumor tissue from healthy brain tissue. In this context, the intraoperative induced fluorescence has been developed. The preoperative injection of a fluorescent dye - the 5-aminolevulinic acid - to the patients with a glioblastoma allows locating intraoperatively the glioma cells, which preferentially absorb the dye and became fluorescent after an appropriate light excitation. The intraoperative induced fluorescence can already be used in current neurosurgical clinical practice using an operating microscope specially equipped: it increases both the extent of resection and the progression-free survival, as a consequence. However, this macroscopic detection has a limited spatial resolution. So, various neurosurgical groups, particularly those of the Barrow Institute (Phoenix, USA) and of the Pierre-Wertheimer Hospital (Lyon, France), develop high-resolution detection devices of the intraoperative induced fluorescence with confocal microscopy. Their preliminary studies highlight the possibility to detect glioma cells at the cell spatial scale, in real time during surgical resection. The optical imaging can improve the management of patients harboring a glioblastoma, leading to a better and safer surgical resection and improving both the survival and the quality of life of these patients.

Résumé
Les glioblastomes sont les tumeurs cérébrales primitives de l’adulte les plus fréquentes et les plus agressives. Leur pronostic reste sombre avec une survie à cinq ans de 5 %. La qualité de l’exérèse chirurgicale, traitement de référence en première ligne, est un facteur pronostique majeur pour la survie des patients souffrant d’un glioblastome. Le cerveau étant un organe hautement fonctionnel, il faut également respecter le tissu sain pour préserver la balance onco-fonctionnelle. Cependant, les outils actuels de repérage anatomique per-opératoire (IRM, neuronavigation, échographie) ne permettent pas de détecter de façon précise le tissu tumoral. Dans ce contexte, la fluorescence induite per-opératoire s’est développée. L’injection pré-opératoire d’un marqueur fluorescent - l’acide 5-aminolevulinique - aux patients présentant un glioblastome permet de repérer durant l’intervention les cellules tumorales qui ont préférentiellement capté le marqueur et qui émettent une fluorescence après une excitation lumineuse appropriée. La fluorescence induite per-opératoire peut déjà s’utiliser en pratique clinique courante à l’aide d’un microscope opératoire spécialement équipé, ce qui augmente la qualité de l’exérèse ainsi que la survie sans progression. Cette détection macroscopique est cependant de faible résolution. Ainsi différents groupes en neurochirurgie, dont ceux du Barrow Institute (Phoenix, USA) et de l’hôpital Pierre-Wertheimer (Lyon, France), travaillent sur une détection de haute résolution de la fluorescence induite à l’aide de microscopes confocaux. Les premiers résultats de ces travaux montrent la possibilité de détecter le tissu tumoral à l’échelle infra-millimétrique en per-opératoire. L’imagerie optique peut changer la prise en charge des patients souffrant d’un glioblastome grâce au guidage en temps réel du neurochirurgien pour, à terme, augmenter leur survie tout en préservant leur qualité de vie.

Abstract
Glioblastoma is the most frequent and the most aggressive primitive brain tumour in adults. Prognosis remains poor with 5-year survival rates of only 5%. Maximal safe surgical resection, which is the gold standard as first-line therapy, is a major prognostic factor. To improve the onco-functional balance, it is mandatory to protect the healthy brain tissue while maximizing the resection of tumor tissue. However, current image-based surgical tools (MRI, neuronavigation, and ultrasonography) do not allow to accurately distinguish tumor tissue from healthy brain tissue. In this context, the intraoperative induced fluorescence has been developed. The preoperative injection of a fluorescent dye - the 5-aminolevulinic acid - to the patients with a glioblastoma allows locating intraoperatively the glioma cells, which preferentially absorb the dye and became fluorescent after an appropriate light excitation. The intraoperative induced fluorescence can already be used in current neurosurgical clinical practice using an operating microscope specially equipped: it increases both the extent of resection and the progression-free survival, as a consequence. However, this macroscopic detection has a limited spatial resolution. So, various neurosurgical groups, particularly those of the Barrow Institute (Phoenix, USA) and of the Pierre-Wertheimer Hospital (Lyon, France), develop high-resolution detection devices of the intraoperative induced fluorescence with confocal microscopy. Their preliminary studies highlight the possibility to detect glioma cells at the cell spatial scale, in real time during surgical resection. The optical imaging can improve the management of patients harboring a glioblastoma, leading to a better and safer surgical resection and improving both the survival and the quality of life of these patients.

