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Percée du simulateur 4D en chirurgie du cerveau

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Les opérations d'anévrisme dans le cerveau comptent parmi les procédures les plus délicates de la neurochirurgie. Les chirurgiens sont soumis aux exigences les plus élevées lors du choix du type d'intervention, de la planification du trajet et de la réalisation d'interventions extrêmement délicates sur le vaisseau sanguin.

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Une nouvelle technologie de formation, développée conjointement par l'Inselspital, l'Hôpital universitaire de Berne et le centre ARTORG de l'Université de Berne, permettra d'améliorer encore la sécurité des patients lors des futures procédures : un nouveau simulateur 4D permet de planifier, de tester et d'optimiser la procédure sur un modèle 4D exact, qui imite également le sang, les vaisseaux sanguins et le pouls.

Environ 2 adultes sur 100 ont un anévrisme, une dilatation en forme de ballon d'une artère cérébrale, très souvent sans le sentir ou le savoir. En fonction de sa taille et de sa stabilité, un anévrisme risque de se rompre et de provoquer une hémorragie cérébrale. Le traitement neurochirurgical des anévrismes cérébraux est difficile en raison de leurs caractéristiques anatomiques uniques, de l'emplacement et de l'implication des vaisseaux sanguins. C'est pourquoi il est nécessaire d'examiner attentivement le risque de rupture par rapport aux risques de la chirurgie. Les complications au cours de l'opération, bien que rares, peuvent avoir des conséquences de grande envergure. C'est pourquoi la réduction des risques de l'opération est une priorité absolue.

Une équipe de spécialistes des départements de neurochirurgie et de neuroradiologie interventionnelle de l'hôpital de l'Île et du centre ARTORG de l'Université de Berne a mis au point une technologie de simulation 4D primée, dédiée à la formation aux interventions de clippage neurochirurgical (clampage de l'anévrisme) et de bobinage endovasculaire (remplissage de la cavité de l'anévrisme).

Le simulateur reproduit l'expérience visuelle et haptique de la procédure à partir de répliques réalistes en trois dimensions du crâne, du cerveau et des vaisseaux sanguins de l'anatomie du patient. Dans le simulateur, les spécialistes trouvent la situation précise 1:1 qui se présentera plus tard lors de l'opération réelle. Cette extension de la simulation physique en 4D est unique au monde. Elle permet de modéliser avec précision les vaisseaux sanguins, le pouls, le flux sanguin et les aspects temporels de l'intervention.

Le simulateur 4D est utilisé à la fois pour planifier la procédure de découpage et d'enroulement et pour pratiquer de manière réaliste un cas réel. Grâce à la planification améliorée et à la pratique pré-opératoire, les risques de complications seront rigoureusement réduits.

Les interventions chirurgicales sur le cerveau ont une composante émotionnelle prononcée pour les patients. Le succès d'une opération est en outre facilité par une attitude positive et l'élimination des craintes. La technologie de simulation 4D permet d'éduquer et d'expliquer l'ensemble de l'intervention à un patient dans un cadre 1:1 afin de soutenir positivement la motivation du patient.

Le simulateur 4D offre également de nouvelles dimensions dans l'enseignement et la formation des spécialistes en neurochirurgie et en neuroradiologie. Les médecins peuvent acquérir une expérience précieuse en s'entraînant sur le simulateur 4D, tant pendant leur formation en résidence pour le titre de spécialiste que pendant les cours approfondis ultérieurs destinés aux spécialistes. Dans le cadre de la formation, en particulier, il est également possible de quantifier et de comparer les performances des chirurgiens eux-mêmes. Un premier cours de ce type est prévu pour l'été 2021 à Berne.

Le Dr David Bervini, (neurochirurgien) et le candidat au doctorat Fredrick Johnson Joseph (ingénieur biomédical) doivent fonder SurgeonsLab en janvier 2021. Cette start-up dynamique produira et développera le nouveau simulateur 4D ainsi qu'une gamme de services de formation et d'innovations pré-opératoires dans le domaine de la chirurgie du cerveau. Ils s'appuient sur un conseil consultatif de haut niveau et sur le soutien d'experts internationaux tels que le professeur Andreas Raabe et le professeur Stefan Weber. Les futures étapes de développement intégreront des applications de l'intelligence artificielle (IA) et, à terme, de la robotique.