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• DELATTRE Eloïse : eloise.delattre59@gmail.com
• FRAYCHINAUD Etienne : etienne.fraychinaud@gmail.com
• NZIMI Fabio­la : valnzims@gmail.com
• QURAISHI Aamir : quraishiaamir7@gmail.com
• ROSSETTI Alexandre : alex.ros2206@gmail.com

Citation

A rap­pe­ler pour tout usage : ROSSETTI Alexandre, FRAYCHINAUD Etienne, DELATTRE Eloïse, QURAISHI Aamir, NZIMI Fabio­la « Chi­rur­gie 4.0 : Inté­gra­tion du numé­rique au bloc opé­ra­toire », Uni­ver­si­té de Tech­no­lo­gie de Com­piègne (France), Mas­ter Ingé­nie­rie de la San­té, Mémoire de Pro­jet, https://travaux.master.utc.fr/, réf n° IDS254, jan­vier 2025, https://doi.org/10.34746/ids254, https://travaux.master.utc.fr/formations-master/ingenierie-de-la-sante/ids254/

Résumé

Le bloc opé­ra­toire évo­lue vers la chi­rur­gie 4.0, une trans­for­ma­tion ins­pi­rée par l’Industrie 4.0 et repo­sant sur des tech­no­lo­gies telles que l’intelligence arti­fi­cielle, l’Internet des objets médi­caux (IoMT), les robots chi­rur­gi­caux, l’imagerie avan­cée et les jumeaux numé­riques. Ces outils moder­nisent le bloc opé­ra­toire, offrant des soins plus sûrs et plus effi­caces tout en amé­lio­rant l'expérience des pro­fes­sion­nels de santé.

Les salles mul­ti­mo­da­li­té et les robots chi­rur­gi­caux révo­lu­tionnent la pra­tique en aug­men­tant la pré­ci­sion des inter­ven­tions, rédui­sant les com­pli­ca­tions post opé­ra­toires et opti­mi­sant la ges­tion des cas com­plexes. Tou­te­fois, leur mise en œuvre pré­sente des défis impor­tants, notam­ment l’adaptation des infra­struc­tures, la sécu­ri­sa­tion des don­nées médi­cales, l’intégration inter­opé­rable des dis­po­si­tifs connec­tés et le res­pect de cadres régle­men­taires stricts..

Abstract

The Ope­ra­ting rooms are advan­cing toward Sur­ge­ry 4.0, a trans­for­ma­tion ins­pi­red by Indus­try 4.0 and dri­ven by tech­no­lo­gies such as Arti­fi­cial Intel­li­gence, the Inter­net of Medi­cal Things (IoMT), sur­gi­cal robots, advan­ced ima­ging, and digi­tal twins. These inno­va­tions moder­nize ope­ra­ting rooms, deli­ve­ring safer and more pre­cise heal­th­care while enhan­cing the expe­rience of heal­th­care professionals.

Mul­ti­mo­dal rooms and sur­gi­cal robots are revo­lu­tio­ni­zing sur­gi­cal prac­tice by increa­sing pre­ci­sion in inter­ven­tions, redu­cing post­ope­ra­tive com­pli­ca­tions, and opti­mi­zing the mana­ge­ment of com­plex cases. Howe­ver, their imple­men­ta­tion poses
chal­lenges, inclu­ding adap­ting infra­struc­tures, secu­ring medi­cal data, ensu­ring inter­ope­ra­bi­li­ty of connec­ted medi­cal devices, and adhe­ring to strict regulations.

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Glossaire

Mini-inva­sive : Tech­nique chi­rur­gi­cale qui réduit au maxi­mum la taille des inci­sions néces­saires pour effec­tuer une inter­ven­tion, limi­tant ain­si les trau­ma­tismes aux tis­sus et favo­ri­sant une récu­pé­ra­tion rapide.

Micro-inva­sive : Une évo­lu­tion des tech­niques mini-inva­sives, impli­quant des ins­tru­ments encore plus fins et des inci­sions presque imper­cep­tibles, sou­vent uti­li­sées dans des inter­ven­tions spé­cia­li­sées comme la neurochirurgie.

VLAN (Vir­tual Local Area Net­work) : Réseau local vir­tuel per­met­tant de seg­men­ter un réseau infor­ma­tique phy­sique en plu­sieurs réseaux logiques dis­tincts, aug­men­tant la sécu­ri­té et l'efficacité de la ges­tion des don­nées dans des envi­ron­ne­ments com­plexes tels que les hôpitaux.

EAI (Enter­prise Appli­ca­tion Inte­gra­tion) : Tech­no­lo­gie ou ensemble de pro­ces­sus per­met­tant d'intégrer et d'harmoniser les flux de don­nées entre dif­fé­rentes appli­ca­tions uti­li­sées dans une organisation.

Norme HL7 (Health Level Seven) : Norme inter­na­tio­nale des­ti­née à faci­li­ter l'échange élec­tro­nique de don­nées de san­té entre dif­fé­rents sys­tèmes d'information.

Norme DICOM (Digi­tal Ima­ging and Com­mu­ni­ca­tions in Medi­cine) : Stan­dard inter­na­tio­nal pour gérer, sto­cker, trans­mettre et par­ta­ger des images médi­cales, essen­tiel pour les dis­po­si­tifs d'imagerie comme les scan­ners et arceaux.

Bas­tion : Dis­po­si­tif ou sys­tème de sécu­ri­té infor­ma­tique uti­li­sé pour pro­té­ger les com­mu­ni­ca­tions et l'accès à des équi­pe­ments cri­tiques, comme les robots chi­rur­gi­caux, en éta­blis­sant des connexions chif­frées et sécurisées.

IoMT (Inter­net of Medi­cal Things) : Réseau d'objets connec­tés dédiés à la san­té, per­met­tant de col­lec­ter, trans­mettre et ana­ly­ser des don­nées en temps réel pour opti­mi­ser les soins.

HDS (Héber­geur de Don­nées de San­té) : Orga­nisme agréé en charge de la sécu­ri­sa­tion et de l'hébergement des don­nées médi­cales, assu­rant leur dis­po­ni­bi­li­té même en cas de panne ou d'attaque.

Mémoire Complet

Chirurgie 4.0 : Intégration du numérique au bloc opératoire

Introduction

Le domaine de la san­té entre dans une ère de trans­for­ma­tion : celle de la chi­rur­gie 4.0. Ins­pi­rée par les concepts de l’Industrie 4.0, cette évo­lu­tion repose sur des tech­no­lo­gies telles que l’intelligence arti­fi­cielle (IA), l’Internet des objets médi­caux (IoMT), les robots chi­rur­gi­caux, l’imagerie avan­cée et les jumeaux numé­riques. Ces outils moder­nisent le bloc opé­ra­toire, créent des envi­ron­ne­ments connec­tés et intel­li­gents pour amé­lio­rer la qua­li­té et la sécu­ri­té des soins [20].

L’Industrie 4.0 a mar­qué une rup­ture en inté­grant des sys­tèmes inter­con­nec­tés capables d’optimiser les pro­ces­sus en temps réel. Les blocs opé­ra­toires suivent éga­le­ment ce même prin­cipe : pla­ni­fi­ca­tion assis­tée par IA, modé­li­sa­tion 3D en temps réel et inter­ven­tions robo­ti­sées [20] (cf : figure 1).

Figure 1 - Schéma sur l'évolution chirurgical (source : auteurs)

Les chi­rur­giens pour­ront alors ali­men­ter les don­nées opé­ra­toires et leurs résul­tats dans les modèles infor­ma­tiques et ali­men­ter les data des logi­ciels embar­quant l'intelligence artificielle.

Cette trans­for­ma­tion ne se limite pas aux inno­va­tions tech­niques. Les ser­vices bio­mé­di­caux jouent un rôle clé dans l’installation, la main­te­nance, et la for­ma­tion des uti­li­sa­teurs. Ils doivent éga­le­ment rele­ver des défis com­plexes, comme la cyber­sé­cu­ri­té et l’interopérabilité des dis­po­si­tifs, tout en garan­tis­sant une ges­tion finan­cière durable.

Pour les patients, les béné­fices sont signi­fi­ca­tifs : inter­ven­tions moins inva­sives, meilleure récu­pé­ra­tion, et réduc­tion des com­pli­ca­tions post-opé­ra­toires. Les chi­rur­giens, quant à eux, béné­fi­cient d’outils qui amé­liorent leur confort, leur pré­ci­sion
et leur sécurité.

Ce mémoire pro­pose une étude sur l'intégration des salles mul­ti­mo­da­li­té et des robots chi­rur­gi­caux dans le bloc opé­ra­toire, en met­tant en exergue les défis d'installation qu'ils repré­sentent. Il com­mence par une pré­sen­ta­tion de l'évolution du bloc opé­ra­toire, sui­vie d'une ana­lyse géné­rale des salles mul­ti­mo­da­li­té et des robots chi­rur­gi­caux, pour ensuite abor­der les enjeux liés à leur implé­men­ta­tion et les solu­tions envi­sa­geables pour sur­mon­ter ces défis.

I. L’intégration du 4.0 au bloc opératoire

Avant d’aborder le fonc­tion­ne­ment et l’intégration des salles mul­ti­mo­da­li­tés et des robots chi­rur­gi­caux au bloc opé­ra­toire. Il est d’abord néces­saire de défi­nir celui-ci et de com­prendre son évo­lu­tion au cours du temps et en quoi cela est nécessaire.

