Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre.

Une chirurgie minimalement invasive (CMI), qui implique généralement une caméra endoscopique et des instruments de laparoscopie, peut sembler être la procédure chirurgicale idéale pour ses avantages apparents. Toutefois, en comparaison à la chirurgie ouverte, les limites spatiales et outils mécaniques posés sur les chirurgiens sont si élevés que, souvent, la CMI est abandonné pour des cas complexes et même quand elle est possible, la procédure nécessite une grande dextérité, calibre et expérience du chirurgien. Cette recherche a été motivée par la nécessité d'habiles instruments chirurgicaux qui offrent un contrôle intuitif et une interface ergonomique, avec l'objectif final de développer un instrument robotisé adapté aux interventions par laparoscopie. La recherche a été basée sur l'évaluation comparative des différentes interfaces, modes de contrôle et cinématiques, en utilisant un simulateur de réalité virtuelle, développée spécialement à cet effet. Les résultats montrent que: 1. l'interface optimale a un mode de contrôle WYSIWYD (ce que vous voyez est ce que vous faites) et est exploité par les doigt. 2. les mobilités distales motorisées de l'effecteur doivent produire deux degrés de liberté (DDL) indépendants pour la flexion et la rotation de l'effecteur. Ce qui est suffisant pour des gestes SIG complexes. 3. ajouter une libre articulation à la poignée de l'instrument permet au chirurgien d'avoir une posture ergonomique. 4. un trocart actif permettrait la rotation de l'arbre de l'instrument avec un joint libre. Cette recherche a également permis le développement d'un prototype de validation de concept. Le prototype a été testé avec succès, in vitro et in vivo sur un modèle porcin.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Automatique Industrielle : Villeurbanne, INSA : 2005. / Thèse rédigée en anglais. Résumé étendu en français. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 155-167.

Les affections sinusales sont la première cause de jetage nasal unilatéral chez les chevaux. Cependant, la complexité anatomique de la région rend le diagnostic difficile avec la radiologie et l’endoscopie, et l’utilisation des techniques diagnostiques plus avancées comme la tomodensitométrie est souvent limitée par le manque de disponibilité et les coûts. Par conséquent, la sinusoscopie est souvent la technique disponible avec le meilleur taux diagnostic (70%) mais demeure invasive (trépanation de 10 à 15 mm) et peu pratique dans certains cas. Notre hypothèse est que le développement d’une technique de sinusoscopie peu invasive (TSPI), réalisée par une mini-trépanation avec une aiguille 14G (2 mm de diamètre), combinée à l’utilisation d’un nouvel endoscope flexible de 2 mm de diamètre, peut permettre d’obtenir une évaluation exhaustive des différents sinus paranasaux. Durant les deux premières phases du projet, réalisées sur des cadavres, les repères anatomiques pour réaliser une mini-trépanation des différents sinus ont été déterminés puis la visualisation des différents compartiments sinusaux a été évaluée en attribuant un score pour chaque structure sinusale. Dans une troisième phase, la TSPI a été appliquée sur des chevaux debout sous sédation afin de déterminer la faisabilité et les éventuelles complications chez des chevaux vivants. Les repères déterminés durant la phase 1 ont permis une exploration exhaustive et satisfaisante des sinus durant les deux phases suivantes. L’ensemble des chevaux a bien toléré la procédure et aucune complication sérieuse n’a été rapportée. La technique développée est facile à réaliser et peu faciliter le diagnostic des affections sinusales par tous les vétérinaires spécialistes ou non. / Paranasal sinus disease is the most common cause of unilateral nasal discharge in horses. However, achieving a definitive diagnosis using radiology and endoscopy is difficult due to the complex anatomy of the sinuses, and the use of computed tomography (gold standard) is often limited due to its cost and low availability. Consequently, sinoscopy is often the available diagnostic technique with the highest diagnostic rate (70%) but it remains invasive (10 to 15 mm trepanation) and unpractical in some cases. Our hypothesis is that the development of a minimally invasive sinoscopic technique (MIST), performed through a mini-trepanation with a 14G needle (2 mm trephination) and combined with the use of a novel flexible 2mm diameter endoscope, can allow an exhaustive evaluation of the paranasal sinuses. During the first two cadaveric phases of the project, we determined the exact anatomic landmarks to perform the mini-trepanation in the different sinuses, and the visualization of the different sinus compartments was assessed by attributing a score to each sinusal structure. In the last phase of the study, the MIST was performed on standing sedated horses to determine the feasibility and possible complications associated to the technique. The landmarks determined in the first phase allowed a thorough evaluation of the sinuses in the following phases. The horses tolerated well the procedure and no serious complications were reported. The technique developed during this study is easy to perform and could facilitate the diagnosis of paranasal sinus diseases for all veterinarians specialized or not.

