L’accès à des soins neurochirurgicaux potentiellement salvateurs reste très inégal dans le monde, ce qui peut avoir des conséquences fatales. Cela est particulièrement vrai dans le cas de l’intervention neurochirurgicale la plus courante, la ventriculostomie. Celle-ci consiste à insérer un cathéter dans les cavités du cerveau – les ventricules – afin de drainer le liquide cérébrospinal qui peut s’y accumuler et de soulager ainsi la pression intracrânienne.

Cette opération délicate et complexe exige une extrême précision : le placement du cathéter au mauvais endroit, un problème qui survient dans 30 % des interventions, peut entraîner une hémorragie, une infection, un séjour prolongé à l’hôpital, un risque de morbidité ou même la mort.

C’est pourquoi un groupe de recherche de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody (page disponible en anglais seulement)à l’Université Concordia a entrepris des travaux pour mettre au point une solution bon marché pouvant améliorer la précision avec laquelle l’intervention est exécutée. Marta Kersten-Oertel, professeure agrégée au Département d’informatique et de génie logiciel de l’université (page disponible en anglais seulement), et son équipe ont conçu une plateforme de réalité augmentée qui pourrait rendre la ventriculostomie beaucoup plus sécuritaire et précise, en particulier dans les pays à faible revenu ou à revenu intermédiaire ainsi que dans les milieux où les ressources sont limitées.

La plateforme iSurgARy utilise la technologie lidar (outil qui permet de déterminer la position et la distance d’une cible au moyen d’un faisceau lumineux) pour aider les chirurgiennes et chirurgiens à repérer des points précis sur le crâne des patientes et patients et à les marquer avec exactitude sur les images prises avant l’opération (tomodensitogramme ou image générée par résonance magnétique). La réalité augmentée est ensuite utilisée pour projeter l’image des ventricules sur les patients. Les personnes qui ont travaillé sur ce projet ont décrit leur technologie dans la revue Healthcare Technology Letters (page disponible en anglais seulement).

« La technologie permet de mieux visualiser l’anatomie de la patiente ou du patient dans l’espace, ce qui aide la chirurgienne ou le chirurgien à bien cibler les zones à traiter », explique Joshua Pardillo Castillo (M. Sc. 2024), coauteur de l’étude. « La réalité augmentée se superpose aux images médicales de la patiente ou du patient et permet de mieux voir comment bien positionner le cathéter. »

Disponible sur divers appareils iOS d’Apple, le lidar aide à déterminer la distance entre le capteur et sept repères anatomiques sur la tête d’une patiente ou d’un patient : le tragus (saillie pointue située devant l’oreille) des deux côtés de la tête, la partie externe des yeux, la partie interne des yeux et la racine du nez. Ces points de repère permettent d’aligner l’image générée virtuellement de l’anatomie de la patiente ou du patient sur les marqueurs anatomiques réels. Le personnel médical dispose ainsi d’une représentation en réalité augmentée qui lui indique où se trouvent les ventricules.

Cette représentation visuelle aide la clinicienne ou le clinicien à positionner le cathéter de façon optimale, tandis que l’outil de suivi du cathéter permet de déterminer la distance entre l’extrémité du cathéter et les ventricules.

« La vue en réalité augmentée montre où se trouvent les ventricules, ce qui aide la clinicienne ou le clinicien à déterminer la meilleure approche », indique la professeure Kersten-Oertel. « La technique habituelle à main levée se base sur les repères osseux du crâne; la clinicienne ou le clinicien fonde ses décisions sur ces repères. Mais si une tumeur cérébrale ou une lésion résultant d’un traumatisme exerce de la pression, il se peut que le cerveau ait bougé et donc que les ventricules ne se trouvent plus à l’endroit où ils devraient être. Notre système permet de projeter l’image des ventricules sur la patiente ou le patient et de bien cibler ces cavités. »

L’équipe de recherche souligne que la plateforme a vu le jour pour répondre à un besoin concret exprimé par un clinicien chevronné, David Sinclair, professeur clinicien en chirurgie cérébro-vasculaire et de la base du crâne à la Division de neurochirurgie du Département de neurologie et neurochirurgie de l’Université McGill. Coauteur lui aussi de l’article, M. Sinclair a demandé à la professeure Kersten-Oertel s’il était possible de concevoir un outil qui permettrait de mieux visualiser et cibler les ventricules dans les situations où le délai d’intervention, le coût et la précision sont des facteurs de la plus haute importance.

« Cette collaboration avec un neurochirurgien pendant la phase de découverte et de conception rend notre projet unique », soutient Zahra Asadi, doctorante et coautrice principale de l’article. « Il est essentiel de travailler avec les personnes qui utiliseront l’application et d’apprendre à connaître leurs besoins. »

Le présent article a été adapté et publié avec l’autorisation de l’Université Concordia.