Introduction : Le nombre de chirurgies d’un jour (CDJ) a augmenté drastiquement dans les dernières décennies. La douleur peut être difficile à gérer à domicile et la douleur aiguë postopératoire insuffisamment soulagée peut mener à la douleur chronique postopératoire (DCPO). Méthodes : Nous avons évalué la douleur 90 jours post-chirurgie en CDJ dans une étude de cohorte prospective multicentrique et internationale de participants ≥ 45 ans avec comorbidités ou ≥ 65 ans. La douleur a été évaluée par le Brief Pain Inventory. Les facteurs de risque de la DCPO ont été identifiés par une régression logistique multivariable. Résultats : Un total de 2054 participants ont été inclus et la DCPO était présente chez 12,0% des participants, dont 93,1% présentaient une nouvelle douleur au site chirurgical. La douleur était modérée à sévère chez 9% des participants. Les facteurs de risque identifiés étaient le tabagisme actif (RC 1,8; 95% IC 1,2-2,8), l’ethnicité (hispanique/latino RC 3,4; 95% IC 1,7-6,9) et Premières Nations/autochtone RC 4,0; 95% IC 1,1-15,4), les chirurgies orthopédiques (RC 4,7; 95% IC 2,2-9,7), plastiques (RC 4,3; 95% IC 2,0-9,2), du sein (RC 2,7; 95% IC 1,3-5,8) et vasculaires (RC 2.7; 95% IC 1.1-6.7). La consommation d’opioïdes à 90 jours a été rapportée par 6,7% des participants et 48,2% de ceux-ci étaient des nouveaux consommateurs d’opioïdes. Conclusions : La DCPO après une CDJ est fréquente, souvent modérée à sévère en intensité, et se produit surtout chez des patients sans douleur préopératoire. L’identification des patients à risque de DCPO peut aider à cibler des interventions préventives. / Background: The number of same-day surgery has increased markedly in recent decades. Management of postoperative pain can be challenging for patients at home and poorly controlled pain may result in chronic postsurgical pain (CPSP). Methods: We assessed pain 90 days after ambulatory surgery in an international, multicentre prospective cohort study of participants ≥45 years old with comorbidities or ≥65 years old. Pain was assessed using the Brief Pain Inventory. Risk factors for chronic postsurgical pain were identified using multivariable logistic regression. Results: A total of 2054 patients were included and CPSP occurred in 12% of participants, of whom 93.1% had new pain at the surgical site. Moderate to severe CPSP occurred in 9% of participants. Independent risk factors of CPSP were active smoking (OR 1.8; 95% CI 1.2-2.8), ethnicity (i.e., Hispanic/Latino ethnicity OR 3.4; 95% CI 1.7-6.9 and First nations/native persons OR 4.0; 95% CI 1.1-15.4), orthopaedic surgery (OR 4.7; 95% CI 2.2-9.7), plastic surgery (OR 4.3; 95% CI 2.0-9.2), breast surgery (OR 2.7; 95% CI 1.3-5.8), and vascular surgery (OR 2.7; 95% CI 1.1-6.7). Opioid use at 90 days was reported in 6.7% of participants, of which 48.2% were new opioid users. Conclusions: CPSP after same-day surgery is frequent, usually moderate to severe, and occurs mainly in patients without chronic pain prior to surgery. Identifying patients at higher risk of CPSP may help target preventive interventions.

