M.O. : Etes-vous Grenoblois ?

P.M. : Je suis grenoblois et, pour être précis, je suis né à La Tronche, à la clinique des Alpes. Je ne vous dirai pas que très tôt j'ai voulu faire de la médecine parce que ce n'était pas ce qui me tentait le plus. Par contre, j'aimais bien la biologie. Je me suis finalement orienté vers la médecine en classe terminale. J'ai fait toutes mes études médicales à Grenoble en commençant par la fameuse année 1968. Au terme d'une formation rapide, je me suis dit qu'après tout je ne pourrais pas me faire à la médecine générale et sans avoir d'idée très précise, j'ai pensé que la solution c'était l'internat, afin d'avoir une spécialité et d'aller au fond des choses. J'ai réussi l'internat à Grenoble et à Tours. J'étais mieux placé à Tours mais je ne pouvais pas me passer des montagnes et du ski. Mon internat a débuté à Grenoble en 1977 en neurochirurgie. Dès le deuxième semestre, je découvre l'orthopédie et Jean Butel me confie d'emblée une mission. Il me dit voilà "fiston" on va à la SOFCOT ; j'ai 40 dossiers de patellectomie totale, après fracture ou après arthrose ; tu revois les dossiers, et tu fais un panneau scientifique. J'ai accroché tout de suite et en tout je suis resté trois semestres (mais pas d'affilé), dans son service. J'ai aussi fait un semestre de traumatologie dans le service d'Henri Bèzes pendant 6 mois. On m'a appris à faire une ostéosynthèse par plaque dans les règles de l'art (ne pas mettre les doigts partout, ne pas broyer les os avec les daviers, ne pas pousser sur une pointe carrée de manière inconsidérée, réussir une manœuvre du démonte pneu etc...). Monsieur Bèzes avait été formé chez Maurice Muller et Monsieur Butel était l'élève de Monsieur
Cabanac.

M.O. : Il y avait une opposition entre eux ?

P.M. : Oui, parce que je crois qu'il y en avait un patron qui était profondément orthopédiste et que l'autre patron était essentiellement traumatologue. Henri Bèzes était un chirurgien généraliste venu à la traumatologie et il la pratiquait fort bien. Jean Butel était l'orthopédiste de Grenoble et sa formation venait en grande partie de l'Ecole Cochin.

 

M.O. : C'est Butel que vous revendiquez comme maître ?

P.M. : Oui c'était mon patron, et mon maître et il l'est toujours. J'en suis très fier. Il était très convivial. Quand on était son ami, ça n'était pas superficiel. Il a commencé à vouloir m'appeler son fils sans doute parce qu'on avait une communauté de pensée (communauté médicale, scientifique, éthique, philosophique...). Il avait de grandes qualités humaines et il les conserve toujours d'ailleurs.

 

M.O. : Butel devait avoir beaucoup d'autres élèves, alors pourquoi vous avoir choisi ?

P.M. : C'est difficile à dire. Je pense en tout cas qu'il y avait quelque chose qu'il appréciait, c'est que j'étais très souvent au bloc pour l'aider, et j'ai, de ce fait, bénéficié de quelque chose d'incomparable : l'expérience. J'ai aidé mon patron pour toutes les reprises de hanche. Je suis souvent consterné quand un jeune Chef me donne des conseils à propos des reprises de hanche !...

 

M.O. : Les autres ne l'aidaient pas ?

P.M. : Il y a un moment où il faut jouer des coudes et je m'arrangeais pour être le premier sur les affaires compliquées. J'ai collé avec lui parce qu'en plus quand on opérait on plaisantait souvent. Il y avait une véritable complicité entre nous.

 

M.O. : Comment est née la prothèse de hanche de Butel ?

P.M. : Jean Butel a été influencé par la technique du clou fasciculé, c'est-à-dire clou centro-médullaire pour fémur et tibia, muni de quatre brins, réunis aux deux extrémités du clou et qui date du début des années 1970 - et que l'on met encore dans le service. Je me souviens qu'à la fin des années 70 les premières prothèses sans ciment du service (fabriquées par la société SEM- Science et Médecine-) avaient une tige diaphysaire pleine, large, et de section rectangulaire. Jean Butel s'est dit à partir de ce dessin on pouvait envisager une tige avec quatre brins. C'est SEM qui lui a fabriqué cette prothèse qui était en quelque sorte un système hybride entre la SEM classique sans ciment que beaucoup d'entre nous ont connu et le clou fasciculé.