Réalisé sous la co-direction des Drs Denis Bouchard et Michel Pellerin / La sternotomie médiane est l’approche classique pour la chirurgie de la valve mitrale. Elle permet une exposition optimale, mais est associée à un traumatisme chirurgical important, car elle requiert la séparation de l’os sternal. Le présent mémoire porte sur une solution alternative à la sternotomie dans le contexte de la chirurgie mitrale : la chirurgie minimalement invasive (CMI) par minithoracotomie antérolatérale. Trois études ont été réalisées dans le cadre de ce travail. Dans un premier temps, une étude de cohorte regroupant 200 patients consécutifs a permis d’évaluer le taux de succès des réparations mitrales réalisées par minithoracotomie et d’évaluer la durabilité de ces réparations à moyen terme. Par la suite, une étude comparative a été réalisée afin d’évaluer deux méthodes de clampage aortique pour la CMI, soit l’occlusion endovasculaire avec ballon et l’occlusion transthoracique. Enfin, une étude avec analyse par score de propension (propensity score) a permis de comparer la CMI à la sternotomie en ce qui a trait à une complication fréquente en chirurgie cardiaque, l’insuffisance rénale aiguë. La première étude a permis de conclure que la CMI peut être réalisée avec un taux de réparation quasi parfait, et ce malgré la courbe d’apprentissage associée à la technique minimalement invasive. Ces réparations semblent être durables, tel que démontré par une survie sans réopération de 98.3 ± 1.2% à 5 ans. La seconde étude a permis de démontrer que l’occlusion transthoracique est plus fiable que l’occlusion endoaortique et qu’elle est associée à des temps opératoires diminués et à une plus faible incidence de complications procédurales. Enfin, la troisième étude a démontré une association significative entre la CMI et une diminution du risque d’insuffisance rénale aiguë. En conclusion, la minithoracotomie antérolatérale est une excellente alternative à la sternotomie médiane. Tout en diminuant le traumatisme chirurgical, cette approche ne compromet pas la qualité de l’acte chirurgical et présente des bénéfices cliniques. / Median sternotomy is the classic approach for mitral valve surgery. This technique allows optimal exposure but is considered invasive as it requires section of the sternal bone. This thesis discusses an alternative sternotomy : minimally invasive mitral valve surgery (MIMVS) through a right anterolateral minithoracotomy. Three studies were conducted as part of this work. First, a cohort study involving 200 consecutive patients was used to evaluate the success rate of mitral valve repairs performed by minithoracotomy and assess the midterm durability of these repairs. Second, a comparative study was conducted to evaluate two methods of aortic clamping for MIMVS, namely the endovascular balloon occlusion technique and the transthoracic occlusion approach. Finally, a propensity score analysis study was performed to compare MIMVS and sternotomy with respect to a common complication following cardiac surgery : acute renal failure. The first study demonstrated that MIMVS can be performed with a near perfect repair rate, despite the learning curve associated with the minimally invasive technique. These repairs appear to be durable, as evidenced by a freedom from reoperation rate of 98.3 ± 1.2% at 5 years. The second study demonstrated that transthoracic clamping is more reliable than endoaortic occlusion and is associated with shorter operative times and a lower incidence of procedural complications. Finally, the third study found a significant association between MIMVS and a decreased risk of postoperative acute renal failure. In conclusion, the anterolateral minithoracotomy appraoch is an excellent alternative to median sternotomy. While decreasing surgical trauma, this approach does not compromise the quality of surgery and is associated with important clinical benefits.