Selon L'Académie Natio­nale de Méde­cine, le bloc opé­ra­toire est fina­le­ment “une enceinte dédiée à des actes inva­sifs à visée diag­nos­tique et/ou thé­ra­peu­tique effec­tués soit à ciel ouvert, soit par fonc­tion et par voie endo­sco­pique, qu’il s’agisse d’actes pro­gram­més, ambu­la­toires ou urgents”. [32]

1. Le bloc opératoire classique

His­to­ri­que­ment, les blocs opé­ra­toires étaient orga­ni­sés autour de besoins simples : four­nir un envi­ron­ne­ment sté­rile et des outils essen­tiels pour per­mettre des inter­ven­tions chi­rur­gi­cales sûres. Les équi­pe­ments se limi­taient à ce que repré­sente
la figure 2 :

• La table d'opération réglable : Autre­fois fixe et simple, la table d'opération est aujourd'hui conçue pour être entiè­re­ment ajus­table, ce qui per­met de posi­tion­ner le patient avec pré­ci­sion et de s'adapter aux besoins spé­ci­fiques de chaque intervention.
• Les scia­ly­tiques avan­cées : Rem­pla­çant les sources de lumière basiques, les lampes modernes four­nissent un éclai­rage LED intense, ajus­table et sans ombre, indis­pen­sable pour une visi­bi­li­té par­faite de la zone opératoire.
• L’équipement d'anesthésie : Avant, l'anesthésie était don­née de façon assez simple et par­fois impré­cise. Aujourd'hui, les machines modernes per­mettent de doser l'anesthésie avec pré­ci­sion tout en sur­veillant en per­ma­nence les signes vitaux du patient.
• Les sys­tèmes de moni­to­ring des constantes vitales : Aujourd'hui, ils sont essen­tiels pour assu­rer la sécu­ri­té du patient. Ils per­mettent de sur­veiller en temps réel des infor­ma­tions comme la fré­quence car­diaque, la ten­sion arté­rielle et d'autres don­nées vitales.
• Le maté­riel chi­rur­gi­cal spé­cia­li­sé : Les ins­tru­ments de base d'autrefois ont évo­lué pour deve­nir des outils beau­coup plus pré­cis, comme les sys­tèmes d'endoscopie, adap­tés à des inter­ven­tions spécifiques.
• L’environnement sté­rile et ergo­no­mique : Les pro­grès dans les maté­riaux de construc­tion (sols, murs, pla­fonds) et la ges­tion de l'air sté­rile (flux lami­naire) mini­misent les risques d'infections.

Figure 2 - Bloc Opératoire classique a CH des Quatres Villes [28]

Cepen­dant, ces envi­ron­ne­ments montrent leurs limites dans des inter­ven­tions néces­si­tant une grande pré­ci­sion ou dans des contextes où l’optimisation des res­sources est indis­pen­sable. L’absence d’automatisation ou de sys­tèmes avan­cés de gui­dage aug­mente la fatigue des équipes et peut com­pro­mettre la qua­li­té des soins. Ces contraintes se tra­duisent par : une durée opé­ra­toire pro­lon­gée, une dif­fi­cul­té à gérer les inter­ven­tions com­plexes et un risque d'erreurs accru dans
cer­taines pro­cé­dures délicates.

2. Les défis majeurs des blocs opératoires traditionnels

Dans leur confi­gu­ra­tion actuelle, les blocs opé­ra­toires clas­siques peinent à répondre aux besoins crois­sants des éta­blis­se­ments de san­té et des équipes médi­cales. Ces défis se mani­festent prin­ci­pa­le­ment à travers :

• Un accès limi­té aux don­nées en temps réel : L’absence d’interconnexion entre les équi­pe­ments rend dif­fi­cile une prise de déci­sion rapide et éclairée.
• Une charge de tra­vail accrue pour le per­son­nel : Les équipes soi­gnantes doivent gérer manuel­le­ment des tâches répé­ti­tives, ampli­fiant leur fatigue, notam­ment lors d’interventions longues.
• Une évo­lu­tion néces­saire vers les nou­velles pra­tiques chi­rur­gi­cales : Les pro­cé­dures mini-inva­sives ou gui­dées par ima­ge­rie néces­sitent des tech­no­lo­gies de pointe qui ne sont pas dis­po­nibles dans les blocs classiques.

Ces limi­ta­tions, bien que gérables pour des inter­ven­tions stan­dard, deviennent pro­blé­ma­tiques lorsque les exi­gences en pré­ci­sion, rapi­di­té et sécu­ri­té augmentent.

3. La transition vers un bloc opératoire 4.0

Pour com­men­cer, la ges­tion du bloc opé­ra­toire est un élé­ment majeur pour garan­tir une bonne prise en charge des patients et d’améliorer l’organisation des dif­fé­rentes salles d’opération.

Pour cela, l’information des blocs opé­ra­toires devient une solu­tion afin d’optimiser le fonc­tion­ne­ment des dif­fé­rentes uni­tés. En effet, une évo­lu­tion consi­dé­rable de la ges­tion des équipes médi­cales avec l'implantation de nou­veaux logi­ciels et l'arrivée des tech­no­lo­gies numé­riques opti­mise l’organisation du bloc et le sui­vi du par­cours patient.

Face à l’évolution constante des besoins en chi­rur­gie, l'introduction des nou­velles tech­no­lo­gies au bloc opé­ra­toire est deve­nue béné­fique pour les patients et les soi­gnants. Des dis­po­si­tifs comme l’imagerie avan­cée et les robots chi­rur­gi­caux ne se contentent pas de com­bler les limites des pra­tiques tra­di­tion­nelles, ils per­mettent de faire évo­luer la chi­rur­gie tra­di­tion­nelle en répon­dant à cer­taines pro­blé­ma­tiques et favo­risent une chi­rur­gie de moins en moins inva­sive pour amé­lio­rer la prise en charge
du patient.

Bien que les dis­po­si­tifs médi­caux clas­siques res­tent tou­jours uti­li­sés au bloc opé­ra­toire, leur évo­lu­tion sera néces­saire pour répondre aux défis des pra­tiques chi­rur­gi­cales en constante évo­lu­tion. La chi­rur­gie 4.0 vise à opti­mi­ser le par­cours de soins du patient et tendre vers des inter­ven­tions mini-inva­sives grâce à la com­bi­nai­son entre les don­nées per-opé­ra­toires et les don­nées obte­nues lors de l’intervention chi­rur­gi­cale. L'évolution de cette démarche mène vers une chi­rur­gie personnalisée.

Cepen­dant, ces tech­no­lo­gies sont des dis­po­si­tifs com­plexes et coû­teux. Grâce de nom­breuses recherches et des dif­fé­rents retours d'expérience obte­nus, il a été déci­dé de se concen­trer spé­ci­fi­que­ment sur les salles mul­ti­mo­da­li­tés et les robots chi­rur­gi­caux. En effet, ces tech­no­lo­gies per­mettent d’illustrer les dif­fé­rentes pro­blé­ma­tiques d’implémentation existantes. 

II. Salle multimodalité

Les salles mul­ti­mo­da­li­tés intègrent plu­sieurs tech­no­lo­gies d’imagerie avan­cée en un seul envi­ron­ne­ment, répon­dant aux besoins gran­dis­sant concer­nant la pré­ci­sion et l’efficacité des actes chi­rur­gi­caux. Elles per­mettent la fusion d’image entre des dif­fé­rentes moda­li­tés d’imagerie pour une vision plus com­plète et précise.

Selon un com­mu­ni­qué de presse du CHU Besan­çon, « la salle mul­ti­mo­dale de radio­lo­gie inter­ven­tion­nelle intègre, dans un envi­ron­ne­ment opé­ra­toire, un scan­ner inter­ven­tion­nel et un arceau d’angiographie, dont la com­bi­nai­son confère au geste
chi­rur­gi­cal une pré­ci­sion inéga­lée. » [27]

His­to­ri­que­ment, ce sont des salles de radio­lo­gie inter­ven­tion­nelle qui ont évo­lué pour per­mettre la réa­li­sa­tion de gestes chi­rur­gi­caux. Aujourd'hui, ces salles sont très poly­va­lentes et per­mettent de trai­ter de nom­breuses patho­lo­gies. En termes d’organisation, un mani­pu­la­teur radio est tou­jours pré­sent avec le chirurgien.

Figure 3 - Solution Nexaris™ par Siemens Healthineers [9]

Ces salles intègrent des équi­pe­ments avan­cés, tels qu’un arceau de bloc fixe créé pour la fusion d’images, com­bi­né avec un scan­ner inter­ven­tion­nel comme pré­sen­té en figure 3.

Les salles mul­ti­mo­da­li­tés sont, aujourd’hui, conçues de manière modu­laire, avec des solu­tions inno­vantes comme des sys­tèmes de trai­te­ment d’air adap­tés aux dif­fé­rentes normes ISO. Cette modu­la­ri­té per­met éga­le­ment d’intégrer des tech­no­lo­gies avan­cées, telles que des robots chi­rur­gi­caux, ou de s’ajuster à des exi­gences spé­ci­fiques pour cer­taines patho­lo­gies complexes.

Ces salles regroupent plu­sieurs tech­no­lo­gies fonc­tion­nant ensemble pour répondre aux dif­fé­rents besoins des méde­cins et des patients tout en garan­tis­sant leur sécurité.

Grâce à la fusion d’image, cette struc­ture per­met d’améliorer la visua­li­sa­tion en temps réel des zones ana­to­miques et per­met aux pro­fes­sion­nels de san­té de réa­li­ser des pro­cé­dures de plus en plus complexes.

Le fonc­tion­ne­ment des deux dis­po­si­tifs cités pré­cé­dem­ment sera pré­sen­té en met­tant en évi­dence leurs spé­ci­fi­ci­tés et leur com­plé­men­ta­ri­té au sein de la salle multimodalité.

1. Composants principaux 

a. Arceaux de bloc opératoire 

Les arceaux de bloc opé­ra­toire (figure 4) sont des dis­po­si­tifs d'imagerie uti­li­sés pour obte­nir des images radio­lo­giques pen­dant une inter­ven­tion chi­rur­gi­cale. Leur capa­ci­té à cap­tu­rer des images en temps réel en font un outil essen­tiel pour les chirurgiens.

Les arceaux de bloc opé­ra­toire offrent une com­bi­nai­son unique de mobi­li­té, de pré­ci­sion et de poly­va­lence, répon­dant par­fai­te­ment aux exi­gences des blocs opé­ra­toires modernes. En salle d'angiographie, on uti­lise un arceau de radio­lo­gie fixe qui four­nit des images 2D dyna­miques et en temps réel pen­dant l’intervention.

De plus, contrai­re­ment aux scan­ners, l'arceau de bloc opé­ra­toire émet des niveaux de rayon­ne­ment réduits, garan­tis­sant une sécu­ri­té opti­male pour les patients et le per­son­nel médical.