 

M.O. : Quels étaient ses autres pôles d'intérêt ?

P.M. : Toutes les grosses articulations et le squelette axial l'intéressaient, mais on a surtout travaillé sur la hanche. Il était passionné par cela mais aussi par la consolidation osseuse. Son angoisse c'était d'avoir des pseudarthroses fistulisées. Pour cela il me disait qu'il ne voulait pas de la méthode de Wagner d'allongement des membres dans son service. Ainsi, quand je lui ai exposé les principes de la méthode d'Ilizarov, il m'a dit "voilà un type intelligent". On est allé à la première réunion Ilizarov à Dorga, en Italie au début de l'année 1984, à l'invitation de Roberto Cattaneo, et c'est là que nous avons découvert la méthode mais aussi le personnage d'Ilizarov.

 

M.O. : Que devient l'orthopédie grenobloise ?

P.M. : Dominique Saragaglia a été nommé en 1990, et moi en 1991. Dominique est parti à l'Hôpital Sud. Il a repris le service de Bèzes qui était un service de traumatologie et il l'a fait évoluer vers la traumatologie du sport. Il faisait beaucoup de genoux, il en fait toujours beaucoup. Nous, nous sommes restés à l'Hôpital Nord. Le service d'Orthopédie pédiatrique existe toujours, mais s'est regroupé avec le service de chirurgie infantile. Comme tout le monde, nous avons dû diminuer notre nombre de lits. Dans le service de chirurgie orthopédique pédiatrique, il y a 15 lits. Dans le service d'orthopédie adulte que je dirige il y a 70 lits répartis en 40 lits d'accueil de traumatologie et 30 lits d'orthopédie pure. Donc on a deux unités distinctes ; une d'orthopédie froide et une unité d'accueil pour les urgences traumatologiques.

 

M.O. : Comment êtes-vous venu à la chirurgie assistée par ordinateur ?

P. M. : Par hasard, il y a un peu plus de 10 ans. On avait, et on a toujours heureusement, un ingénieur de grande qualité, un médecin informaticien qui s'appelle Philippe Cinquin. Il est professeur à la faculté de médecine de Grenoble. Il m'a téléphoné, il y a 10 ans un samedi matin pour me dire : "J'ai un truc génial qu'on a mis au point et qui permet de faire de la navigation dans les vertèbres, en se basant uniquement sur l'imagerie virtuelle". Je suis allé dans son bureau et il m'a montré sur un écran d'ordinateur, un modèle de vertèbre en 3D reconstitué à partir d'un scanner. Il y avait une vertèbre en plastique qui était sur une table. Il m'a dit, tu vois il y a des outils, les caméras sont au dessus de toi et avec ce stylo tu vas saisir des points. J'ai pris des points sur l'arc postérieur de la vertèbre et il m'a dit que ces points allaient être fusionnés avec ceux de la vertèbre, ce que l'ordinateur a fait très facilement, en 5 secondes. Après il s'est mis en mode navigation et m'a demandé d'essayer de descendre un outil dans les trous forés dans les pédicules. J'ai descendu mon outil et on suivait cela en temps réel, c'était assez extraordinaire. Je lui ai dit que son système avait probablement beaucoup d'avenir et qu'il fallait commencer tout de suite les études cliniques. Mais nous avons du tout mettre au point : la précision du système, faire des essais sur cadavres... etc... Les outils étaient des outils de laboratoire en plastique qui ne pouvaient supporter la stérilisation à 130°. il a fallu trouver et concevoir de nouveaux outils, les tester à la chaleur et rendre leur maniement plus convivial. On a fait le premier geste chirurgical d'assistance pour la visée du pédicule vertébral le 10 mai 1995. Il nous aura fallu quatre ans pour tout tester (tous les instruments et tous les systèmes) et tout valider.

