La chirurgie du rein entre dans le futur

À Bordeaux, les patients souffrant de cancers du rein peuvent bénéficier d’une technique innovante, où les chirurgiens sont assistés par la robotique et la réalité virtuelle. Bientôt, elle fera même appel à la réalité augmentée et à l’intelligence artificielle.

Un article à retrouver dans le magazine de l’Inserm n°65

Robotique, intelligence artificielle et réalité augmentée… Voici le tiercé gagnant de la chirurgie de demain. Au CHU de Bordeaux, dans le cadre du programme I.CaRe dirigé par Jean-Christophe Bernhard, on cherche à combiner les trois technologies, pour assister les chirurgiens qui opèrent des patients atteints de cancers du rein. Et « assister » est presque un euphémisme, tant l’apport de ces technologies semble bénéfique. L’objectif est que, lors de l’opération, le chirurgien voit en direct sur l’écran du robot chirurgical les structures anatomiques du patient, colorées chacune différemment, afin d’identifier facilement la tumeur à retirer et les structures anatomiques à conserver. « Imaginez : vous êtes dans votre voiture, et au lieu de devoir regarder votre GPS pour savoir quelle route vous devez prendre, l’information est directement diffusée en transparence sur votre pare-brise, superposée précisément sur ce que vous voyez, et votre itinéraire est ainsi coloré en vert », illustre le chirurgien Jean-Christophe Bernhard, qui utilise volontiers l’analogie du GPS routier pour expliquer ses travaux.

Jumeau numérique et robotique

Comment cela fonctionne-t-il ? Plusieurs étapes et évolutions préalables ont été nécessaires pour aboutir à la réalité augmentée chirurgicale. Tout d’abord l’obtention de modèles 3D fiables, fondés sur l’imagerie préopératoire du patient. Ce travail permet l’obtention de véritables « jumeaux numériques » du rein du patient devant être opéré. Ensuite, l’utilisation de ce modèle 3D, au moment de la chirurgie et en association à l’assistance robotique, a conduit à la description de cette nouvelle technique. Cette dernière est ainsi utilisée au CHU de Bordeaux depuis 2015, et fait appel à la réalité virtuelle. « Lors de la chirurgie, le jumeau numérique apparaît sur l’écran du robot chirurgical et, sur une autre partie de l’écran, s’affiche la vue peropératoire [ce que le robot filme, ndlr.], mais les deux images ne sont pas superposées », décrit l’urologue. Pour reprendre l’analogie du GPS, c’est ce qu’on a aujourd’hui dans les voitures : le plan et la réalité ne sont pas superposés. Il s’agit donc de réalité virtuelle, et non de réalité augmentée. Un essai clinique, baptisé Accurate, est en cours d’inclusions sur 14 centres français, afin de diffuser la technique et de l’évaluer. En 2020, une publication rétrospective avait néanmoins déjà rapporté une amélioration de la qualité de la chirurgie grâce à cette approche.

Réalité augmentée

Les travaux visent désormais à faire évoluer la technique à un niveau supérieur, en remplaçant la réalité virtuelle par de la réalité augmentée. C’est-à-dire que le modèle 3D est superposé à ce que filme le robot, et annoté. « Pour cela, nous utilisons de l’intelligence artificielle : des modèles de réseaux de neurones analysent en temps réel la vue peropératoire et reconnaissent le rein, la tumeur, les tissus sains, les vaisseaux… » Un autre essai clinique, qui devrait commencer dans les prochaines semaines, évaluera la fiabilité et l’utilisabilité de ce dispositif, sur une cinquantaine de patients. L’intérêt clinique, lui, sera analysé dans un second temps, sur une cohorte plus importante.

Mais le chercheur Jean-Christophe Bernhard, qui a déjà, avec sa collègue Gaëlle Margue, opéré plusieurs patients dans le cadre de la mise au point de l’outil, est confiant : « Cela va améliorer la qualité de la chirurgie. » Et pour cause : « Le rein est un organe difficile d’accès, expliquent les deux chirurgiens. Il n’est pas libre dans une cavité et il est entouré de graisse. » En outre, pour les carcinomes à cellules rénales, un cancer du rein qui touche 14 000 personnes chaque année en France, la procédure recommandée est une néphrectomie partielle, c’est-à-dire une chirurgie conservatrice : l’organe – le rein – n’est pas retiré. « Il faut être le plus précis possible dans la dissection des éléments qui vont permettre au rein de continuer à fonctionner, décrivent-ils. C’est donc très pertinent d’avoir une vision anatomique fine et augmentée par rapport à ce qu’on aurait en découvrant les détails anatomiques du patient au fur et à mesure de la chirurgie. » Ce type de technique commence également à être utilisée pour la chirurgie de l’utérus ou du foie. Pour Jean-Christophe Bernhard, pas de doute, « c’est le futur de la chirurgie ».

Jean-Christophe Bernhard et Gaëlle Margue sont médecins et chercheurs à l’Institut d’oncologie de Bordeaux (unité 1312 Inserm/Université de Bordeaux).

Auteur : B. S.

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