Robotique en 2007

23 septembre 2007

Mots clés : Robotique
Auteurs : Jacques HUBERT
Référence : Progrès FMC, 2007, 17, 2, 20-23

I. Introduction

Les robots médicaux (du tchèque « robota » = besogne, corvée), sont en fait des télémanipulateurs car incapables de réaliser par eux-mêmes des actes préprogrammés. Il s'agit de systèmes « maître-esclave » où la machine agit sous la direction du chirurgien, tout en permettant une amélioration de ses capacités.

Si un certain nombre ont été développés en chirurgie orthopédique ou neurochirurgie, ils ne sont apparus en chirurgie viscérale qu'à la fin des années 1990.

En 2007, le robot Zeus n'est plus commercialisé (il utilisait des instruments rigides et ne comportait qu'une vision 2D), et AESOP n'est qu'un bras télécommandé pour le maintien de l'optique. Seul le robot Da Vinci® est actuellement disponible (Figure 1).

Figure 1 : le robot Da Vinci " S ", avec 4 bras

II. Le robot Da Vinci®

Principes du robot :

Commercialisé depuis 1999 par Intuitive Surgical, Sunnyvale, Californie, ce robot comporte 3 (ou maintenant 4) bras télécommandés :

• un bras central portant l'endoscope (trocart de 12 mm) qui comporte deux canaux optiques séparés (oeil droit - oeil gauche) reliés à 2 caméras tri-ccd et procure ainsi une réelle vision en 3 dimensions.

• 2 (ou 3) bras portant les instruments (trocarts de 10 mm).

Ces bras et les instruments sont télécommandés par le chirurgien qui est assis à une console à distance du patient. Ses mains sont situées dans l'axe de vision ce qui lui donne l'impression d'une immersion dans le champ opératoire. Elles manipulent deux manettes commandant les extrémités des instruments endocorporels (Figure2).

Figure 2 : le système de vision 3D, avec l'axe des yeux du chirurgien orienté vers ses mains

A ses pieds, plusieurs pédales permettent de prendre le contrôle de la caméra et de la déplacer, d'actionner la coagulation, de régler la netteté. et de débrayer les instruments pour se repositionner dans une position plus confortable,

Sur le robot à 4 bras, une commande au pied lui permet de choisir les 2 bras avec lesquels il souhaite travailler.

Le système original des articulations endocorporelles (Endowrist®) des instruments et l'interface informatique apportent au chirurgien une habileté endoscopique nettement supérieure à celle de la coeliochirurgie classique :

Apports du robot

Inconvénients du robot :

• Absence de retour de force

Alors que la sensation tactile en coeliochirurgie standard est réduite par rapport à ce que l'on connaît en chirurgie ouverte, elle est totalement absente en chirurgie robotique. Mais avec un minimum de pratique, cette absence de retour de force n'est plus un handicap.

• Coût :

La chirurgie robotique est une chirurgie très onéreuse (cf infra).

• Taille et encombrement :

Le robot actuel reste volumineux, ce qui limite les possibilités de son installation autour du patient.

Il est sur un statif indépendant de la table d'opération, ce qui rend impossible toute modification de la position du patient en per-opératoire, sauf à déconnecter les trocarts du robot.

• Espace limité dans lequel les instruments du robot peuvent se mouvoir, ce qui en chirurgie digestive rend par exemple impossible de travailler à la fois dans le pelvis et sur l'angle colique gauche. Ce handicap a été amélioré sur le nouveau Da Vinci « S ».

• Temps nécessaire à chaque changement d'instrument, qui reste toujours nettement supérieur au temps nécessaire en coelioscopie standard.

• Panoplie d'instruments encore incomplète, bien que nettement améliorée au cours des dernières années.

• Vulnérabilité aux problèmes techniques. La haute sophistication du système peut exposer à plus de problèmes qu'en coeliochirurgie classique. Il reste utile d'avoir une expérience de laparoscopie classique pour ne pas être contraint de convertir en chirurgie ouverte en cas de panne.