 

M.O. : D'où sortiez-vous cet ingénieur si en avance pour l'époque ?

P.M. : Il a été formé à Dijon où il a fait sa médecine. Mais auparavant il a fait polytechnique et il avait donc une formation scientifique très poussée. Il est venu à Grenoble appelé par un autre informaticien de l'hôpital qui avait suivi le même cursus. Ils ont investi dans l'informatique médicale, au sens large du terme, et ont compris très tôt l'importance et les possibilités offertes par la révolution du tout numérique dans le domaine de l'imagerie médicale. Une fois numérisée, l'image médicale peut subir diverses transformations : elle peut servir à modéliser des organes, elle est facilement transférable (cassette DAT, disque optique, CDROM, câble, WEB), et surtout, ces images de même source ou de sources différentes, peuvent être fusionnées afin de pouvoir guider de façon active ou passive des outils chirurgicaux. Les ingénieurs ont appliqué ici les principes de base de la robotique.

 

M.O. : Ils pensaient d'emblée faire de la navigation ?

P.M. : Non, l'idée de départ c'était de créer des outils de simulation pour les chirurgiens : simuler la reconstruction de la face, par exemple. Ce n'est qu'après qu'ils se sont dits qu'ils pouvaient faire de la navigation. Tout cela a démarré au sein du laboratoire TIMC (Technique de l'Imagerie, de la Modélisation et, de la Cognition). Ce laboratoire appartient à l'IMAG (Institut de Mathématiques Appliqués de Grenoble). L'ensemble est affilié au CNRS et, fait partie de l'Université Joseph Fourier. Une partie non négligeable du travail de conception et de réalisation a été effectué par deux "ingénieurs clés" Stéphane Lavallée et, Jocelyne Troccaz. Jocelyne Troccaz dirige le laboratoire et elle a sous ses ordres 10 ou 12 thésards en permanence. Son laboratoire est un laboratoire de robotique. La navigation est née de la capacité qu'avaient les ingénieurs à fusionner les images grâce à l'ordinateur et d'appliquer les principes de robotique. Ils se sont dit qu'à partir du moment ou on dispose d'une image préopératoire d'un organe X, à partir du moment ou on peut repérer des points remarquables sur cet organe X, à partir du moment ou on peut retrouver ces mêmes points sur l'organe X en peropératoire, on peut fusionner l'image numérique préopératoire avec les informations numériques peropératoires. Quand la fusion est réalisée on peut retrouver la stratégie optimale du positionnement d'un implant, par exemple. Autrement dit on fusionne le monde réel (le champ opératoire), avec le monde virtuel (l'image numérique préopératoire) et on travaille ainsi en réalité "virtuelle", ou mieux, en réalité "augmentée". Je me souviens d'une réunion à Grenoble avec des représentants du ministère de la santé et du ministère de l'industrie en 1991. On était tous réunis dans une salle du CHU et on a décidé de lancer la première application clinique. L'application choisie a été le rachis, avec la visée assistée du pédicule vertébral.

 

M.O. : Au départ, qui les finançait ces recherches ?

P.M. : Nous avons bénéficié d'un financement de type PHRC (Projet Hospitalier de Recherche Clinique ; Ministère de la Santé) et d'une aide non négligeable de l'INSERM, pour commencer. L'année suivante, 1992, nous avons reçu une aide de Bruxelles, via le programme de recherche européen IGOS (Image Guided Orthopaedic Surgery).

 

M.O. : Pourquoi ont-ils fait appel à vous ?

P. M. : D'un côté, les équipes cliniques existaient et la notre en particulier avait fait un effort important vers les sciences de l'ingénieur (DEA ; Thèses d'Université). De l'autre côté il y avait un formidable potentiel scientifique inexploité et une volonté de mieux connaître les sciences du vivant. Le doyen de la faculté, Jacques Fournet, à l'époque, m'a appelé quelques semaines après que Cinquin m'ait fait ses propositions en me disant qu'il était indispensable d'exploiter cette filière, pour des raisons stratégiques : "si vous n'y allez pas c'est la catastrophe". Finalement est née une entente qui a fonctionné à fond entre les chercheurs et l'équipe d'orthopédie, parce que les hommes se sont appréciés et se sont respectés.