Résumé
Traitement de l’image fournie par un faisceau de lumière cohérente : reflet de la vascularisation cérébrale et très fine du débit sanguin cérébral en fonction de la fonction. Identification des zones fonctionnelles du langage, larges et mal définies.

Résumé
Depuis quelques années ont été développés des outils d’empreinte moléculaire permettant une analyse du profil protéique des tissus par simple apposition sur le dispositif d’empreinte. Ce dispositif est un trocart dont l’extrémité est équipée d’une puce de capture protéique qui est analysée par spectrométrie de masse, permettant d’obtenir rapidement un profil protéique du tissu exploré.
Cet outil nommé Protool a été adapté pour être utilisé au cours d’une procédure chirurgicale. Après toutes les phases de validation nécessaires, cet outil est proposé à l’occasion des biopsies stéréotaxiques des tumeurs cérébrales dans un but d’exploration de la protéomique tissulaire peropératoire de ces tumeurs. Il a été utilisé en chirurgie hypophysaire, pour aider à la localisation peropératoire de l’adénome hypophysaire, particulièrement dans le traitement chirurgical de la maladie de Cushing. L’adénome corticotrope est en effet souvent mal localisé en imagerie préopératoire. Cet outil Protool a permis une analyse extemporanée peropératoire du tissu hypophysaire, et la puissance localisatrice de la méthode a été évaluée.
Cet outil Protool d’analyse protéique disponible désormais pour la chirurgie permet donc non seulement une analyse extemporanée du profil protéique des tumeurs traitées, mais peut aussi avoir valeur localisatrice dans certains cas particuliers sans lésion des tissus. L’outil a été adapté pour d’autres analyses peropératoires, notamment en chirurgie urologique et ORL par exemple.

Résumé
La simulation chirurgicale de réalité virtuelle est un outil qui peut permettre d’améliorer la formation et de maintenir l’expertise dans certaines sous-spécialités de la neurochirurgie comme la neurochirurgie vasculaire. Nous présentons un prototype qui est le premier à représenter de façon réaliste, interactive et avec rendu haptique, l’abord et le clippage d’un anévrisme intracrânien. Le choix des séquences opératoires et le rendu visuel des scènes chirurgicales étaient jugés appropriés par 97% et 84% des utilisateurs. En revanche, des améliorations importantes seront à apporter à l’avenir pour ce qui concerne le réalisme du travail bi-manuel (positions des omni, barre d’appui, perfectionnement et diversification des outils) et surtout le rendu haptique lui-même (représentation des collisions avec le crâne, le cortex ou les écarteurs, finesse des sensations tactiles, pulsatilité et résistance à la pression des vaisseaux et de l’anévrisme), qui n’étaient appréciés respectivement que par 58% et 29% des opérateurs. Une impression de vision 3D devra être aussi implémentée pour permettre la mobilisation adaptée des instruments sur toute la profondeur du corridor de travail (casque de vision 3D type Oculus®). Au travers d’une interface informatique optimisée (menu, onglets, liens), il sera important que la nouvelle plateforme permette d’envisager une évaluation externe ou une auto-évaluation du pratiquant sur les aspects suivants : installation de la tête et paramètres du microscope, travail bi-manuel (respect du cerveau et des axes vasculaires), qualité de l’exposition chirurgicale (libération des lobes cérébraux et de l’anévrisme), qualité du clippage (taille, position, orientation du clip), gestion d’une rupture ou d’un clampage temporaire (temps chronométré et limité).