III. Applications cliniques urologiques

Développés initialement dans l'optique d'une utilisation en chirurgie cardio-vasculaire, les travaux des premières équipes, en particulier celles qui comme à Nancy ont eu dès 2000 une activité multidisciplinaire, ont progressivement amené à envisager l'usage du robot Da Vinci pour d'autres spécialités. L'urologie s'est progressivement révélée être celle avec le plus de potentialités.

Bien qu'ayant été utilisées de façon anecdotique pour des interventions de chirurgie ouverte, les applications de la chirurgie assistée par robot sont avant tout laparoscopiques.

A. Cancer de prostate

Le développement de la prostatectomie laparoscopique assistée par robot est responsable d'une explosion des ventes du système sur le territoire nord américain.

Selon la firme Intuitive, 6.000 prostatectomies-robot ont été réalisées en 2004, 17.000 en 2005, et un chiffre de 40.000 est avancé pour 2006, soit 35% des prostatectomies aux USA...

Dans ce pays, la politique marketing des centres qui ont acquis un (ou plusieurs) robot(s) entraîne une aspiration du recrutement vers ces centres, si bien que l'acquisition d'un système Da Vinci devient une étape incontournable pour rester dans la course...

L'expérience américaine a cependant permis de montrer qu'après une courbe d'apprentissage d'une dizaine de cas, des urologues sans expérience préalable de la coeliochirurgie ont pu développer des programmes de prostatectomies, comme par exemple M. Menon à Detroit, qui a une série de plus de 2500 cas actuellement.

En dehors de cette application commercialement phare, le robot est utilisé dans de nombreuses autres applications urologiques :

B. Pelvis

• Chirurgie de la vessie

Plusieurs équipes réalisent de façon régulière des cystoprostatectomies pour vessies neurologiques, cystite interstitielle ou tumeur. La dérivation de type Bricker ou la néovessie sont réalisées soit par une mini-laparotomie, soit de façon totalement endoscopique. Des cystectomies partielles pour endométriose, réimplantation urétéro-vésicale dans une vessie psoïque ou encore plastie anti-reflux selon Cohen ont également été réalisées.

• Chirurgie gynécologique

La promontofixation pour prolapsus, l'hystérectomie élargie, la réparation de fistule vésico-vaginale, la reperméabilisation tubaire, tous gestes qui nécessitent soit une dissection précise, soit des noeuds et sutures dans un espace réduit et profond sont de très bonnes indications de la robotique.

C. Rétropéritoine

La cure de syndrome de la jonction pyélo-urétérale qui nécessite une dissection précise, des sutures fines, la mise en place d'une sonde urétérale, est probablement une des meilleures indications de la robotique puisque celle-ci permet de reproduire en mini-invasif la technique éprouvée de Küss-Anderson-Hynes qui était réalisée à ciel ouvert avec des lunettes grossissantes.

Le robot Da Vinci a été utilisé pour la réalisation de néphrectomies élargies, de néphrectomies chez le donneur vivant. Des gestes complexes comme la néphrectomie partielle ou même la cure d'un anévrisme de l'artère rénale commencent à être réalisés.

D'autres indications comme des cas particuliers de calculs, de liposclérose rétropéritonéale, de curages ganglionnaires ont été présentées, mais de façon plus anecdotique.

La surrénalectomie est pratiquée de longue date en coeliochirurgie standard et ne nécessite aucun geste de suture. L'avantage de la robotique doit encore être établi même s'il est vraisemblable, au moins sur la qualité de la dissection et du fait de meilleures conditions ergonomiques.

IV. Indications autres

D'autres spécialités tirent bénéfice de la robotique, celle-ci permettant de réaliser des interventions difficilement accessibles à la laparoscopie standard. On peut citer les hépatectomies partielles, les duodénopancréatectomies, les culottes aortiques, les remplacements valvulaires, les résections pulmonaires, la cure d'atrésie biliaire...

Des échanges entre spécialités sont particulièrement utiles pour progresser dans cette technique très évolutive. Ils sont possibles au sein de sociétés savantes comme l'Association Franco-phone de Chirurgie Robotique ou la Minimal Invasive Robotic Association qui ont été créées récemment.