 

M.O. : Comment cela se passe-t-il au moment des applications ?

P.M. : En fait, au début, nous nous sommes trouvés au prise avec un système terriblement difficile à gérer. Il fallait un ingénieur, et deux ordinateurs ; en préopératoire, il fallait segmenter les images manuellement... c'était compliqué car on travaillait avec un prototype de laboratoire. C'est à partir de 1996 qu'entre en scène Sofamor Danek qui possédait déjà son système de recalage à base de points mais qui n'avait pas la technologie du "nuage de points" pour ce même recalage. Un accord a donc été signé entre les acteurs suivants : le président de l'université Joseph Fourier, le staff de Sofamor Danek et le laboratoire TIMC, et il a été cédé à Sofamor Danek l'exploitation du brevet sur le "nuage de points", avec toutes les conséquences que vous pouvez imaginer en matière de royalties pour l'université...

 

M.O. : Et vous avez eu les moyens de vous exprimer ?

P.M. : Oui, absolument puisque les moyens en hommes, en matériel et les moyens financiers m'ont été accordés : nous avons pu disposer de 250 à 300 KF par an.

 

M.O. : Le développement de ce genre de programme est coûteux ?

P.M. : En fait, le développement de ce genre de programme apparaît beaucoup plus coûteux en terme de temps consommé qu'en terme de moyens financiers. Par contre, si l'on inclue dans le coût global le salaire horaire en terme de temps consommé, alors il est vrai que ce type de recherche coûte très cher.

 

M.O. : Je suppose que vous disposiez cette fois-ci d'appareils performants ?

P.M. : Après une phase indispensable de défrichage avec le prototype du laboratoire, la véritable aventure de la navigation chirurgicale a commencée avec la Stealth Station que j'avais vue à Memphis au début 1996. C'était un appareil commercialisable et qui présentait l'information sous forme conviviale. Nous avions tout sur l'écran : la face, le profil, la vue axiale et la vue 3D. La technique du "nuage de points" ayant été intégrée, quelques mois plus tard, on commençait à travailler sur le vissage pédiculaire en avril 1996.

 

M.O. : Qu'est-ce que la technique du nuage de points, et comment se fait le repérage ?

P.M. : L'image numérique d'une vertèbre modélisée encore appelée image virtuelle, à partir d'un examen TDM peut être assimilée à un grand ensemble de points (ou pixels). En per-opératoire, c'est-à-dire dans le monde réel, l'opération consiste à prendre de façon aléatoire un certain nombre de points à la surface de l'arc postérieur de la vertèbre opérée ; la même que celle qui a été scannée en préopératoire, bien sûr. Quarante à soixante points sont habituellement nécessaires et suffisants. Le repérage des points se fait à l'aide d'un localisateur optique tridimensionnel muni de caméras infrarouges. Ces caméras enregistrent en permanence la position des outils du champ opératoire parce que chaque outil est doté de diodes électroluminescentes qui émettent un signal séquentiel. Pour être validé, ce repérage doit se faire dans le repère "patient" ; il faut donc que la vertèbre opérée soit parfaitement identifiée dans l'espace grâce à un arc de référence que l'on fixe de façon rigide sur elle. Il ne faut pas perdre de vue qu'une navigation ne peut s'entreprendre qu'à partir d'un référentiel stable et parfaitement identifié. Enfin, disons que le localisateur optique agit comme un système de localisation de type GPS. A l'aide d'un logiciel spécifique le travail de l'ordinateur consiste à recaler les points acquis dans le repère "patient, ou réel" sur les points du modèle TDM ou virtuel. Cette phase de fusion ou de "mise en correspondance" est cruciale, car c'est elle qui valide ou non la précision de la navigation. Quelques secondes sont nécessaires pour que l'ordinateur effectue ce travail. C'est la technique de fusion d'images à base du nuage de points ("surface based registration" des auteurs Anglo-saxons) qui a donné naissance à la première expérimentation clinique en 1995.

 

M.O. : Etiez-vous un chirurgien du rachis avant la "navigation"?