Les maladies valvulaires constituent une cause importante de morbidité et de mortalité. Dans les pays industrialisés, l’insuffisance mitrale et la sténose aortique sont les pathologies valvulaires les plus fréquentes et leur prévalence augmentent avec l’âge. Étant donné l’augmentation de l’espérance de vie dans ces pays, la prévalence des valvulopathies dégénératives deviendra plus importante et aura un impact non négligeable sur la santé publique. Les avancées en chirurgie cardiaque ainsi que les nouvelles percées en cardiologie interventionnelle ont modifié considérablement la prise en charge des patients avec des valvulopathies en offrant des approches minimalement invasives, surtout pour les patients à haut risque chirurgical. Dans le cadre de ce mémoire, deux études rétrospectives de cohorte ont été réalisées. La première consiste à comparer les résultats postopératoires et sur trois ans de la chirurgie conventionnelle par rapport à la procédure transcathéter MitraClip chez 259 patients avec une insuffisance mitrale ischémique sévère. La deuxième étude compare les résultats postopératoires de trois approches de remplacement de la valve aortique, soit la sternotomie, la ministernotomie et la minithoracotomie. La première étude permet de conclure que la procédure MitraClip a un taux de mortalité postopératoire et sur 3 ans inférieur à celui de la chirurgie mais qu’elle est associée à un plus haut taux de récurrence de l’insuffisance mitrale après 3 ans. La deuxième étude démontre que les deux approches minimalement invasives, la ministernotomie et la mini-thoracotomie, ont un taux équivalent de mortalité intra-hospitalier à la sternotomie. La mini-thoracotomie est associée à moins de saignement périopératoire et moins de douleur au repos que la sternotomie. En conclusion, les approches minimalement invasives offrent une excellente alternative à la chirurgie conventionnelle dans le traitement de la maladie valvulaire. Les bénéfices cliniques sont d’autant plus évidents lorsque les patients sont adéquatement sélectionnés; d’où l’importance d’une ‘Heart Team’ qui collabore pour une meilleure prise en charge des patients. / Valvular heart disease is an important cause of morbidity and mortality. In western countries, mitral regurgitation and aortic stenosis are the most frequent valvular pathologies and their prevalence increases with age. With the increase in life expectancy in these countries, the prevalence of degenerative valve disease will increase with a significant burden on healthcare systems. Advances in cardiac surgery as well as new breakthroughs in interventional cardiology have considerably modified the management of patients with valvular disease, by offering minimally invasive approaches, especially for patients at high surgical risk. In this thesis, two retrospective cohort studies were carried out. The first compares the postoperative and 3 years outcomes of mitral valve surgery vs MitraClip, a transcatheter procedure, in 259 patients with severe ischemic mitral regurgitation. The second study compares the postoperative results of two minimally invasive techniques (ministernotomy and minithoracotomy) for aortic valve replacement to conventional sternotomy. In the first study, MitraClip procedure had lower postoperative and 3-year mortality rate than surgery, but it was associated with higher recurrence rate of mitral regurgitation after 3 years. The second study showed that the two minimally invasive approaches had similar intrahospital mortality rate to sternotomy. Minithoracotomy was associated with less perioperative bleeding and less pain at rest than sternotomy. In conclusion, minimally invasive approaches offer an excellent alternative to conventional surgery in the treatment of valvular disease. The clinical benefits are more highlighted when patients are properly selected; hence the importance of a "Heart Team" that collaborates for better patient care.