Aujourd’hui les fabri­cants lea­ders sur le mar­ché de l’imagerie, comme Phi­lips, pro­posent des pla­te­formes telles que Azu­rion, conçues dans le but de mini­mi­ser autant que pos­sible l’exposition aux rayon­ne­ments, ici Dose­Wise, et ce tout en garan­tis­sant une bonne qua­li­té d’image. [12]

Figure 4 - Arceau fixe Philips

b. Scanner interventionnelle

Le scan­ner médi­cal uti­lise un fais­ceau de rayons X émis par un tube rota­tif autour du patient. Les rayons tra­versent le corps et sont cap­tu­rés par des détec­teurs qui envoient les don­nées à un ordi­na­teur. Celui-ci recons­truit des images 3D détaillées des organes, tis­sus et os. Contrai­re­ment aux radio­gra­phies tra­di­tion­nelles, le scan­ner offre des coupes trans­ver­sales pré­cises, per­met­tant de visua­li­ser les ano­ma­lies avec une réso­lu­tion éle­vée. Grâce à une acqui­si­tion rapide d’images mul­ti-coupes, cette tech­no­lo­gie réduit l'exposition aux rayons X tout en amé­lio­rant l'efficacité des exa­mens. En faci­li­tant la détec­tion des lésions, des tumeurs ou des frac­tures com­plexes, elle garan­tit éga­le­ment un diag­nos­tic précis.

Une des appli­ca­tions cou­rantes de l’arceau est l’embolisation, dans le cadre de mala­die tumo­rales par exemple. La figure 5 illustre la détec­tion auto­ma­ti­sée des artères pros­ta­tiques en 3D lors d’une embo­li­sa­tion. Dans ce cas l’utilisation de la fluo­ro­sco­pie seule ne suf­fit pas. Il est néces­saire d’effectuer des injec­tions de pro­duits de contraste répé­tées qui per­met­tront de mieux repé­rer les lésions. Les acqui­si­tions 3D obte­nues à l’aide du scan­ner faci­litent davan­tage le repé­rage des dif­fé­rentes lésions et la navi­ga­tion endo­vas­cu­laire. La fusion d’image per­met ensuite d’obtenir une car­to­gra­phie com­plète offrant la pos­si­bi­li­té de contrô­ler les images 3D en temps réel. 

Figure 5 - Fusion d'images d'un scanner allié à un arceau [17]

2. L'association d'un Scanner à un Arceau de Bloc 

L’association d’un scan­ner et d’un arceau de bloc opé­ra­toire est deve­nue indis­pen­sable dans les salles mul­ti­mo­dales pour les inter­ven­tions chi­rur­gi­cales complexes.

Elle per­met d'associer les deux types d’imagerie, pré­opé­ra­toire avec le scan­ner et de fusion­ner cette image à celle obte­nue en temps réel via l’arceau de bloc comme pré­sen­té en figure 4. Néan­moins, il est aus­si pos­sible d’utiliser le scan­ner au cours de l’intervention. [17]

Cette mul­ti­mo­da­li­té per­met de réduire consi­dé­ra­ble­ment les doses de rayons X admi­nis­trés au patient, mais aus­si de limi­ter l’injection de pro­duit de contraste, nocifs pour les reins. En effet, une meilleure visua­li­sa­tion de la zone à trai­ter per­met au méde­cin de mieux s’orienter. Il est éga­le­ment impor­tant de noter que les images pré­opé­ra­toire du scan­ner per­mettent de faire du post trai­te­ment et d'isoler numé­ri­que­ment cer­taine artère et veine abîmée.

L’arceau peut être uti­li­sé en conti­nu pour des images rapides en temps réel. Le scan­ner, quant à lui, est uti­li­sé à des étapes stra­té­giques pour pro­duire des images pré­cises et détaillées. Cette approche réduit le besoin d’organiser d’autres inter­ven­tions, évi­tant ain­si au patient de se dépla­cer en salle de radio­lo­gie pour effec­tuer un scan­ner. Enfin, elle per­met de prendre des déci­sions éclai­rées lors de l’intervention, et ce tout en opti­mi­sant le temps de la chirurgie.

a. Des applications cliniques diverses 

Les pro­cé­dures cli­niques par abord vas­cu­laire ou per­cu­ta­née sont de plus en plus cou­rantes en méde­cine inter­ven­tion­nelle. Elles per­mettent d'effectuer des trai­te­ments diag­nos­tiques et thé­ra­peu­tiques avec une grande pré­ci­sion tout en mini­mi­sant les risques pour les patients, grâce à l'utilisation de tech­niques mini-inva­sives. Pour opti­mi­ser ces inter­ven­tions, plu­sieurs moda­li­tés d'imagerie, telles que la fluo­ro­sco­pie, l'angioscopie et le scan­ner, jouent un rôle clé. Ces tech­no­lo­gies per­mettent de gui­der les méde­cins en temps réel et de visua­li­ser avec une grande pré­ci­sion les zones à trai­ter. Le tableau pré­sen­té en annexe 1 apporte un aper­çu des prin­ci­pales pro­cé­dures cli­niques dans ces domaines, ain­si que les tech­niques d'imagerie associées.

Les salles mul­ti­mo­dales trouvent éga­le­ment leur uti­li­té lors d’examens car­diaques, notam­ment grâce aux carac­té­ris­tiques tech­niques avan­cées des scan­ners modernes, comme les détec­teurs de haute pré­ci­sion. Ces tech­niques four­nissent des images détaillées, et faci­litent des diag­nos­tics car­dio­vas­cu­laires pré­cis et des trai­te­ments ciblés.

b. Exemples de Fabricants 

Les construc­teurs comme Sie­mens Heal­thi­neers, Canon Medi­cal Sys­tems et Phi­lips (cf : figure 6 et 7 ) sont des lea­ders dans la fabri­ca­tion d'équipements pour les salles de mul­ti­mo­da­li­té. Leurs sys­tèmes intègrent l'imagerie en temps réel, la navi­ga­tion chi­rur­gi­cale et des logi­ciels de ges­tion de don­nées médicales.

Figure 6 - Philips Azurion plus Scanner Spectrale[10] Figure 7 - Canon Hybride Système D'angiographie

Depuis leur inté­gra­tion dans les blocs opé­ra­toires à la fin des années 1980, les robots chi­rur­gi­caux ont trans­for­mé la prise en charge de mil­lions de patients, offrant des inter­ven­tions plus rapides, pré­cises et sûres. Par­tout dans le monde, notam­ment en France, ces tech­no­lo­gies repoussent les limites avec des appli­ca­tions dans des domaines variés comme : la chi­rur­gie optique, de la colonne ver­té­brale, du sys­tème diges­tif, des reins et de la prostate.

La chi­rur­gie robo­tique se divise en trois sous-caté­go­ries selon le degré d’interaction avec le chi­rur­gien : super­vi­sée, télé-chi­rur­gi­cale et à contrôle par­ta­gé, ces deux der­nières étant les plus répan­dues. [36],[24]

1. Les Robots à Contrôle Partagé : Une Nouvelle Ère pour la Chirurgie 

Pour com­men­cer, les sys­tèmes de contrôle par­ta­gé impliquent une col­la­bo­ra­tion étroite entre le robot et le chi­rur­gien, où ce der­nier dirige l’opération et le robot assure une mani­pu­la­tion pré­cise et stable de l’instrument. L’un des robots les plus répan­dus sur le mar­ché est la gamme ROSA, déve­lop­pée par Zim­mer-Bio­met. Elle inclut le ROSA One Brain, dédié à la neu­ro­chi­rur­gie mini-inva­sive, et la gamme ROSA Robo­tics pour les inter­ven­tions ortho­pé­diques. [13],[3]

Le ROSA One Brain assiste plu­sieurs pro­cé­dures céré­brales, telles que la sté­réo­élec­troen­cé­pha­lo­gra­phie (SEEG) et la sti­mu­la­tion céré­brale pro­fonde (DBS). Cette tech­no­lo­gie apporte sa contri­bu­tion dans le trai­te­ment des mala­dies dégé­né­ra­tives, des tumeurs ou encore des défor­ma­tions de la colonne ver­té­brale. Elle faci­lite la pla­ni­fi­ca­tion et l'exécution des actes chi­rur­gi­caux com­plexes, incluant une per­ceuse de pré­ci­sion pour inter­ve­nir au niveau du crâne. [4]

a. Le Fonctionnement de la ROSA Brain ONE 

La pla­ni­fi­ca­tion des opé­ra­tions est une étape impor­tante avec ce robot. En effet, grâce à un logi­ciel adap­té, des cartes 3D, comme pré­sen­té en figure 8 ,  sont obte­nues à par­tir de don­nées d’imagerie médi­cale, tels que le scan­ner ou l’IRM, de l’organe à opé­rer. Cela per­met au chi­rur­gien de déve­lop­per une stra­té­gie chi­rur­gi­cale effi­cace et opti­mi­sée. Ce robot joue fina­le­ment un rôle simi­laire au GPS afin d’éviter les struc­tures cri­tiques du cer­veau. [4]

Figure 8 - Logiciel Préopératoire du Robot - Rosa ONE [4]

Avant que l’opération ne com­mence, le robot uti­lise ses lasers et cap­teurs pour ana­ly­ser la posi­tion et l’anatomie du patient. L’écran fixé au robot, per­met au chi­rur­gien d’observer les nou­velles images obte­nues et de les com­pa­rer avec les images pré­opé­ra­toires. Une phase de cali­bra­tion est éga­le­ment néces­saire afin d’aligner le robot avec le patient. Fina­le­ment, pen­dant l’opération, le robot assite le chi­rur­gien en gui­dant ses ins­tru­ments, qui sont eux-mêmes visua­li­sés en temps réel sur les images du patient. [4]

Les études montrent que le ROSA One Brain (cf : figure 9) peut accé­lé­rer plu­sieurs pro­cé­dures neu­ro­chi­rur­gi­cales. Par exemple, une étude menée par Gon­za­lez-Mar­ti­nez et al. a démon­tré que les pro­cé­dures SEEG assis­tées par robo­tique étaient en moyenne 3 heures et 42 minutes plus rapides. [4]

Figure 9 - Robot Rosa ONE Brain [4]

En termes de coût, un robot de la gamme ROSA, comme le ROSA One Brain, repré­sente un inves­tis­se­ment signi­fi­ca­tif pour les hôpi­taux, avec un prix de base à par­tir de 300 000 euros, auquel s'ajoutent les équi­pe­ments et ser­vices, por­tant le coût total à envi­ron 500 000 euros. [15], [11]

b. Le Mako de Stryker : Une révolution dans la robotique orthopédique

Le MAKO Smar­tRo­bo­tics de Stry­ker (cf. : figure 10), lar­ge­ment uti­li­sé en chi­rur­gie ortho­pé­dique pour la pose de pro­thèses, s’impose comme l’un des sys­tèmes robo­tiques lea­ders sur le mar­ché, avec plus de 1 000 000 de pro­cé­dures réa­li­sées dans le monde jusqu’en 2023. 