P.M. : Pas vraiment ; je le suis devenu. Auparavant j'avais une petite clientèle de rachis dégénératif, puis j'ai hérité, avec la chefferie de service, des scolioses et d'une partie de la traumatologie, par la force des choses. C'est avec ces pathologies que l'on a pu démontrer que la Stealth Station pouvait fournir une précision inframillimétrique pour la visée pédiculaire. On met les vis exactement ou il faut, ce qui permet d'éviter les fausses routes sur des pédicules dystrophiques et en plus on a une prise qui est fantastique.

 

M.O. : Faut-il une acquisition numérique préopératoire des patients ?

P.M. : Oui parce qu'en matière de scoliose chaque cas est un cas particulier et les conséquences d'une fausse route peuvent être majeures. Cela a posé des problèmes en terme d'investissement :

- nécessité d'avoir un scanner doté d'un système d'acquisition spiralée.

- conservation des examens sur disque optique.

- adaptation des systèmes d'imagerie au standard DICOM 3 (Digital Imaging and Communication in Medecine).

- reconstruction informatique en 3D.

Tout cela est assez coûteux en temps mais moins en matière de moyens financiers. La précision, le confort, et la sécurité que procure un système de navigation à base TDM en matière de scoliose est incomparable. En revanche, pour le genou par exemple, on va partir progressivement vers une autre révolution qui sont les bases statistiques de données anatomiques.

 

M.O. : Base de données anatomiques ?

P.M. : Oui, et c'est une autre aventure. On prend 40 genoux de sujets sains puis on fait 40 scanners de ces genoux et on a une base statistique de données anatomiques. Le travail et le mérite de TIMC est d'avoir mis au point un logiciel de déformation élastique. Ce logiciel permet de recaler les données numériques peropératoires des condyles (acquises à l'aide d'un outil muni de diodes) du genou de Monsieur Dupont sur le modèle statistique qui va s'en rapprocher le plus. On peut évidemment procéder de la même façon dans toutes les régions anatomiques (épaule, coude, hanche, pied, rachis, bassin) à condition de disposer de modèles statistiques suffisamment élaborés. Dans ces conditions, on n'a plus besoin d'imagerie spécifique préopératoire (Scanner) et on va au bloc avec l'imagerie classique de diagnostic. Au bloc opératoire, seuls l'ordinateur et un localisateur optique tridimensionnel sont indispensables et les premiers essais cliniques appliqués à la pose des prothèses totales du genou doivent débuter à l'automne 2001. Mais cela, on ne peut pas le faire avec une scoliose qui est hautement spécifique à un individu et d'autres voies de recherche existent. Leurs buts consistent à supprimer l'acquisition numérique préopératoire de type TDM, pour la remplacer par une imagerie équivalente, obtenue à partir d'un amplificateur de brillance de nouvelle génération susceptible de fournir directement à l'opérateur des images 3D Projet Européen MI 3.

 

M.O. : Quelles sont les implications économiques ?

P.M. : Les systèmes dont on a parlé depuis le début de l'aventure du rachis fonctionnent tous avec des systèmes d'exploitation sophistiqués (sur base UNIX) et ces systèmes d'exploitation informatique sont assez coûteux (1.5 à 2.0 MF). On va assister à une diminution des coûts par l'utilisation des plateformes Windows et par l'utilisation de stations de travail à multipotentialité, comme nous l'avons conçu à Grenoble : la station nue coûte environ 400.000 francs, et pour cette même station il est proposé aux différentes spécialités les modules d'application qui les intéressent : rachis, genou, hanche, bassin, épaule etc... mais aussi ORL pour la chirurgie endonasale ; radiothérapie pour l'irradiation de certains tumeurs etc... un module d'application devrait coûter environ 400.000 francs.

 

M.O. : Pour vos scolioses vous vous servez de ça maintenant ?

P.M. : Non. Mais le démarrage est prévu courant 2002 (en restant toujours sur une base TDM).

 

M.O. : Il n'y a jamais de fausse route malgré la Stealth ?