V. Coût & financement

Le coût d'investissement, déjà très important, n'est pas le seul à prendre en compte dans un budget :

Le prix d'achat est de 1.090.000 Euro (hors taxe) pour le robot 3 bras, et de 1.490.000 Euro pour le da Vinci S, ce qui correspond à un amortissement sur 5 ans de 220.000 et 300.000 Euro / an respectivement.

Le contrat de maintenance est de 10 % du prix d'achat, soit 110.000 à 150.000 Euro / an. Il fait l'objet de négociations en fonction de ce qu'il inclut...

Les coûts d'investissement et de maintenance rapportés à chaque intervention diminuent avec le nombre d'interventions et sont d'environ 3400 Euro, 1700 Euro ou 1100 Euro par intervention dans l'hypothèse de 100, 200 ou 300 gestes réalisés par an respectivement pour le robot 3 bras.

Les instruments ont un coût et une durée de vie spécifiques, variables selon l'instrument. Une puce électronique est reconnue par le robot à chaque mise en place d'un instrument et décompte une « vie ». Lorsque toutes les « vies » ont été utilisées, l'instrument n'est plus reconnu et ne fonctionne plus.

Le coût de chaque instrument varie de 1950 Euro à 3200 Euro avec un nombre d'utilisations allant de 10 à 15, ce qui amène à un prix par utilisation de 150 à 300 Euro.

S'ajoutent également des frais courants (housses stériles, plaquettes porte-instruments, bouchons de trocarts ...).

Ainsi, selon le nombre d'instruments utilisés par intervention, le coût en matériel peut varier de 850 à 1200 Euro.

Les interventions au robot n'ont pas de cotation spécifique en France. Le financement pour l'hôpital dépend donc de la T2A. Depuis le 1er mars 2006 (http://www.atih.sante.fr) il est par exemple de 6663,03 Euro pour la prostatectomie (code 12C11Z) ou de 7659,52 Euro pour une néphrectomie élargie ou partielle (code 11C02V) dans le secteur public.

VI. Organisation des blocs

Dans l'expérience française, les systèmes d'organisation des blocs de robotique sont variés et leur analyse est riche d'enseignements. Entre l'idéal du bloc urologique spécifique qui dispose d'un robot dans une de ses salles (clinique à Bordeaux) et le robot partagé mais situé dans un autre hôpital (Lyon), on trouve :

• le robot installé dans un bâtiment séparé du bloc urologique (la Pitié),

• celui déplacé de salle en salle dans un bloc commun (Strasbourg)

• ou encore celui implanté dans une salle dédiée à la robotique dans un bloc commun (Nancy).

Cette organisation est plus ou moins facile à gérer et n'est pas neutre sur le plan financier, puisque les frais et les délais de transport s'ajoutent au coût de l'intervention elle-même.

Conclusion

Le robot a actuellement un prix qui peut paraître exorbitant, mais les ventes explosent... (son coût est-il si exorbitant que cela si on le compare à celui d'autres matériels médicaux comme un scanner ou une IRM en imagerie, une salle d'angioplastie en cardiologie, certains matériels de laboratoires ? )

Le chirurgien laparoscopiste est un handicapé par rapport au chirurgien « ouvert », puisqu'il n'a qu'une vision 2D (comme s'il travaillait avec un seul oeil), des instruments rigides (comme si ses poignets étaient ostéosynthésés)... Il a su cependant compenser ces déficiences, au prix d'une courbe d'apprentissage longue, et réalise maintenant des prouesses chirurgicales.

La robotique corrige ces handicaps. Grâce à l'interface informatique, elle améliore même les capacités du chirurgien en lui permettant de transférer facilement son habileté à l'approche mini-invasive et de réaliser des gestes plus fins qu'en chirurgie ouverte.

Si l'on considère ce qui a été développé par les pionniers de la robotique depuis la fin des années 1990, la diffusion des robots dans le monde, le nombre et la complexité des procédures qui sont actuellement réalisées en urologie, chirurgie digestive, cardiaque et vasculaire, ou gynécologique, l'évolution de l'informatique et des techniques de communication, les recherches menées, on ne peut qu'être convaincu de l'avenir de cette technologie.