Figure 10 - Robot Mako SmartRobotics de Stryker [5]

Par exemple, depuis son ins­tal­la­tion au prin­temps 2021, ce robot a déjà été uti­li­sé pour trai­ter près de 1 000 patients à l’Hôpital Lyon Sud, illus­trant son adop­tion crois­sante à l’échelle locale. [5],[21]

Il se dis­tingue par l’intégration de trois com­po­sants clés : une pla­ni­fi­ca­tion 3D basée sur la tomo­den­si­to­mé­trie (cf : figure 11), une tech­no­lo­gie hap­tique AccuS­top et une pla­te­forme de don­nées inter­ac­tives, per­met­tant de pré­sen­ter direc­te­ment aux patients les résul­tats pour les chi­rur­gies du genou par­tiel, total, et de la hanche totale. Chaque type de pro­cé­dure béné­fi­cie d’un logi­ciel de pré-pla­ni­fi­ca­tion adap­té, opti­mi­sant ain­si la pré­ci­sion et l’efficacité des inter­ven­tions. [5]

Figure 11 - Logical Préplanification de Stryker après le CT Scan [5]

Stry­ker a récem­ment lan­cé le Total Knee 2.0, conçu pour amé­lio­rer l’expérience et l’efficacité des chi­rur­giens en arthro­plas­tie du genou. Cette tech­no­lo­gie intègre un plan­ning 3D avec un nou­veau ten­sio­mètre numé­rique pour éva­luer la sta­bi­li­té du genou en cours d'opération (cf. figure 11). Le prix de ce robot dépasse 1 mil­lion USD et, com­pa­ré à son concur­rent, le ROSA One, il offre une pré­ci­sion supé­rieure grâce à son bras robo­tique et au feed­back hap­tique, selon une étude de Wal­grave et Ous­se­dik (2022). [10],[33]

a. VELYS : La Révolution Orthopédique Sans Pré-Scan

Le VELYS™ Robo­tic-Assis­ted Solu­tion (cf : figure 12), déve­lop­pé par DePuy Synthes, une divi­sion de John­son & John­son, a été conçu pour amé­lio­rer la pré­ci­sion chi­rur­gi­cale grâce à une tech­no­lo­gie sans tomo­den­si­to­mé­trie, opti­mi­sant ain­si le pla­ce­ment des implants. Depuis son lan­ce­ment en 2017, le Mako Total Knee de Stry­ker a atteint 27 ins­tal­la­tions en France, tan­dis que le VELYS™, intro­duit plus récem­ment, compte déjà 3 uni­tés ins­tal­lées depuis juin 2024, illus­trant une adop­tion rapide et un inté­rêt crois­sant pour cette nou­velle tech­no­lo­gie. [18]

Le robot VELYS™ intègre plu­sieurs tech­no­lo­gies avan­cées qui sim­pli­fient le pro­ces­sus chi­rur­gi­cal tout en amé­lio­rant la pré­ci­sion et l’efficacité, sans néces­si­ter de pré-scan­ners. Les deux tech­no­lo­gies clés qui sont res­pon­sables pour l’imagerie sont L’ADAPTIVE TRACKING™ et le PROADJUST™. La pre­mière uti­lise une camé­ra haute vitesse com­bi­née à des réflec­teurs optiques PURESIGHT™. [1]

Figure 12 - Système VELYS™ de Johnson & Johnson [18]

Ensemble, ces outils ajustent et contrôlent en temps réel le plan de résec­tion, garan­tis­sant des résul­tats pré­cis et cohé­rents. Le PROADJUST™ va faci­li­ter la pla­ni­fi­ca­tion chi­rur­gi­cale grâce à une inter­face claire et intui­tive. Sur une seule page, le chi­rur­gien peut ajus­ter rapi­de­ment les para­mètres pour­per­son­na­li­ser l'alignement et l'équilibre en fonc­tion des tis­sus mous du patient (cf : figure 13). [1] 

Figure 13 - Logiciel de Planification avec technologie PROADJUST™ [18]

Il y a éga­le­ment deux autres tech­no­lo­gies comme le NATURAL CONTROL™  qui assure le main­tien du plan de coupe de la scie, per­met­tant au chi­rur­gien de réa­li­ser des coupes pré­cises avec un contrôle direct, sans l'utilisation de blocs de coupe tra­di­tion­nels.  ACCUBALANCE™ Graph four­nit des don­nées sur la sta­bi­li­té des tis­sus mous pen­dant toute l'amplitude du mou­ve­ment, aidant le chi­rur­gien à visua­li­ser et anti­ci­per la sta­bi­li­té arti­cu­laire avant de pro­cé­der aux coupes osseuses. [1]

2. La chirurgie à portée de clic : l’incroyable avancée de la téléchirurgie

L’évolution de la robo­tique a per­mis de réa­li­ser des avan­cées majeures dans le domaine médi­cal, notam­ment avec l'avènement de la télé­chi­rur­gie. Elle est défi­nie comme un geste chi­rur­gi­cal à dis­tance assis­té par ordi­na­teur. C’est une moda­li­té qui appar­tient à la télé­mé­de­cine. Les pla­te­formes de télé­chi­rur­gie per­mettent de repro­duire, gui­der, assis­ter et même d’améliorer les gestes des chi­rur­giens à dis­tance. Les robots télé­ma­ni­pu­la­teurs Zeus et Da Vin­ci (cf : figure 7 et 8) ont été les pre­miers à intro­duire une dis­tance entre le chi­rur­gien et le patient. [34],[36]

a. Fonctionnement général des robots de téléchirurgie

Le chi­rur­gien est assis sur une console et va pou­voir contrô­ler le robot à dis­tance par l’intermédiaire de joys­ticks et de com­mandes aux pieds. Les bras du robot sont posi­tion­nés dans les cavi­tés du patient dans le cas d’opération lapa­ro­sco­pique. L'installation dif­fé­re­ra selon l’application cli­nique. Entre les deux enti­tés, un câblage réseau per­met la trans­mis­sion des infor­ma­tions du chi­rur­gien vers le patient (com­mandes des bras arti­cu­lés et des ins­tru­ments) et du patient vers le chi­rur­gien (infor­ma­tions vidéo). Ils sont capables de com­bi­ner dif­fé­rents dis­po­si­tifs au sein d’une même pla­te­forme. En asso­ciant dif­fé­rent­sé­qui­pe­ments d’imagerie, d’instrumentation chi­rur­gi­cales, de pro­thèses et d'ancillaires, ils uti­lisent habi­tuel­le­ment des endo­scopes, des exo­scopes et des coei­lio­scopes. (Camé­ra intro­duite dans le corps pour évi­ter une chi­rur­gie avec une large expo­si­tion des tis­sus) (cf : Figure 14). [34],[36]

Figure 14 - Schéma des étapes de la téléchirurgie [34]

En com­pa­rai­son au robot à contrôle par­ta­gé, les robots de télé­chi­rur­gie sont direc­te­ment équi­pés d’un sys­tème vidéo d’endoscopie ce qui per­met d’opérer et de visua­li­ser en temps réel les tis­sus du patient en 3D. La dis­tance à l’heure actuelle entre le patient et le chi­rur­gien est de quelques mètres. Mais, dif­fé­rentes expé­riences ont déjà eu lieu, notam­ment la plus célèbre « l’opération Lind­bergh » qui a per­mis la réa­li­sa­tion d’une cho­lé­cys­tec­to­mie chez une patiente à Stras­bourg, par le pro­fes­seur Jacques Mares­caux à New York ce qui à mobi­li­ser de nom­breuses res­sources infor­ma­tiques et réseau.  [34],[36]

b. Avantages et applications cliniques

Grâce à ces tech­no­lo­gies, les mou­ve­ments du chi­rur­gien sont repro­duits avec plus de pré­ci­sion et de manière plus effi­cace tout en per­met­tant une chi­rur­gie micro inva­sive. Le temps opé­ra­toire est alors consi­dé­ra­ble­ment réduit. Ce type de geste est impos­sible pour l’homme à repro­duire en une seule étape. Cela per­met notam­ment au chi­rur­gien de ne plus souf­frir de la fatigue de gestes opé­ra­toire et de gran­de­ment dimi­nuer l’impact néga­tif du geste chi­rur­gi­cal pour le patient. (Éli­mi­na­tion des trem­ble­ments). Les infec­tions et les dou­leurs sont alors réduites ain­si que la durée d’hospitalisation. Ils sont sur­tout uti­li­sés en chi­rur­gie dite du « mou », comme la chi­rur­gie diges­tive, la chi­rur­gie gyné­co­lo­gique, l’urologie ou encore la chi­rur­gie tho­ra­cique. [7]

c. Système à port unique

Les robots à port unique per­mettent de réa­li­ser une inter­ven­tion mini inva­sive par une seule inci­sion ou un seul point d’entrée dans le corps. Ils sont uti­li­sés pour des chi­rur­gies com­plexes avec un accès res­treint. Ils sont uti­li­sés en chi­rur­gie diges­tive, uro­lo­gique, gyné­co­lo­gique et tho­ra­cique. [2]

Exemple : Le Robot Da Vin­ci SP

Figure 15 - Le Robot Da Vinci SP [19]