P.M. : Oui bien sûr ! Je vais vous raconter une anecdote. Nous avons eu la visite de neurochirurgiens de Besançon il y a un an. Ils sont arrivés un jour où une scoliose était programmée. Une des vis ne tenait pas très bien. J'en avais déjà posées trois avec la machine et elles tenaient parfaitement bien, mais la quatrième n'allait pas. J'ai repris le trajet dans le pédicule uniquement avec ma curette (donc sans machine). J'ai replacé ma vis à la main et là, j'ai pu constater qu'elle tenait très bien. C'est alors qu'un de mes visiteurs a déclaré, non sans humour, "cela est finalement très rassurant !". On fait parfois des trajets intra-pédiculaires aberrants en matière de scoliose et il suffit de regarder les coupes scanners postopératoires pour s'en persuader. Il y a des pédicules du côté de la convexité qui sont très larges, très spongieux et on passe à travers très facilement et puis du côté de la concavité ils sont souvent très denses très scléreux et on ne peut facilement "mettre à côté". Pour cette raison, je pense que le vissage du pédicule doit être assisté, au même titre que le forage.

 

M.O. : Quels sont vos résultats ?

P.M. : Nous avons une collaboration exemplaire avec le service de Gérard Saillant à la Pitié Salpêtrière. Cette collaboration a été initialisée par Jean Pierre Benazet il y a maintenant trois ans. On devait faire sur chaque site 50 malades tirés au sort (avec ou sans assistance). A la fin de l'année 2001 l'étude sera terminée. Pour l'instant seules les données grenobloises concernant des études antérieures ont été publiées : nous avons entre 25 et 40 % des vis qui ne sont pas en place, c'est-à-dire hors du pédicule, avec les techniques manuelles, et moins de 6 % avec le système d'assistance. Les 6 % de vis non strictement intra-pédiculaires s'expliquent par des erreurs de recalage liées à une mauvaise technique d'acquisition des points en cours d'intervention. Cette phase est totalement "chirurgien dépendante" et l'ordinateur n'est pas en cause.

 

M.O. : Y-a-t-il eu un retentissement clinique ?

P.M. : Pour les vis qui n'étaient pas en place avec la technique conventionnelle, nous avons observé deux cas de radiculalgies qui ont cédé après reprise chirurgicale. Avec la machine, on a eu un incident récent sous forme d'un syndrome de la queue de cheval très transitoire et qui a totalement régressé en trois semaines. Nous n'avons pas compris pourquoi (cause vasculaire ?), et le contrôle TDM postopératoire du positionnement des vis était parfait.

 

M.O. : Qu'est-ce que cela impliquera sur le plan médico-légal ?

P.M. : Je pense, qu'on finira par demander aux gens qui font du rachis s'ils disposaient d'un système de navigation lors de leur acte au même titre qu'un matériel pour les potentiels évoqués. Quand on lit les rapports actuels d'expertise on constate que la perte de chance et l'insuffisance de moyens sont presque toujours soulignées.

 

M.O. : Est-ce que la navigation a été appliquée à la hanche ?

P.M. : Non, parce que cela n'a pas été notre centre d'intérêt initial. Par contre la navigation chirurgicale au niveau de la hanche a été et reste la préoccupation principale de certaines équipes, comme celle d'Anthony Digioia à Pittsburgh ou celle de Lutz Nolte à Berne. Positionner un cotyle prothétique avec un système d'assistance ne me paraît pas fondamental car la pièce anatomique est sous les yeux. Le futur grand avantage des systèmes de navigation actifs ou passifs pour la chirurgie de la hanche se situera au niveau des reprises avec notamment le très difficile problème lié à l'ablation du ciment dans la diaphyse fémorale. Pour moi la chirurgie assistée a deux centres d'intérêts majeurs : premièrement, la chirurgie assistée sert à visualiser des organes ou des segments d'organes non visibles dans le champ opératoire ; deuxièmement la chirurgie assistée sert à optimiser un geste habituellement difficile (positionnement des implants des prothèses du genou ; positionnement des tunnels pour les greffes de ligaments croisés afin d'améliorer le concept d'isométrie). Il reste encore un autre challenge clinique et technique : la modélisation des balances ligamentaires et musculaires...