Malgré des progrès significatifs dans le diagnostic précoce, on constate ces dernières années une nette tendance à l'augmentation du nombre de patients atteints de carcinome à cellules rénales (CCR) présentant une complication spécifique sous la forme d'un thrombus tumoral (TT) s'étendant le long de la lumière de la veine cave inférieure (VCI) au-dessus du niveau du diaphragme, jusqu'à l'atrium droit. Le seul traitement efficace du CCR avec TT reste la chirurgie. La chirurgie conventionnelle comprend la néphrectomie radicale avec thrombectomie, nécessitant des techniques de pontage cardio-pulmonaire et l'arrêt de la circulation sanguine, ce qui implique toujours des complications graves. Pour les éviter, diverses options d'accès chirurgical à la partie supradiaphragmatique de la VCI et à l'atrium droit ont été proposées exclusivement par le côté abdominal, en utilisant diverses options de diaphragmotomie et de péricardotomie avec isolement de la VCI dans la cavité péricardique. L'un des points les plus importants dans le traitement chirurgical du CCR avec TT supradiaphragmatique, est le contrôle de l'extrémité distale du TT. Cette étape dépend largement de l'accès choisi. Dans ce travail, afin d'optimiser les techniques chirurgicales pour les patients atteints de TT supradiaphragmatique, nous avons comparé la faisabilité et la sécurité des différents accès chirurgicaux transdiaphragmatiques. Nous avons également proposé un accès transdiaphragmatique transpéricardique combiné comprenant des diaphragmotomies en forme de T et circulaires, combinées à des péricardotomies longitudinales et circulaires. Nous avons utilisé quatre corps préservés avec la méthode Thiel pour réaliser les simulations chirurgicales. La néphrectomie radicale avec thrombectomie a été réalisée par deux experts de manière indépendante. Quatre approches chirurgicales de la VCI supradiaphragmatique ont été réalisées consécutivement. Nous avons utilisé des simulateurs de TT de différents diamètres et densités pour étudier la palpation de l'apex du TT et son déplacement. La faisabilité et la sécurité de chaque accès et de chaque procédure chirurgicale ont été évaluées à l'aide du test du Chi carré, avec correction des comparaisons multiples (Bonferroni). Notre travail a confirmé la faisabilité et la sécurité des approches transdiaphragmatiques. Les accès transpéricardiques sont préférables dans les cas où les TT sont plus élevés. Ils constituent une alternative adéquate à la chirurgie conventionnelle en cas de TT flottant supradiaphragmatique, jusqu’à l’atrium droit. / Despite significant progress in early diagnosis, there has been a clear trend in recent years towards an increasing number of renal cell carcinoma (RCC) patients with a specific complication in the form of a tumor thrombus (TT) extending along the lumen of the inferior vena cava (IVC) above the level of the diaphragm into the right atrium. The only effective treatment for RCC with TT remains surgery. Conventional surgery includes radical nephrectomy with thrombectomy, requiring cardiopulmonary bypass techniques and cessation of blood flow, which always involves serious complications. To avoid them, various options for surgical access to the supradiaphragmatic part of the IVC and the right atrium have been proposed exclusively from the abdominal side, using various options of diaphragmotomy and pericardotomy with isolation of the IVC in the pericardial cavity. One of the most important issues in the surgical treatment of RCC with supradiaphragmatic TT is the control of the distal end of the TT. This step depends largely on the access chosen. In this work, to optimize surgical techniques for patients with supradiaphragmatic TT, we compared the feasibility and safety of different transdiaphragmatic surgical accesses. We also proposed a combined transdiaphragmatic transpericardial access including T-shaped and circular diaphragmotomies combined with longitudinal and circular pericardotomies. We used four bodies preserved with the Thiel method to perform the surgical simulations. Radical nephrectomy with thrombectomy was performed by two experts independently. Four supradiaphragmatic ICV surgical approaches were performed consecutively. We used TT simulators of different diameters and densities to study palpation of the TT apex and its displacement. The feasibility and safety of each access and surgical procedure were evaluated using the Chi-square test with correction for multiple comparisons (Bonferroni). Our work confirmed the feasibility and safety of transdiaphragmatic approaches. Transpericardial accesses are preferable in cases with higher TT. They are an adequate alternative to conventional surgery in cases of supradiaphragmatic floating TT, up to the right atrium.