Ce robot dis­pose d’un seul bras équi­pé de trois ins­tru­ments mul­tiar­ti­cu­lés et d’un endo­scope (cf : figure 15 et 16). [19]

Ce type de robot est par­ti­cu­liè­re­ment inté­res­sant pour les chi­rur­gies com­plexes qui néces­sitent des accès chi­rur­gi­caux alter­na­tifs et plus étroits. Comme c’est le cas pour les inter­ven­tions trans-orales. Le bras unique éli­mine les pro­blé­ma­tiques de col­li­sions externes, l'entrechoquement des bras et opti­mise l’espace. [19]

Figure 16 - Instruments du Robot DaVinci [19]

• Prix d’acquisition : 2,5 à 3 mil­lions d’euros.
• Coût des consom­mables : 2000 à 3000 euros par intervention.
• Coût de la main­te­nance : 150 000 euros par an.
• Appli­ca­tions cli­niques : Chi­rur­gie vis­cé­rale, uro­lo­gique [19]

d. Système multiport 

Un robot mul­ti­port implique plu­sieurs inci­sions pour intro­duire les ins­tru­ments dans le corps du patient. C’est le sys­tème le plus poly­va­lent et le plus uti­li­sé lors de chi­rur­gie com­plexes. Chaque inci­sion sert de point d’entrée pour un outil spé­ci­fique. Du gaz est habi­tuel­le­ment intro­duit dans la cavi­té à explo­rer (Lapa­ro­sco­pie). Ces sys­tèmes offrent un meilleur contrôle par rap­port aux sys­tèmes à port unique. Ce type de robot com­porte habi­tuel­le­ment 3 à 4 bras robo­ti­sés [2]. On peut citer le robot Da Vin­ci intui­tive sur­gi­cal lea­der sur le mar­ché ain­si que le robot Hugo RAS de chez Medtronic.

Exemple : Le Da Vin­ci X et Da Vin­ci XI.

Le sys­tème Da Vin­ci X se com­pose d’une console de chi­rur­gie, d’un endo­scope, de pince de résec­tion, de pince bipo­laire de pré­hen­sion, de pince d’agrafage et de pince de cau­té­ri­sa­tion. Il per­met d’actionner les dif­fé­rentes fonc­tion­na­li­tés des ins­tru­ments au pied avec des pédales et de navi­guer avec les manettes de la console [2].

Ce robot est éga­le­ment équi­pé d'une deuxième console qui peut être uti­li­sée soit en chi­rur­gie, pour per­mettre à un deuxième chi­rur­gien d’assister le pre­mier, soit pour de la for­ma­tion. En dehors des inter­ven­tions chi­rur­gi­cales, le chi­rur­gien peut s’entraîner sur cette console grâce au logi­ciel da Vin­ci OS4, en tra­vaillant sur des modèles numé­riques. De plus, les deux pra­ti­ciens peuvent par­ta­ger une vue en 3D de l’opération, offrant ain­si des oppor­tu­ni­tés avan­cées d’apprentissage et d’enseignement. [2]

Le Da Vin­ci XI, modèle le plus haut de gamme, offre des fonc­tion­na­li­tés avan­cées indis­po­nible sur le modèle X. Notam­ment un accès ana­to­mique élar­gi, la tech­no­lo­gie Inte­gra­ted Table Motion (per­met­tant d’ajuster la table d’opération et le posi­tion­ne­ment du patient en temps réel) ain­si qu’une potence rota­tive. Il pos­sède éga­le­ment de nom­breuses amé­lio­ra­tions ergo­no­miques, telles qu’une ins­tal­la­tion auto­ma­ti­sée, des réglages per­opé­ra­toires opti­mi­sés, et un accès au patient faci­li­té. En effet, la taille et le posi­tion­ne­ment des bras du robot peuvent par­fois gêner les équipes médi­cales pour inter­ve­nir auprès du patient. Les bras du Da Vin­ci XI sont plus fins et mul­ti arti­cu­lés ce qui amé­liore leur mania­bi­li­té. [2]

• Appli­ca­tion cli­nique : Chi­rur­gie laparoscopique.
• Prix : 1,5 à 2,5 mil­lions d’euros, selon le modèle.
• Coût par inter­ven­tion : 2000 euros de consommables.
• Coût de la main­te­nance : 150 000 euros, par télémaintenance.
• Coût : Sté­ri­li­sa­tion de l’optique à froid (équi­pe­ment à 115 000 euros) et des bras robotisés.

Figure 17 - Les Systèmes DaVinci [2] Figure 18 - Robot chirurgical ZEUS.[8]

e. Système endoluminale

A la dif­fé­rence des autres sys­tèmes, un sys­tème endo­lu­mi­nal per­met d’effectuer des inter­ven­tions chi­rur­gi­cales mini-inva­sives à l'intérieur des struc­tures tubu­laires natu­relle du corps humain, comme les vais­seaux san­guins, l'œsophage, l'intestin, les voies uri­naires, les pou­mons. Cepen­dant il est limi­té aux zones acces­sibles par les voies natu­relles. Son avan­tage est qu’Il est extrê­me­ment mini inva­sif et ne néces­site aucune inci­sion pour intro­duire les ins­tru­ments.  Ils sont équi­pés d’un endo­scope flexible. Ce type de robot peut se cou­pler avec des cha­riots d’arceau chi­rur­gi­caux pour cou­pler plu­sieurs sys­tèmes d’imagerie. [34]

Appli­ca­tion clinique :

• Trans oral : Résec­tion sous-muqueuse, Myo­to­mie, Gas­tro­plas­tie, fun­do­pli­ca­tion gas­trique, Amyg­da­lec­to­mie, Laryngectomie
• Trans ombi­li­cale : Cho­lé­cys­tec­to­mie, Appen­di­cec­to­mie, Lapa­ro­sco­pie diag­nos­tique, Cys­tec­to­mie, Néphrec­to­mie, Pyé­lo­plas­tie. Trans­Anal : Dis­sec­tion sous muqueuse, Résec­tion rectum.
• Trans vagi­nale : Hys­té­rec­to­mie, Ova­riec­to­mie, Cho­lé­cys­tec­to­mie, Abla­tion kyste ovarien.

Prix d'acquisition : 50 000 à 500 000 euros selon les modèles et les fabricants.

Exemple :  Robot ION - Intui­tive surgical

Figure 19 - Robot Endoquest Robotics [25]

Le Robot Ion d’Intuitive Sur­gi­cal com­porte une aiguille de biop­sie et de sonde ain­si que d’un cathé­ter ionique pour brû­ler les tumeurs. Il est donc plus adap­té en chi­rur­gie onco­lo­gique. [2]

Exemple : Robot Endo­quest robotics

Figure 20 - Robot Endoquest Robotics [25]

Ce robot poly­va­lent est conçu pour réa­li­ser une grande varié­té d’interventions en pas­sant par les ori­fices natu­rels. Ce sys­tème per­met une chi­rur­gie à inci­sion unique, rédui­sant le trau­ma­tisme pour le patient et favo­ri­sant des temps de gué­ri­son plus rapides. Il est équi­pé d’une gamme com­plète d’instruments flexibles offrant 7 degrés de liber­té, repro­dui­sant avec pré­ci­sion les mou­ve­ments natu­rels de la main du chi­rur­gien, pour une mani­pu­la­tion opti­male et une inter­ven­tion plus pré­cise (figure 18 et 19). [25]

3. Limites et problématiques d’implémentation spécifique aux robots chirurgicaux.

La sté­ri­li­sa­tion :

Ce genre de dis­po­si­tif est réuti­li­sable il faut pré­voir une sté­ri­li­sa­tion à froid avec une machine spé­ci­fique ster­rad. Ce qui engendre un coût sup­plé­men­taire de 90 000 euros. Cepen­dant il faut adap­ter les paniers et les cha­riots de sté­ri­li­sa­tion car les bras et les outils chi­rur­gi­caux sont consi­dé­rables en taille.

Consom­mables : Coûts sup­plé­men­taires en moyenne de 3000 euros de consom­mables liés à la chirurgie.

Le choix d'acquisition :

Concer­nant l’achat il est par­fois pré­fé­rable de choi­sir une loca­tion plu­tôt qu’un inves­tis­se­ment car ce sont des tech­no­lo­gies qui évo­luent et une loca­tion sur 7 ans comme pour les machines de radio­lo­gie (scan­ner, IRM) va per­mettre d'étaler le coût et de ren­ta­bi­li­ser les coûts. Si les fonds d'investissement le per­mettent, il est pos­sible de faire un investissement.

La main­te­nance :

La télé­main­te­nance et la main­te­nance engendrent un coût de 150 000 euros par an. Il est impor­tant de pou­voir for­mer cer­tains tech­ni­ciens pour évi­ter des coûts sup­plé­men­taires dans des répa­ra­tions simples. On met en place un VPN et sys­tème bas­tion pour pro­té­ger l’accès infor­ma­tique de la machine.

La For­ma­tion :

La for­ma­tion sur les robots néces­site une obli­ga­tion d’un pro­gramme d’habilitation. Le chi­rur­gien doit réa­li­ser 40 séances de simu­la­tion et avec coef­fi­cient de réus­site moyen à atteindre. La for­ma­tion ini­tiale se fait habi­tuel­le­ment en interne grâce à la double console dont une console spé­ci­fique à la simu­la­tion. Par la suite les chi­rur­giens vont suivre des modules de for­ma­tion com­plé­men­taire à l'IRCAD à Stras­bourg ou dans d’autres centres spécialisés.

IV. De l'hôpital à l'écosystème : Implémentation de la chirurgie 4.0

Avec l'émergence de la chi­rur­gie 4.0, l'intégration de dis­po­si­tifs médi­caux avan­cés tels que vu pré­cé­dem­ment est deve­nue une prio­ri­té pour de nom­breux éta­blis­se­ments de santé.

Au cours du tra­vail, les carac­té­ris­tiques tech­niques des robots chi­rur­gi­caux et des salles de mul­ti­mo­da­li­tés ont déjà été explo­rées. Cette étude a per­mis de mieux com­prendre leur fonc­tion­ne­ment, leurs com­po­sants essen­tiels ain­si que les tech­no­lo­gies sous-jacentes, telles que les sys­tèmes de navi­ga­tion chi­rur­gi­cale, l'imagerie en temps réel, la fusion d’image pré et per­opé­ra­toire et la robo­tique assis­tée. Cepen­dant, l'aspect pure­ment tech­nique ne suf­fit pas à garan­tir le suc­cès de leur uti­li­sa­tion en milieu hospitalier.