 

M.O. : Pensez-vous qu'il y ait des indications en traumatologie ?

P.M. : Bien sûr et de multiples qui permettront de diminuer l'utilisation de la fluoroscopie classique. Je pense qu'une des meilleures applications est représentée par le verrouillage des clous centro-médullaires. Lors de dernier congrès d'orthopédie de Fort de France au mois de mars 2001, il y a eu une intéressante discussion, presque polémique, entre Tagland, T. Judet et moi-même, au sujet de l'utilisation de la fluoroscopie virtuelle. Tagland a plaidé pour la fluoroscopie virtuelle en argumentant sur le fait que l'on diminue de pratiquement de 50 % la durée de l'exposition au rayons X. J'ai confirmé cette donnée car un système de fluoronavigation virtuelle est installé à Grenoble depuis août 1999. Thierry Judet a simplement fait remarquer que l'école Strasbourgeoise avait souvent minimisé l'importance des doses délivrées lors de la pose et du verrouillage des clous centro-médullaires. Pour T. Judet, on doit même être capable de réaliser une ostéosynthèse sans amplificateur de brillance. A méditer...

 

M.O. : Quelle est la différence entre les systèmes actifs et passifs ?

P.M. : Les systèmes passifs ont beaucoup d'avenir. Un système passif permet d'effectuer une navigation conforme à une trajectoire préétablie (sans que ce soit une étape obligée) mais à tout moment le chirurgien garde la maîtrise du geste et peut arrêter ou décider de ne plus suivre les données qui lui sont présentées. Avec un système actif, on détermine une stratégie optimale à partir d'une imagerie préopératoire. Par exemple, je veux enlever du ciment à l'intérieur d'une diaphyse fémorale : grâce à l'ordinateur, je dessine les contours du ciment et je numérise les informations recueillies qui sont transmises à une machine outils, c'est à dire le robot. Après cette étape, la machine fait le travail pour lequel elle a été programmée seule et sans aide. L'inconvénient est qu'il faut une intervention chirurgicale préalable pour mettre en place des repères sur le patient . Du côté des systèmes actifs, je ne vois pas de grand avenir pour les " monstres " que sont les robots actuels. Je vois par contre un avenir pour les micro-robots. Il y a un projet européen qui se termine, et qui s'appelle CRIGOS (Compact Robot Image Guided Orthopaedic Surgery). C'est un robot qui n'est pas plus gros qu'une machine à café. Il peut se transporter facilement et il est monté sur un hexapode, ce qui le rend orientable dans tous les sens. Il a été mis au point grâce à une collaboration entre TIMC à Grenoble et l'institut Helmholtz à Aix-La-Chapelle.

Mais il y autre chose ; les systèmes semi-actifs : ce sont des systèmes qui permettent de naviguer dans un espace que vous avez pré-défini. Autrement dit, il vous interdira d'aller là ou vous vous êtes interdit d'aller. Il y a une machine qui est très en avance pour cela et qui est en expérimentation au laboratoire TIMC à Grenoble : c'est le système " Padyc " qui se présente comme un bras à contrainte dynamique. Cette contrainte dynamique permet d'aller directement sur l'objectif que l'opérateur s'est fixé tout en l'empêchant d'aller dans d'autres directions (le chirurgien peut bien sûr, accepter ou non la contrainte de la machine en per-opératoire). Ce système est actuellement testé en clinique pour les ponctions péricardiques.

 

M.O. : Sur quoi d'autre travaillez-vous actuellement ?

P.M. : Nous travaillons sur la possibilité d'utiliser les ultrasons comme élément d'imagerie peropératoire. En effet, les coupes ultrasonores peuvent être numérisées, regroupées et fusionnées avec les coupes scanner. C'est très intéressant car on va pouvoir faire des gestes percutanés avec une technique simplifiée. L'échographie ne va pas donner une image de l'os comme au scanner, bien sûr, mais les contours osseux. Autrement dit, la sonde échographique va remplacer le petit stylo muni de diodes que nous utilisons pour le repérage à ciel ouvert.