Introduction : En situation anxiogène comme une chirurgie d’un jour, les enfants accordent une attention importante aux comportements qu’adoptent leurs parents. Objectif : L’objectif de cette analyse secondaire était d’explorer la relation entre les comportements des parents et ceux des enfants en salle de réveil à la suite d’une chirurgie d'un jour. Méthodologie : À l’aide d’un devis de recherche descriptif corrélationnel, soixante-et-onze dyades parent-enfant ont été observées à l’aide d’une caméra vidéo en salle de réveil. Tous les comportements manifestés ont été codifiés à l’aide du Child Behavior Coding System-PACU. Des tests de corrélations Pearson /Spearman et Poisson ont été menés à l'aide de SPSS. Résultats : Une forte corrélation significative et positive a été obtenue entre l’humour procédural des parents et la demande d’information, un discours non relié à la procédure, un discours relié à la procédure et un affect positif chez l’enfant. Conclusion : Les parents et les enfants pourraient bénéficier d’une préparation péri-opératoire centrée sur la parentalité bidirectionnelle et d’un accompagnement de l’équipe soignante en salle de réveil.

Introduction : The acute care surgery (ACS) units are dedicated to the prompt management of surgical emergencies. It is a systemic way of organizing on-call services to diminish conflict between urgent care and elective obligations. The aim of this study was to define the characteristics of an ACS unit and to find common criteria in units with reported good functioning. Methods : As of July 1st 2014, 22 Canadian hospitals reported having an ACS unit. A survey with questions about the organization of the ACS units, the population it serves, the number of emergencies and trauma cases treated per year, and the satisfaction about the implementation of this ACS unit was sent to those hospitals. Results : The survey’s response rate was 73%. The majority of hospitals were tertiary or quaternary centers, served a population of more than 200 000 and had their ACS unit for more than three years. The median number of surgeons participating in an ACS unit was 8.5 and the majority were doing seven day rotations. The median number of operating room days was 2.5 per week. Most ACS units (85%) had an estimated annual volume of more than 2500 emergency consultations (including both trauma and non-trauma) and 80% operated over 1000 cases per year. Nearly all the respondents (94%) were satisfied with the implementation of the ACS unit in their hospital. Conclusion : Most surgeons felt that the implementation of an ACS unit resulted in positive outcomes. However, there should be a sizeable catchment population and number of surgical emergencies to justify the resulting financial and human resources. / Introduction : Les unités de soins aigus chirurgicaux (USAC) sont des unités dédiées à la prise en charge rapide des patients se présentant avec des urgences chirurgicales. Elles ont pour rôle de diviser le service de chirurgie générale afin d’organiser le système de garde en diminuant le conflit entre la prise en charge des urgences chirurgicales et les obligations électives. Nous avions pour objectif de définir les caractéristiques des USAC et de trouver des critères communs aux unités ayant rapporté un fonctionnement efficace et une bonne organisation. Méthodes : En date du 1er juillet 2014, vingt-deux hôpitaux canadiens rapportaient posséder une USAC. Un questionnaire comportant des questions sur l’organisation de leur USAC, la population desservie, le nombre d’urgences chirurgicales annuelles et la satisfaction en lien avec l’implantation de leur USAC leur a été envoyé. Résultats : Nous avons obtenu un taux de réponse de 73%. La majorité des hôpitaux étaient des centres tertiaires ou quaternaires, servaient une population de plus de 200 000 personnes et possédaient une USAC depuis plus de trois ans. Un nombre médian de 8,5 chirurgiens participaient à l’USAC et travaillaient en alternance sur une période de 7 jours. Le nombre médian de priorités opératoires était de 2,5 jours par semaine. La plupart des unités (85%) avait un nombre annuel estimé de plus de 2 500 consultations urgentes et 80% des unités opéraient plus de 1 000 cas par année. La grande majorité des répondants (94%) se disait satisfaite de la création d’une USAC dans leur hôpital. Conclusion : La majorité des chirurgiens affirme avoir vu un impact positif depuis la mise en place de l’USAC. Par contre, pour justifier la création d’une USAC, il semble nécessaire que soient présents un certain bassin de population, un nombre minimal annuel d’urgences chirurgicales ainsi qu’un certain nombre de chirurgiens y participant.