L’implémentation effi­cace de ces dis­po­si­tifs com­plexes repose sur une approche sys­té­mique qui dépasse les per­for­mances tech­niques. L'adaptation de l'infrastructure hos­pi­ta­lière, la ges­tion des flux chi­rur­gi­caux, la main­te­nance pré­ven­tive et cor­rec­tive, la for­ma­tion des uti­li­sa­teurs et le res­pect des normes régle­men­taires sont autant de fac­teurs clés pour assu­rer un déploie­ment effi­cace et durable. L’ingénieur bio­mé­di­cal joue un rôle cen­tral dans ce pro­ces­sus, inter­ve­nant à chaque étape pour garan­tir le bon fonc­tion­ne­ment des équi­pe­ments, leur confor­mi­té aux normes et leur inté­gra­tion dans les pro­to­coles médi­caux existants.

Dans cette par­tie, l'accent est mis sur les élé­ments essen­tiels à opti­mi­ser pour assu­rer une implé­men­ta­tion réus­sie des robots chi­rur­gi­caux et des dis­po­si­tifs mul­ti­mo­daux au bloc opé­ra­toire en milieu hos­pi­ta­lier. Les défis majeurs seront ana­ly­sés en met­tant en avant trois aspects fon­da­men­taux : les dimen­sions tech­niques, les fac­teurs orga­ni­sa­tion­nels et les exi­gences régle­men­taires. Cette approche offri­ra une vision com­plète et struc­tu­rée des étapes à suivre pour trans­for­mer les blocs opé­ra­toires tra­di­tion­nels en envi­ron­ne­ments chi­rur­gi­caux 4.0.

Il est impor­tant de com­prendre que ces recom­man­da­tions sont issues de nos entre­tiens avec des pro­fes­sion­nels et de nos com­pé­tences bio­mé­di­cales. Cepen­dant, sui­vant les éta­blis­se­ments et leur orga­ni­sa­tion les pro­blé­ma­tiques ne sont pas les mêmes et les moyens mis en œuvre devront s’adapter à la struc­ture et à l’organisation des équipes. Les recom­man­da­tions pré­sen­tées sont des moyens jugés per­ti­nents à par­ta­ger dans l’objectif d’informer les pro­fes­sion­nels hos­pi­ta­liers, qu’ils soient biomédicaux.

1.Aspect technique

a.Infrastructure Hospitalière Nécessaire

Lors de plu­sieurs échanges avec des ingé­nieurs bio­mé­di­caux, il a été consta­té que les dis­po­si­tifs médi­caux pré­sen­tés, tels que les robots chi­rur­gi­caux, les scan­ners et les arceaux chi­rur­gi­caux, sont des équi­pe­ments com­plexes et lourds pou­vant dépas­ser la tonne avec une répar­ti­tion au mètre car­ré impor­tante. Leur inté­gra­tion en milieu hos­pi­ta­lier néces­site des capa­ci­tés tech­niques spé­ci­fiques au sein des blocs opératoires.

Par consé­quent, leur implan­ta­tion en milieu hos­pi­ta­lier néces­site une éva­lua­tion préa­lable appro­fon­die de la struc­ture du bâti­ment. Cette éva­lua­tion doit com­prendre des études de sol menées par des ingé­nieurs en génie civil et des experts en ingé­nie­rie bio­mé­di­cale, afin de véri­fier que la struc­ture peut sup­por­ter de telles charges sans nuire à la sécu­ri­té des patients et du per­son­nel médical.

Si la struc­ture du bâti­ment s'avère insuf­fi­sante, des tra­vaux d'aménagement sont indis­pen­sables avant l'installation des équi­pe­ments. Ces tra­vaux peuvent inclure le ren­for­ce­ment du sol, la redis­tri­bu­tion des charges et la sta­bi­li­sa­tion des fondations.

Une solu­tion uti­li­sée pour ren­for­cer les struc­tures hos­pi­ta­lières consiste à mettre en place des plats en car­bone (figure 21) , éga­le­ment appe­lés plaques ou ren­forts en fibre de car­bone. Ces élé­ments, légers mais extrê­me­ment résis­tants, sont fixés direc­te­ment sur le béton à l'aide de résines époxy haute per­for­mance. Leur rôle est de répar­tir les charges de manière uni­forme et de ren­for­cer la capa­ci­té por­tante des sols, pla­fonds ou murs, sans ajou­ter de poids exces­sif à l'infrastructure exis­tante. Par­fois en fonc­tion des confi­gu­ra­tions hos­pi­ta­lières il sera pré­fé­rable de pas­ser par le des­sous ou le dessus. 

Figure 21 - Exemple du Plat Carbone [30]

Sur l'image ci-des­sus, une appli­ca­tion typique des plats de car­bone dans le ren­for­ce­ment d'une struc­ture peut être obser­vée. Les plats sont dis­po­sés en qua­drillage sous le pla­fond, for­mant un réseau régu­lier. Cette confi­gu­ra­tion per­met de réduire les contraintes locales et d'assurer une sta­bi­li­té accrue sur l'ensemble de la sur­face. [30]

• Condi­tions mini­males de sur­face et de hauteur

Pour assu­rer l'intégration opti­male de nos équi­pe­ments médi­caux cer­taines condi­tions mini­males de sur­face et de hau­teur doivent être respectées :

• Hau­teur sous pla­fond mini­male : 2,90 mètres.
  Cette hau­teur est essen­tielle pour per­mettre l'installation de bras arti­cu­lés, de sup­ports de dis­po­si­tifs médi­caux et de sys­tèmes de ven­ti­la­tion, tout en assu­rant la sécu­ri­té des inter­ven­tions chirurgicales.
• Sur­face mini­male des espaces techniques :

Figure 22 - Graphique des surfaces autour du bloc opératoire - source auteur.e.s

Ce coût peut repré­sen­ter en moyenne plus de 800 000 euros.

b. Organisation de la structure du bloc opératoire

Les pra­tiques médi­cales asso­ciées aux nou­veaux dis­po­si­tifs médi­caux évo­luent rapi­de­ment. Ces évo­lu­tions imposent une réflexion à long terme sur les chan­ge­ments lors de la construc­tion ou de la réno­va­tion des blocs opé­ra­toires. Plu­tôt que de conce­voir ces espaces sur une période de cinq ans, il est essen­tiel d'adopter une vision stra­té­gique sur vingt ans. Cela per­met d'anticiper les évo­lu­tions tech­no­lo­giques et orga­ni­sa­tion­nelles tout en pré­ci­sant les besoins en réno­va­tions coû­teuses à court terme.

Pour répondre à ces défis, le déploie­ment de salles opé­ra­toires modu­laires consti­tue une solu­tion per­ti­nente. Ces salles, conçues pour être flexibles et recon­fi­gu­rables, per­mettent d'adapter les espaces en fonc­tion des besoins spé­ci­fiques. Par exemple, les cloi­sons amo­vibles, comme pré­sen­té dans la figure 23 peuvent être uti­li­sées pour réor­ga­ni­ser les flux de tra­vail ou créer des zones dédiées à des équi­pe­ments lourds. Cette modu­la­ri­té est éga­le­ment béné­fique pour répondre à la diver­si­té d’utilisation de la salle en fonc­tion des spé­cia­li­tés, aux évo­lu­tions des pra­tiques chi­rur­gi­cales ou à des situa­tions excep­tion­nelles, telles qu'un afflux de patients mas­sifs. De plus, les infra­struc­tures élec­triques, les réseaux infor­ma­tiques et les sys­tèmes de câblage modu­laires faci­litent l'intégration des nou­velles tech­no­lo­gies. [14]

Figure 23 - Salle Modulaire Vide [14]

En paral­lèle, la ges­tion de la ven­ti­la­tion dans les blocs opé­ra­toires est un aspect néces­saire. Les normes ISO défi­nissent les clas­si­fi­ca­tions de la qua­li­té de l'air. Il existe ISO 7 pour une salle opé­ra­toire stan­dard et ISO 5 pour des inter­ven­tions néces­si­tant un envi­ron­ne­ment sté­rile renforcé.

Comme illus­tré en figure 24, la prin­ci­pale dif­fé­rence réside dans les flux d'air et les niveaux de fil­tra­tion. Des sys­tèmes de ven­ti­la­tion modu­lables per­mettent de pas­ser d'une clas­si­fi­ca­tion ISO à une autre sans tra­vaux majeurs. Cela offre une flexi­bi­li­té pour les hôpi­taux même si cette solu­tion est plus coû­teuse. Ces sys­tèmes, équi­pés de filtres modu­laires, per­mettent de modi­fier la qua­li­té de l'air sans entre­prendre de tra­vaux lourds. Cette flexi­bi­li­té est un atout majeur pour les hôpi­taux cher­chant à opti­mi­ser leurs infra­struc­tures tout en res­pec­tant les normes de sécurité.

Figure 24 - Graphique Comparent ISO 5 et ISO 7 - source auteur.e.s

2.Gestion de Projet d'Implémentation

La mise en place de dis­po­si­tifs médi­caux com­plexes, tels que les robots chi­rur­gi­caux et les sys­tèmes de mul­ti­mo­da­li­té, néces­site une ges­tion de pro­jet rigou­reuse et struc­tu­rée. L'un des pre­miers aspects à consi­dé­rer est de mettre en place un comi­té de pilo­tage consti­tué de l'entièreté des par­ties pre­nantes du pro­jet (ingé­nieur bio­mé­di­cal, DSI, ser­vice tech­nique, les per­son­nels soi­gnant, ser­vices qua­li­té, ser­vices hygiènes, ser­vices RH et direc­tion des soins). Un cahier des charges pro­ces­sus est néces­saire avec une mise en com­pa­rai­son des offres. Ensuite, il est néces­saire d’avoir une pla­ni­fi­ca­tion, qui com­prend l'élaboration d'un bud­get détaillé et d'un échéan­cier pré­cis. Le bud­get doit cou­vrir l'acquisition des équi­pe­ments, les tra­vaux d'aménagement néces­saires, la for­ma­tion du per­son­nel, ain­si que les coûts de main­te­nance. En paral­lèle, l'échéancier per­met de défi­nir les dif­fé­rentes étapes clés du pro­jet, telles que l'analyse des besoins, la sélec­tion des four­nis­seurs, l'installation, et la vali­da­tion des dis­po­si­tifs avant leur mise en service.

