La réalité augmentée au service de la chirurgie

La gamification connaît un réel essor dans le monde de la santé, et parmi elle la réalité augmentée qui est de plus en plus plébiscitée par les chirurgiens. Regard sur l’émergence du chirurgien augmenté.

La gamification rencontre de plus en plus d’usages en santé, que cela soit pour la formation des professionnels de santé, la prévention ou l’accompagnement des patients lors d’hospitalisation.

Parmi les technologies à disposition, la réalité augmentée devient de plus en plus présente dans les blocs opératoires au service du chirurgien.
Partons déjà d’une définition de la réalité augmentée. Il s’agit d’une technologie qui permet d’intégrer des éléments virtuels en 3D (en temps réel) au sein d’un environnement réel. Le principe est de combiner le virtuel et le réel et donner l’illusion d’une intégration parfaite à l’utilisateur.

Parmi les objectifs de l’utilisation de la réalité augmentée en chirurgie, on peut citer la standardisation de certaines interventions, la sécurisation des opérations, la formation sur des techniques chirurgicales… Tour d’horizon du « chirurgien augmenté ».

Une aide à la formation

Les outils numériques ont bouleversé la formation des professionnels de santé, avec notamment le déploiement de la simulation numérique. Elle se positionne véritablement comme l’avenir de la formation en santé et permet une diffusion des savoirs adaptée aux contraintes de la formation d’aujourd’hui : à distance, à plusieurs, pouvant se répéter…

La réalité augmentée s’inscrit dans cette mouvance et facilite le maintien du niveau des connaissances des professionnels de santé et le renforcement de leur expertise dans un contexte de sur-spécialisation des prises en charge des patients. Elle permet notamment :

• De former à des procédures, à des gestes ou à la prise en charge de situations ;
• D’acquérir et de réactualiser des connaissances et des compétences techniques et non techniques (travail en équipe, communication entre professionnels, etc.) ;
• D’aborder les situations dites « à risque pour le patient » et d’améliorer la capacité à y faire face en participant à des scénarios qui peuvent être répétés ;

En complément de la réalité augmentée, la réalité virtuelle est de plus en plus utilisée pour permettre au chirurgien de simuler des consultations avec ses patients. A titre d’exemple on peut citer le simulateur de consultation de chirurgie vasculaire réalisé par SimforHealth pour l’Université de Stanford.

Optimisation des interventions chirurgicales

La réalité augmentée est de plus en plus présente dans le domaine de la chirurgie. Elle permet notamment d’assister le chirurgien lors d’une intervention pour :

• Rappeler les différentes étapes de l’intervention
• Optimiser la planification opératoire
• Apporter de la précision pour aider le chirurgien avec notamment des hologrammes en 3D du patient
• Sécuriser l’ensemble de la procédure d’intervention

La première opération chirurgicale assistée par la réalitée augmentée a été réalisée en décembre 2017 par le Professeur Thomas Grégory, chef du service de chirurgie orthopédique de l’hôpital Avicenne AP-HP. « Grâce à l’ordinateur holographique autonome du casque Hololens, le Pr Grégory a pu mieux préparer l’opération et déterminer le meilleur positionnement de la prothèse au regard de l’anatomie du patient. Mais le principal bénéfice se présente 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, visualiser en hologrammes les modélisations 3D de l’anatomie de son patient, et accéder à des données médicales et des tutoriels interactifs. »¹

En 2018, la Food and Drug Administration (FDA) aux Etats-Unis a approuvé pour la première fois l’usage d’un dispositif de visualisation médicale basé sur le casque HoloLens de Microsoft au bloc opératoire. La solution, baptisée OpenSight, permet de superposer de façon interactive des images 2D ou 3D sur l’anatomie du patient afin d’aider les chirurgiens à préparer une opération. Les images sont localisées sur le patient pour garantir un positionnement exact. La réalité augmentée permet un gain de temps et une vision plus fine de l’anatomie pour le chirurgien, ce qui augmente la qualité et la sécurité des opérations.

Crédit photo : ©OpenSight

Des initiatives concrètes pour développer le chirurgien augmenté

La réalité augmentée est de plus en plus intégrée dans les blocs opératoires. Illustration en France avec le lancement en 2020 de la chaire innovation « Bloc OPératoire Augmenté » (BOPA) initiée par l’AP-HP et l’Institut Mines-Télécom (IMT).

En modernisant humainement et technologiquement le bloc opératoire, les acteurs de BOPA veulent transformer l’analyse et l’apprentissage de l’acte chirurgical. La chaire BOPA accélère le développement de technologies numériques, en gestation ou bien déjà existantes, qui permettent d’augmenter les sens (la vision, la parole et le toucher) des différents acteurs du bloc.

Les outils développés permettent une plus grande précision du geste en couplant par exemple des jumeaux numériques d’organes qui reproduisent la déformation des tissus en fonction des mouvements du chirurgien sur l’organe réel.

Autre initiative internationale, l’événement « 24 hours holographic surgery » qui s’est déroulé en février dernier. Trois ans après la première intervention chirurgicale holographique réalisée par le Pr Thomas Gregory à l’hôpital Avicenne AP-HP, Microsoft France, l’hôpital universitaire Avicenne AP-HP, la Maison des Sciences Numériques (LaMSN) de l’université Sorbonne Paris Nord et Evolutis Numérique ont franchi une nouvelle étape dans l’innovation médicale avec cet événement.

Au cours de cet événement digital organisé sur 24h, 15 chirurgiens de 13 pays ont opéré en direct avec des casques de réalité augmentée. A travers ces interventions et une série de tables rondes sur la médecine du futur, l’objectif était de découvrir les apports de la réalité mixte et de la technologie Hololens dans la pratique médicale au travers de chirurgies holographiques.

SOURCES

1. La révolution Hololens en salle d’opérations – Microsoft Expériences – Février 2018