Le bloc opératoire est au coeur des soins délivrés dans l'hôpital. Suite à de nombreux développements techniques et médicaux, il devient équipé de salles opératoires hautement technologiques. Bien que ces changements soient bénéfiques pour le traitement des patients, ils accroissent la complexité du déroulement des opérations. Ils impliquent également la présence de nombreux systèmes électroniques fournissant de l'information sur les processus chirurgicaux. Ce travail s'intéresse au développement de méthodes statistiques permettant de modéliser le déroulement des processus chirurgicaux et d'en reconnaitre les étapes, en utilisant des signaux présents dans le bloc opératoire. Nous introduisons et formalisons le problème consistant à reconnaitre les phases réalisées au sein d'un processus chirurgical, en utilisant une représentation des chirurgies par une suite temporelle et multi-dimensionnelle de signaux synchronisés. Nous proposons ensuite des méthodes pour la modélisation, la segmentation hors-ligne et la reconnaissance en-ligne des phases chirurgicales. La méthode principale, une variante de modèle de Markov caché étendue par des variables de probabilités de phases, est démontrée sur deux applications médicales. La première concerne les interventions endoscopiques, la cholécystectomie étant prise en exemple. Les phases endoscopiques sont reconnues en utilisant des signaux indiquant l'utilisation des instruments et enregistrés lors de chirurgies réelles. La deuxième application concerne la reconnaissance des activités génériques d'une salle opératoire. Dans ce cas, la reconnaissance utilise de l'information 4D provenant d'un système de reconstruction multi-vues / The department of surgery is the core unit of the patient care system within a hospital. Due to continuous technical and medical developments, such departments are equipped with increasingly high-tech surgery rooms. This provides higher benefits for patient treatment, but also increases the complexity of the procedures' workflow. This also induces the presence of multiple electronic systems providing rich and various information about the surgical processes. The focus of this work is the development of statistical methods that permit the modeling and monitoring of surgical processes, based on signals available in the surgery room. We introduce and formalize the problem of recognizing phases within a workflow, using a representation of interventions in terms of multidimensional time-series formed by synchronized signals acquired over time. We then propose methods for the modeling, offline segmentation and on-line recognition of surgical phases. The main method, a variant of hidden Markov models augmented by phase probability variables, is demonstrated on two medical applications. The first one is the monitoring of endoscopic interventions, using cholecystectomy as illustrative surgery. Phases are recognized using signals indicating tool usage and recorded from real procedures. The second application is the monitoring of a generic surgery room workflow. In this case, phase recognition is performed by using 4D information from surgeries performed in a mock-up operating room in presence of a multi-view reconstruction system

Cette thèse a pour objectif la conception de méthodes pour la reconnaissance automatique des activités chirurgicales. Cette reconnaissance est un élément clé pour le développement de systèmes réactifs au contexte clinique et pour des applications comme l’assistance automatique lors de chirurgies complexes. Nous abordons ce problème en utilisant des méthodes de Vision puisque l’utilisation de caméras permet de percevoir l’environnement sans perturber la chirurgie. Deux types de vidéos sont utilisées : des vidéos laparoscopiques et des vidéos multi-vues RGBD. Nous avons d’abord étudié les résultats obtenus avec les méthodes de l’état de l’art, puis nous avons proposé des nouvelles approches basées sur le « Deep learning ». Nous avons aussi généré de larges jeux de données constitués d’enregistrements de chirurgies. Les résultats montrent que nos méthodes permettent d’obtenir des meilleures performances pour la reconnaissance automatique d’activités chirurgicales que l’état de l’art. / The main objective of this thesis is to address the problem of activity recognition in the operating room (OR). Activity recognition is an essential component in the development of context-aware systems, which will allow various applications, such as automated assistance during difficult procedures. Here, we focus on vision-based approaches since cameras are a common source of information to observe the OR without disrupting the surgical workflow. Specifically, we propose to use two complementary video types: laparoscopic and OR-scene RGBD videos. We investigate how state-of-the-art computer vision approaches perform on these videos and propose novel approaches, consisting of deep learning approaches, to carry out the tasks. To evaluate our proposed approaches, we generate large datasets of recordings of real surgeries. The results demonstrate that the proposed approaches outperform the state-of-the-art methods in performing surgical activity recognition on these new datasets.