La réus­site du pro­jet repose éga­le­ment sur la coor­di­na­tion effi­cace de mul­tiples acteurs. Ces inter­ac­tions sont syn­thé­ti­sées dans le sché­ma ci-des­sous qui illustre la coor­di­na­tion essen­tielle pour mener à bien le projet :

Figure 25 - Graphique avec les différents acteurs dans le bloc opératoire - Source Auteur.e.s

Enfin, il est impor­tant de prendre en compte que les pro­to­coles, le pla­ce­ment du per­son­nel et les flux opé­ra­toires des dif­fé­rents ser­vices vont devoir être modi­fiés pour pou­voir s’adapter à la tech­no­lo­gie créant ain­si des pro­blé­ma­tiques de temps et organisationnelle.

3.Sécurité des Données Médicales

La trans­for­ma­tion numé­rique des blocs opé­ra­toires, avec l'introduction de dis­po­si­tifs médi­caux connec­tés, a accru les pré­oc­cu­pa­tions liées à la sécu­ri­té des don­nées médi­cales. Ces dis­po­si­tifs col­lectent et traitent des infor­ma­tions sen­sibles, telles que les dos­siers médi­caux des patients ou les don­nées d'imagerie, qui doivent être pro­té­gées pour évi­ter toute fuite ou uti­li­sa­tion abusive.

La cyber­sé­cu­ri­té des appa­reils connec­tés est une prio­ri­té pour pré­ve­nir les attaques mal­veillantes qui pour­raient per­tur­ber les opé­ra­tions hos­pi­ta­lières. Cela inclut la mise en place de telles mesures que le chif­fre­ment des don­nées lors de leur trans­mis­sion et sto­ckage, l'utilisation de pare-feu et de réseaux seg­men­tés, ain­si que des mises à jour régu­lières des logi­ciels pour cor­ri­ger les éven­tuelles failles de sécu­ri­té. Les audits de sécu­ri­té pério­diques per­mettent éga­le­ment de détec­ter et de com­bler les vul­né­ra­bi­li­tés avant qu'elles ne soient exploitées.

En outre, la pro­tec­tion des don­nées sen­sibles doit res­pec­ter les exi­gences du Règle­ment Géné­ral sur la Pro­tec­tion des Don­nées (RGPD). Cela implique la pseu­do­ny­mi­sa­tion ou l'anonymisation des infor­ma­tions per­son­nelles, la mise en place de sys­tèmes d'authentification ren­for­cés, et des contrôles stricts pour limi­ter l'accès aux seules per­sonnes auto­ri­sées. Les hôpi­taux doivent éga­le­ment dis­po­ser de plans de ges­tion des inci­dents pour réagir rapi­de­ment en cas de vio­la­tion des données.

Lors des visites et des dif­fé­rentes inter­views réa­li­sées, plu­sieurs points cri­tiques liés à la cyber­sé­cu­ri­té en milieu hos­pi­ta­lier ont été iden­ti­fiés. L’un des aspects récur­rents obser­vés est l’utilisation fré­quente de clés USB dans les blocs opé­ra­toires, ce qui sou­lève plu­sieurs pro­blèmes poten­tiels de sécurité.

La dépen­dance tech­no­lo­gique à un sup­port phy­sique aus­si petit pose plu­sieurs ques­tions. Une clé USB peut faci­le­ment être per­due, volée ou endom­ma­gée, ce qui com­pro­met­trait l'accès à des don­nées cri­tiques, comme des para­mètres d'équipements, des logi­ciels de contrôle ou même des dos­siers médi­caux. Cette vul­né­ra­bi­li­té peut engen­drer de sérieux risques opé­ra­tion­nels et inter­rup­tions de ser­vice en cas de panne.

Les clés USB sont des vec­teurs de conta­mi­na­tion numé­rique bien connus. Leur uti­li­sa­tion répé­tée sur dif­fé­rents dis­po­si­tifs médi­caux ou postes infor­ma­tiques peut favo­ri­ser l’introduction de mal­wares, virus ou ran­som­wares dans le sys­tème d’information hos­pi­ta­lier (SIH). Si aucune poli­tique de sécu­ri­té stricte n'est mise en place, ces menaces pour­raient faci­le­ment se pro­pa­ger dans l’ensemble du réseau hos­pi­ta­lier, per­tur­bant les opé­ra­tions médi­cales essentielles.

Pour lut­ter contre ce pro­blème, il existe quelques solu­tions qui pour­raient être mises en place et qui néces­sitent une col­la­bo­ra­tion entre les four­nis­seurs de robots chi­rur­gi­caux et la Direc­tion des Sys­tèmes d'Information (DSI). L'une de ces solu­tions consiste à créer un réseau VLAN dédié, reliant les dif­fé­rents dis­po­si­tifs, notam­ment ceux uti­li­sés dans le bloc opé­ra­toire avec les consoles des méde­cins dans leur bureau. Ce qui per­met­trait de pous­ser les pla­ni­fi­ca­tions opé­ra­toires direc­te­ment vers les robots. [23]

L'intégration des équi­pe­ments médi­caux connec­tés dans les blocs opé­ra­toires 4.0 exige une ges­tion rigou­reuse de la pro­tec­tion des don­nées sen­sibles. Pour assu­rer leur sécu­ri­té, les infor­ma­tions géné­rées en conti­nu par ces dis­po­si­tifs sont enre­gis­trées à deux niveaux : sur un concen­tra­teur interne à l'hôpital et sur un Héber­geur de Don­nées de San­té (HDS) (cf : figure 26) agréé exté­rieur de l’établissement avec un échange uni­di­rec­tion­nel (il s’agit d’une boite noire qui récu­père en conti­nue des don­nées médi­cal). Cette double garan­tie per­met la sau­ve­garde et la pré­ser­va­tion des don­nées même en cas de panne réseau ou de cybe­rat­taque. De plus, les flux de don­nées sont confi­gu­rés en uni­di­rec­tion­nel, pro­té­geant à toute intru­sion ou retour poten­tiel vers les sys­tèmes cri­tiques de l'hôpital. [26]

Figure 26 - Schéma de HDS [26]

En cas de cou­pure réseau ou d'infection infor­ma­tique, les appa­reils situés à l'extérieur de l'hôpital prennent le relais. Ils conti­nuent de col­lec­ter les don­nées et de les sto­cker tem­po­rai­re­ment. Une fois la connexion réta­blie, ces postes trans­mettent les infor­ma­tions sécu­ri­sées vers les ser­veurs de l'établissement. Cette archi­tec­ture assure une conti­nui­té du flux de don­nées tout en mini­mi­sant les inter­rup­tions poten­tielles liées aux inci­dents tech­niques ou aux cyber­me­naces. Tous ces pro­to­coles sont mis en œuvre afin de garan­tir un plan de reprise d’activité le plus effi­cace possible.

Pour sécu­ri­ser les inter­ven­tions à dis­tance, notam­ment dans le cadre de la télé­main­te­nance, un sys­tème de bas­tion asso­cié à un VPN est mis en place. Ce dis­po­si­tif éta­blit un tun­nel chif­fré et sécu­ri­sé, garan­tis­sant l'intégrité des com­mu­ni­ca­tions entre les équipes tech­niques et les équi­pe­ments médi­caux. En par­ti­cu­lier les risques d'intrusion exté­rieure, cette solu­tion per­met de main­te­nir un haut niveau de sécu­ri­té tout en assu­rant la main­te­nance proac­tive des sys­tèmes connectés.

4.Interopérabilité et Gestion des Flux de Données

L'intégration des équi­pe­ments médi­caux connec­tés dans les blocs opé­ra­toires 4.0 repose sur une inter­opé­ra­bi­li­té opti­male entre les dif­fé­rents sys­tèmes de ges­tion hos­pi­ta­liers. Pour y par­ve­nir, l'utilisation d'un EAI (Enter­prise Appli­ca­tion Inte­gra­tion) jouant le rôle de concen­tra­teur de pro­duc­tion de don­nées est essen­tiel (cf : figure 27). Cet EAI cen­tra­lise tous les flux de don­nées géné­rés par les dis­po­si­tifs médi­caux et les redis­tri­bue vers les logi­ciels hos­pi­ta­liers com­pa­tibles, garan­tis­sant une com­mu­ni­ca­tion fluide et sans rup­ture. [31]

Figure 27 - Example des Applications d'un EAI [31]

Une pas­se­relle spé­cia­li­sée, telle qu’un VLAN (figure 28) peut être uti­li­sée pour assu­rer la conver­sion et la trans­mis­sion des don­nées médi­cales dans les for­mats appro­priés. Des entre­prises comme Orange avec leur solu­tion Ene­va­Com se dis­tinguent par leur exper­tise dans ce domaine, assu­rant une ges­tion effi­cace et sécu­ri­sée des flux cri­tiques, indis­pen­sable au bon fonc­tion­ne­ment des infra­struc­tures de san­té. [23]

En matière de sécu­ri­té infor­ma­tique, l'implication du res­pon­sable de la sécu­ri­té des sys­tèmes d'information (RSSI) est pri­mor­diale. Il doit super­vi­ser et appli­quer rigou­reu­se­ment les pro­to­coles de pro­tec­tion des don­nées à chaque étape du trai­te­ment de l'information. Pour ren­for­cer encore davan­tage la sécu­ri­té, l'hébergement des don­nées cli­niques sur un Héber­geur de Don­nées de San­té (HDS) agréé est recom­man­dé. Ce der­nier agit comme une réplique sécu­ri­sée du concen­tra­teur prin­ci­pal, assu­rant une sau­ve­garde conti­nue et conforme aux normes régle­men­taires en vigueur.

