T. MARTINEZ ; S. PLAWESKI

Service d’Orthopédie Traumatologie – CHU Albert Michallon GRENOBLE

Laboratoire TIMC – Université Joseph Fourier GRENOBLE

Objectifs :

L’amplificateur de brillance est un équipement standard au sein des blocs d’Orthopédie-Traumatologie. Il fournit en temps réel une information de bonne qualité sur une région anatomique ainsi que sur la position des outils qui permettent d’y travailler. L’un des désavantages de cette technique est représenté par l’irradiation qu’elle procure. Le but de ce travail consiste à décrire un nouveau système permettant d’utiliser un système informatique couplé à l’utilisation d’un amplificateur de brillance dans le but de permettre une navigation chirurgicale en temps réel, tout en limitant la dose de rayons X émise.

Matériel et méthode :

Un localisateur optique tridimensionnel (Polaris System, Waterloo, Ontario, Canada) est utilisé pour le suivi et la poursuite des outils chirurgicaux, du récepteur de l’amplificateur de brillance et de l’arc de référence patient préalablement fixé dans la région opérée. Chacun des éléments cités est équipé de diodes électroluminescentes qui fournissent à chaque instant leur position spatiale précise à l’ordinateur par l’intermédiaire du localisateur optique tridimensionnel. Ces informations sont intégrées dans un ordinateur (Sofamor Danek, Memphis, TE). L’amplificateur de brillance est un appareil OEC (OEC Medical System, Courtabeuf France). Afin d’éviter les phénomènes de distorsion au niveau de l’image fluoroscopique, une grille de calibrage (équipée de diodes électroluminescentes) est fixée sur le récepteur de l’amplificateur de brillance. Le chirurgien acquiert en per-opératoire deux images de face et de profil à l’aide de l’amplificateur de brillance. Après correction des phénomènes de distorsion par l’ordinateur, les deux images face et profil sont numérisées puis visualisées directement sur l’écran de l’ordinateur. Les outils chirurgicaux proprement dits (arc de référence patient ; palpeur ; pointe carrée) sont visualisés sur l’écran de l’ordinateur grâce à leur système de diodes. Une navigation chirurgicale est possible en temps réel dès lors que chaque instrument chirurgical a été préalablement calibré.

Dans un premier temps, la validation du système a été effectuée sur pièces anatomiques de rachis pour l’introduction de vis au sein de pédicules vertébraux et pour le repérage des espaces inter-vertébraux (disque inter-vertébral). Dans un second temps, six patients ont été opérés et le système a été utilisé pour mettre en place des vis pédiculaires sur des niveaux vertébraux répertoriés entre les vertèbres T12 et L4.

Résultats :

Dans un premier temps, des vis pédiculaires ont été insérées sur pièces anatomiques à l’aide du système de navigation chirurgicale fluoroscopique. Des coupes tomodensitométriques passant par les pédicules ont permis de vérifier la position des vis à l’intérieur des pédicules. Les résultats sont apparus très satisfaisants (aucune pénétration de l’os cortical pédiculaire supérieure à 2 mm). Nous avons procédé de la même façon en réalisant les six premiers cas cliniques. La position des vis a également été vérifiée par examen TDM post-opératoire. Nous avons pu vérifier que le système utilisé était précis et fiable.

Discussion et Conclusion :

Habituellement les systèmes de navigation chirurgicale assistée par ordinateur sont basés sur l’utilisation de l’imagerie tomodensitométrique pré-opératoire couplée à l’acquisition d’informations numériques anatomiques per-opératoire. Un algorithme de fusion d’images (pré et per-opératoire) permet de naviguer en temps réel. Les systèmes de navigation basés sur l’image fluoroscopique apparaissent être un complément aux systèmes basés sur l’image TDM. La fluoroscopie virtuelle apparaît être une alternative intéressante aux systèmes basés sur l’image TDM car elle ne nécessite pas l’acquisition d’images pré-opératoires spécifiques (TDM). De ce fait, l’utilisation de ce système paraît avoir de nombreuses applications en Orthopédie-Traumatologie, y compris en urgence. Comparée au système de fluoroscopie classique, la technique de fluoroscopie virtuelle permet de réduire de façon significative la dose de rayons X émise tout en augmentant la précision et la sécurité du geste opératoire.