Les travaux de thèse présentés s’intéressent à l’optimisation des activités d’un bloc opératoire. Ces activités concernent les interventions chirurgicales à planifier et les interventions de maintenance préventive sur les équipements dans les salles d’opération. Une solution est la synchronisation de ces activités lors de la construction du planning opératoire au niveau opératoire. Nous dissocions deux stratégies de programmation opératoire : programmation ouverte et programmation avec allocation préalable des plages horaires aux chirurgiens. Pour chacune des stratégies, nous considérons deux cas : le cas où l’heure de début d’une intervention de maintenance dans la salle est fixée, ladite intervention précédant l’affection des interventions chirurgicales dans les salles. Le second cas étant celui où l’heure de début de maintenance varie dans un intervalle entre une heure de début minimum et une heure de début maximum, avec l’intervention de maintenance placée a posteriori.Nous faisons plusieurs propositions de méthodes (exactes et approchées), y compris une méthode hybride, qui repose sur le couplage entre une métaheuristique et une heuristique. Les résultats obtenus sur des instances générées en concertation avec le monde hospitalier sont intéressants. / The presented dissertation is about the optimization of hospital systems, more precisely the optimization of the activities of an operation theatre. These activities showcase the surgical procedures to be planned and the preventive maintenance interventions on the equipment in the operating rooms. One solution is the synchronization of these activities during the construction of the operational planning at the operational level.We dissociate two operating programming strategies: Open Scheduling or Open programming and Block Scheduling or Programming with prior allocation of times to surgeons. For each strategy two cases are considered: the first case is where the time of beginning of a maintenance intervention in the room is fixed - this intervention preceding the affection of the surgical interventions in the rooms. The second case is where the maintenance start time varies in the interval between a minimum start time and a maximum start time, with the maintenance intervention placed beforehand. We make several proposition’s methods (exact and approximate), including a hybrid method, which is based on the coupling between a metaheuristic and a heuristic. The results obtained on bodies generated in consultation with the hospital’s world are interesting.

Dans un contexte d’augmentation constante des dépenses de santé, la création et l'utilisation des technologies innovantes en chirurgie mini-invasive est de plus en plus tributaire de notre capacité à démontrer leur efficacité et évaluer leurs impacts. À ce jour, comme nous le montrons tout au long de cette thèse, la littérature en sciences économiques ne fournit pas aux décideurs et aux évaluateurs les outils adéquats pour réaliser de telles évaluations.Notre travail combine les meilleurs aspects de l'économie de la santé et de l'économie de l'innovation afin d’établir un cadre méthodologique commun pour l'évaluation des innovations chirurgicales hybrides. En utilisant l'institut de chirurgie guidée par l'image (IHU Strasbourg) comme fondation pour nos analyses, nous créons les bases pour une évaluation coût-bénéfice globale couvrant aussi bien ses activités de soin que de R\&D.L'utilisation des outils développés dans cette thèse permettra à l'IHU, ou tout autre institut chirurgical, de justifier l’intérêt de ces types d'activités en démontrant que les impacts socio-économiques d'une innovation chirurgicale peuvent, éventuellement, compenser le coût supplémentaire qu'elle génère pour le système de santé. / With constant rises in healthcare expenditures, the creation and use of innovative technologies in Minimally Invasive Surgery (MIS) is increasingly dependent on our ability to demonstrate their efficiency and evaluate their impacts. To date, as we show throughout this thesis, the economic literature has not provided decision makers and analysts with the adequate tools to perform such evaluations.Our work combines the best aspects of health economics and economics of innovation to establish a common methodological framework for the evaluation of hybrid innovations in MIS. Using the Institute of Image Guided Surgery (IHU Strasbourg) as a base for our investigations, we create the groundwork for a comprehensive cost-benefit evaluation covering the institute’s patient care and R\&D activities.The use of the tools developed in this thesis will allow the IHU, or any other surgical institute, to provide advocacy for these types of activities by demonstrating that the socio-economic impacts of a surgical innovation can possibly outweigh the additional cost it incurs to the healthcare system.