Figure 28- Système des VLANs [23]

5. Autorisations et Réglementations en Santé

L'intégration des dis­po­si­tifs médi­caux de pointe dans les éta­blis­se­ments de san­té est stric­te­ment enca­drée par des auto­ri­sa­tions déli­vrées par les Agences Régio­nales de San­té (ARS), confor­mé­ment aux direc­tives défi­nies par le Pro­gramme Régio­nal de San­té (PRS). Ce pro­gramme éta­blit la poli­tique de san­té publique au niveau régio­nal et fixe le nombre d'autorisations néces­saires pour diverses acti­vi­tés médi­cales, notam­ment dans des domaines sen­sibles comme l'imagerie médi­cale et la chi­rur­gie robotique.

En matière d'imagerie médi­cale, cer­tains équi­pe­ments, tels que les scan­ners, ne doivent obli­ga­toi­re­ment plus d'autorisation spé­ci­fique de l'ARS. Cepen­dant, leur ins­tal­la­tion dans une salle mul­ti­mo­da­le­doit tou­jours être décla­rée auprès de cette auto­ri­té pour garan­tir leur uti­li­sa­tion conforme aux normes de san­té publique. De plus, tous les dis­po­si­tifs émet­tant des radia­tions ioni­santes, comme les scan­ners et cer­tains sys­tèmes d'imagerie inter­ven­tion­nelle, sont sou­mis à une décla­ra­tion obli­ga­toire auprès de l’Autorité de Sûre­té Nucléaire (ASN). Cette exi­gence vise à res­pec­ter les normes de radio­pro­tec­tion et de sécu­ri­té, tant pour les patients que pour le per­son­nel médical.

En ce qui concerne les tech­no­lo­gies chi­rur­gi­cales avan­cées, telles que l’implantation de robots chi­rur­gi­caux, les ARS doivent déli­vrer des auto­ri­sa­tions de capa­ci­té d’implantation. Cette régu­la­tion est néces­saire pour évi­ter un phé­no­mène de « chi­rur­gie publique à deux vitesses », où seuls les centres hos­pi­ta­liers les mieux finan­cés pour­raient subir ces équi­pe­ments coû­teux. Si aucune régu­la­tion n'était mise en place, cer­tains éta­blis­se­ments publics moins bien dotés seraient pri­vés de tech­no­lo­gies modernes, pous­sant les patients à se tour­ner vers des struc­tures pri­vées, sou­vent plus coûteuses.

Pour cette rai­son, les actes de chi­rur­gie robo­tique ne béné­fi­cient pas de tari­fi­ca­tion spé­ci­fique à l'acte jusqu’à 2019 près de 300 000 actes dans le sys­tème de rem­bour­se­ment de la Sécu­ri­té sociale. Cela évite que les éta­blis­se­ments pri­vés, qui ont davan­tage de moyens pour s'équiper de robots chi­rur­gi­caux, ne concentrent toutes les inter­ven­tions chi­rur­gi­cales robo­ti­sées. Si cette situa­tion sur­ve­nait, elle entraî­ne­rait un dés­équi­libre impor­tant : les patients pri­vi­lé­gie­raient mas­si­ve­ment les cli­niques pri­vées, ce qui aug­men­te­rait consi­dé­ra­ble­ment les dépenses de l'État pour rem­bour­ser ces actes pério­diques. En main­te­nant une tari­fi­ca­tion unique et uni­ver­selle, l'État pré­vient cette dérive tout en favo­ri­sant une meilleure répar­ti­tion des inter­ven­tions entre les éta­blis­se­ments publics et privés.

Ain­si, l'application stricte des pro­cé­dures admi­nis­tra­tives et des normes de sécu­ri­té garan­tit une uti­li­sa­tion régle­men­tée et équi­table des équi­pe­ments médi­caux de pointe, tout en pré­ser­vant un sys­tème de san­té inclu­sif et acces­sible à tous. Cette régu­la­tion per­met éga­le­ment de main­te­nir un équi­libre éco­no­mique en limi­tant les coûts pour la Sécu­ri­té sociale et en favo­ri­sant un accès équi­table aux tech­no­lo­gies médi­cales de der­nière génération.

Conclusion

L’intégration des tech­no­lo­gies au bloc opé­ra­toire marque une avan­cée consi­dé­rable dans les pra­tiques chi­rur­gi­cales. En com­bi­nant les salles mul­ti­mo­da­li­té, les robots chi­rur­gi­caux et autres tech­no­lo­gies émer­gentes comme les jumeaux numé­riques ou la réa­li­té vir­tuelle, la chi­rur­gie 4.0 apporte de nom­breux avan­tages dans la prise en charge des patients. 

En effet, ce mémoire a démon­tré que ces inno­va­tions offrent une pré­ci­sion accrue, une forte réduc­tion des risques opé­ra­toires ain­si que des inter­ven­tions de moins en moins inva­sives per­met­tant ain­si une meilleure récu­pé­ra­tion pour le patient et garan­tis­sant à la fois sa sécu­ri­té et son confort. Pour les chi­rur­giens, la chi­rur­gie 4.0 leur per­met une meilleure pla­ni­fi­ca­tion des pro­cé­dures chi­rur­gi­cales, une assis­tance en temps réel et une opti­mi­sa­tion des gestes chi­rur­gi­caux complexes. 

Mal­gré ces nom­breux avan­tages, il est impor­tant de noter que l’implémentation de ces tech­no­lo­gies néces­site la mise en place d’infrastructures spé­ci­fiques et adap­tées, une for­ma­tion conti­nue et per­son­na­li­sée des col­la­bo­ra­teurs ain­si que du per­son­nel biomédical. 

En ce qui concerne la cyber­sé­cu­ri­té, ce rap­port a démon­tré que celle-ci s’impose comme un point majeur à ne pas négli­ger. En effet, les dis­po­si­tifs médi­caux deve­nant de plus en plus inter­con­nec­tés et inté­grés aux sys­tèmes d’informations hos­pi­ta­liers, pro­té­ger les don­nées de san­té des patients et la pré­ven­tion contre les cybe­rat­taques doivent être des prio­ri­tés pour l’ensemble du personnel. 

Pour tirer par­ti l’ensemble des béné­fices qui sont offerts par la chi­rur­gie, une démarche stra­té­gique cor­rec­te­ment coor­don­née est néces­saire. Cela implique de déve­lop­per plu­sieurs pro­cé­dures et pro­to­coles robustes, com­pris et appli­qués par tous qui per­met­tront de ren­for­cer la for­ma­tion des équipes et de garan­tir la confor­mi­té de ces outils aux normes de sécu­ri­té qui leur sont appli­cables.  Fina­le­ment la chi­rur­gie 4.0 repré­sente une véri­table évo­lu­tion tech­no­lo­gique trans­for­mant le bloc opé­ra­toire en un éco­sys­tème intel­li­gent, fiable et cen­tré sur la col­la­bo­ra­tion entre humain et machine.

Annexes

Annexe 1 – les dif­fé­rents pro­cé­dures réa­li­sé dans une salle mul­ti­mo­da­li­té avec les tech­niques d’imagerie [22]

Bibliographie

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[23] L. Fritzler, « Network types decrypted : Your comprehensive guide to WAN, LAN, WLAN, VLAN, CAN, GAN, MAN, PAN and VPN »,  blog.it-planet.com, https://blog.it-planet.com/en/network-types-decrypted-your-comprehensive-guide-to-wan-lan-wlan-vlan-can-gan-man-pan-and-vpn/, mar. 15, 2024

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[25] « Endoquest Robotics, Home | Endoquest Robotics ».Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur : https://endoquestrobotics.com/

[26] « DIGITICS, De l’agrément HADS vers la certification HDS  », digitics.fr , https://digitics.fr/de-lagrement-hads-vers-la-certification-hds/, jul. 20, 2021

[27]    « CHU Besançon, Inauguration de la salle multimodale de radiologie interventionnelle ». https://www.chu-besancon.fr/le-chu/actualites-du-chu/actualite/inauguration-de-la-salle-multimodale-de-radiologie-interventionnelle.html,fev.2024

[28] « Centre Hospitalier des Quatre Villes, Votre intervention – Le bloc opératoire et la SSPI (salle de réveil) ». Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur : https://www.ch4v.fr/chirurgie/votre-intervention-le-bloc-operatoire-et-la-sspi-salle-de-reveil/

[29] « Canon Medical Systems France, Hybrid Angiography CT ». Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur : https://fr.medical.canon/alphenix/hybrid-angiography-ct/.

[30] BIBTP, « Plat carbone -Bureau d’études et de diagnostic structure ». Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur : https://www.bibtp.fr/plat-carbone/

[31] « Avintis, AVINTIS EAI - Intégration d’applications dans le domaine de la santé ». Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur :  https://www.avintis.com/fr/health-care-solution-center/avintis-eai.

[32] « Académie Nationale de Médicine, 09-11 Bloc opératoire : de la salle d’opération à la plate-forme interventionnelle ». Consulté le 15 décembre 2024 [En ligne]. Disponible sur : https://www.academie-medecine.fr/09-11-bloc-operatoire-de-la-salle-doperation-a-la-plate-forme-interventionnelle/

[33] S. Walgrave et S. Oussedik, « Comparative assessment of current robotic-assisted systems in primary total knee arthroplasty », Bone & Joint Open, vol. 4, n^o 1, p. 13, déc. 2022, doi : 10.1302/2633-1462.41.BJO-2022-0070.R1.

[34] M. Perez, « Chirurgie robotique : de l’apprentissage à l’application », Thèse de doctorat en Medicine Humaine et Pathologie https://theses.fr/2012LORR0113, Université de Lorraine, 2012, 204 p.

[35] S. Mohammad, « Robotic surgery », Journal of Oral Biology and Craniofacial Research, vol. 3, n^o 1, p. 2, mars 2013, doi : 10.1016/j.jobcr.2013.03.002.

[36] M. Lefranc, « Innovation et robotique en santé, l’expérience du chirurgien », Journal du Droit de la Santé et de l’Assurance - Maladie, vol. 38, n^o 3, p. 8‑9, 2023, doi : 10.3917/jdsam.233.0008.