Obturation par système de ligature thermo-fusion de l'artère pulmonaire dans les lobectomies par vidéothoracoscopie. Objectifs : La résection pulmonaire anatomique est la stratégie de traitement principale pour les cancers du poumon non à petites cellules (CPNPC) de stade I et II. L’approche minimalement invasive est recommandée par rapport à l’approche ouverte par thoracotomie. La division de l'artère pulmonaire est généralement effectuée à l'aide d'agrafes mécaniques. Cependant, leur taille, leur rigidité et leur forme peuvent les rendre difficiles à utiliser sur les petites branches de l’artère pulmonaire, ce qui peut augmenter le risque d'hémorragie. Les appareils de ligature thermo-fusion peuvent constituer une alternative pour sceller les branches de l’artère pulmonaire avec l'avantage d'être plus petits et plus fins. Cette thèse vise à évaluer l'efficacité et la sécurité d'un appareil à énergie ultrasonique pour sceller les branches de l’artère pulmonaire de 7 mm ou moins durant les résections pulmonaires anatomiques minimalement invasives. Méthodes : Une approche par étape a été adoptée. Initialement, une étude de survie animale a été menée. L’appareil à énergie ultrasonique a été utilisé pour diviser toutes les branches de l’artère pulmonaire lors de lobectomies par thoracoscopie. Deux essais cliniques de phase 1 ont été menés ; le premier lors de lobectomies ouvertes et le second lors de lobectomies par thoracoscopie. Dans les deux essais, l’appareil à énergie ultrasonique a été utilisé pour sceller les branches de l’artère pulmonaire de 7 mm ou moins. Un essai clinique multicentrique de phase 2 a enrôlé des patients devant recevoir une lobectomie par thoracoscopie. De manière similaire aux essais de phase 1, l’appareil à énergie ultrasonique a été utilisé pour sceller les branches de l’artère pulmonaire de 7 mm ou moins. Enfin, une étude animale évaluant la production de chaleur lors du scellement de l’artère pulmonaire avec des dispositifs à énergie a été réalisée. Résultats : Dans l'étude de survie animale, 21 branches de l’artère pulmonaire ont été scellées avec l’appareil à énergie ultrasonique. Une branche de 10 mm n’était pas complètement scellée immédiatement après l’application de l’appareil à énergie ultrasonique et a correctement été scellée en réappliquant l’appareil. Il n'y a eu aucune autre complication. Dans les essais cliniques de phase 1 et 2, un total de 180 patients ont été recrutés et 239 branches de l’artère pulmonaire ont été scellées avec l’appareil à énergie ultrasonique. Trois artères n’étaient pas complètement scellées en intraopératoire et un patient a nécessité une conversion en thoracotomie. Il n'y a eu aucune mortalité postopératoire. L'étude animale évaluant la production de chaleur émise par les appareils de ligature thermo-fusion a établi que l’appareil devrait avoir une marge de sécurité de 3 mm par rapport aux structures vitales. Conclusion : Dans cette approche par étapes, l’appareil à énergie ultrasonique était sécuritaire et efficace pour sceller les branches de l'artère pulmonaire de 7 mm ou moins. L’appareil est une alternative appropriée aux agrafes mécaniques pour sceller les petites branches de l'artère pulmonaire lors de résections pulmonaires anatomiques minimalement invasives. Cela pourrait rendre les résections pulmonaires minimalement invasives plus faciles et plus sécuritaires. / Ultrasonic Energy for Pulmonary Artery Branch Ligation During VATS Lobectomy Objectives : Anatomic lung resection is the primary treatment strategy for stage I and II non-small cell lung cancer (NSCLC). A minimally invasive approach is recommended over open thoracotomy. Pulmonary artery (PA) division is usually achieved with endostaplers. However, their large size, rigidity and shape can make them difficult to apply on small PA branches and may increase the risk of PA injury and hemorrhage. Ultrasonic energy devices may represent a suitable alternative for PA sealing with the advantage of being smaller and finer. This thesis aims at evaluating the safety and efficacy of an ultrasonic energy device to seal PA branches of 7 mm or less during minimally invasive anatomical lung resections. Methods : A stepwise approach was adopted. Initially, an animal survival study was conducted. The ultrasonic energy device was used to divide all the PA branches during video-assisted thoracoscopic surgery (VATS) lobectomy in the animals. Two phase 1 trials were conducted; the first was in open lobectomy and the second in VATS lobectomy. In both trials, the ultrasonic energy device was used to seal PA branches of 7 mm or less. A multicenter phase 2 clinical trial enrolled patients undergoing VATS lobectomy. Similarly to the phase 1 trials, the ultrasonic energy device was used to seal PA branches of 7 mm or less. Finally, an animal study evaluating heat production during PA sealing with energy devices was completed. Results : In the animal survival study, a total of 21 PA branches were sealed with the ultrasonic energy device. One 10 mm PA branch had a partial seal failure immediately at the time of sealing and was successfully sealed by reapplying the device. There were no other complications. In the phase 1 and 2 trials, a total of 180 patients were recruited and 239 PA branches were sealed with the ultrasonic energy device. Three intraoperative seal failures occurred, and one patient required conversion to thoracotomy. There was no postoperative mortality. The animal study evaluating heat production established that the device tip should have a safety margin of 3 mm from vital structures. Conclusions : In this bench-to-bedside approach, the ultrasonic energy device for sealing PA branches of 7 mm or less was safe and efficient. The device is a suitable alternative to endostaplers for sealing small PA branches during minimally invasive anatomical lung resections. This has the potential to make minimally invasive lung resections easier and safer.