Par ailleurs, on travaille sur le concept de l'université virtuelle. Il y a un projet européen qui s'appelle Virtual Europeen Orthopaedic University (VEOU) et qui est conduit par Philippe Cinquin.

M.O. : Qu'est-ce que vous y mettez comme information ?

P.M. : Je rapporte ici le concept d'université virtuelle tel qu'il a été exposé par Philippe Cinquin, lors de la Table Ronde consacrée à la chirurgie assistée par ordinateur à la SOFCOT de novembre 2000.

"Le compagnonnage est à la base de l'apprentissage de la chirurgie orthopédique. Les aspects positifs de cette méthode de transmission d'un savoir complexe doivent être conservés. Cependant, ce modèle éducatif a des limites, qui expliquent en grande partie la variabilité des pratiques orthopédiques en Europe. Ces limites sont en particulier les suivantes :

L'absence "d'étalon or". L'évaluation des techniques innovantes développées en chirurgie orthopédique fait l'objet de publications dans les revues spécialisées. Mais le mécanisme de "peer review" des journaux les plus prestigieux ne permet pas une comparaison des résultats sur une base quantifiée, multi-centrique et permanente. Cette limite est un frein à la diffusion des techniques innovantes et performantes.

L'effet "chapelle". Les jeunes chirurgiens interagissent habituellement avec un nombre limité de chirurgiens "seniors", et l'utilisation du matériel pédagogique actuel ne compense que partiellement cette limitation "géographique". Livres et journaux fournissent une information de référence utile pour l'assimilation de connaissances "déclaratives". Leur format ne permet cependant pas de répondre aux exigences du processus d'acquisition de connaissances "procédurales", qui font appel à une information de nature multi-modale, puisque les composantes visuelles et tactiles jouent ici un rôle capital.

La variabilité des compétences chirurgicales. Seule une appréciation qualitative des compétences acquises est aujourd'hui possible : aucun outil ne permet de quantifier une "courbe d'apprentissage". Or, les performances de chacun dépendent étroitement des compétences acquises et du degré de pratique de tel ou tel type d'intervention.

L'influence chirurgicale limitée sur l'introduction des Nouvelles Techniques de l'Information et de la Communication (NTIC). Celle-ci s'appuie sur l'expérience acquise par des pionniers, qui contribuent très activement au développement de techniques comme la chirurgie assistée par ordinateur, ou guidée par l'image. La capacité de partage de cette expérience est cependant limitée. On observe un rôle sans cesse croissant joué par les industriels, qui organisent des formations où les enseignants sont plus souvent des ingénieurs que des chirurgiens. Intérêts privés et publics ne convergent pas systématiquement, et le contrôle de la formation médicale par des entités universitaires reconnues en chirurgie orthopédique est un point essentiel.

De telles limites sont difficilement compatibles avec l'objectif promu par l'Europe de "Citizen Centred Care", qui implique que les procédures chirurgicales puissent être justifiées à la fois en termes de choix des indications et en termes de réalisation des procédures.

Ces remarques nous ont conduits à lancer un projet d'Université Orthopédique Européenne Virtuelle, qui vise l'amélioration de l'interaction entre étudiant et enseignant en Chirurgie Orthopédique, et plus spécifiquement :

Le développement de matériel éducatif, accessible en ligne (via Internet / Intranet) ou hors ligne (sur CD), et validé consensuellement au niveau européen. Cet objectif sera atteint par :

* l'utilisation des possibilités du multimédia, permettant de décrire la connaissance "déclarative" nécessaire à la chirurgie orthopédique (classique ou assistée par ordinateur).

* la mise en place d'un observatoire virtuel permanent de l'introduction des NTIC en Orthopédie, permettant une comparaison reproductible et "peer-reviewed" des résultats atteints par les diverses techniques proposées.

L'amélioration de l'enseignement à distance et de l'interaction entre étudiants et experts. Cet objectif sera atteint par la mise en place de "classes virtuelles" en chirurgie orthopédique.

L'amélioration de l'acquisition et de l'évaluation des compétences chirurgicales, et en particulier les compétences "procédurales". Cet objectif nécessitera le développement de simulateurs chirurgicaux".

Maîtrise Orthopédique n°106 - Septembre 2001