Une nouvelle application développée par l’Université Concordia permet d’améliorer considérablement la sécurité et la précision de la ventriculostomie

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

Ce processus délicat et complexe exige une extrême précision : le mauvais positionnement du cathéter, qui se produit dans 30 % des cas, peut entraîner une hémorragie, une infection, un séjour prolongé à l’hôpital, un risque de morbidité, voire le décès.

C’est pourquoi un groupe de recherche de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody a entrepris d’améliorer l’accès à des technologies bon marché pouvant améliorer la précision de la ventriculostomie. Marta Kersten-Oertel, professeure agrégée au Département d’informatique et de génie logiciel, et son équipe ont mis au point une plateforme basée sur la réalité augmentée (RA) qui pourrait rendre l’intervention beaucoup plus sécuritaire et précise, en particulier dans les pays à revenu faible ou intermédiaire ainsi que dans les milieux où les ressources sont limitées.

Le système iSurgARy utilise le LIDAR, une technologie de détection et de télémétrie par ondes lumineuses, pour aider les chirurgiens à cerner des points de repère précis sur le crâne et à les représenter avec exactitude sur les images préopératoires des patients (TDM/IRM). La réalité augmentée est ensuite utilisée pour projeter les ventricules sur les patients. Les créateurs décrivent leur technologie dans la revue Healthcare Technology Letters.

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

Cartographie précise du cerveau

Disponible sur les appareils iOS d’Apple, le LIDAR aide à déterminer la distance entre le capteur et sept repères anatomiques sur la tête des patients : le tragus (saillie pointue du cuir chevelu située devant l’oreille) des deux côtés de la tête, la partie externe des yeux, la partie interne des yeux et l’arête du nez. Ces points de repère permettent d’aligner les modèles virtuels de l’anatomie sur celle des patients réels. Le personnel médical dispose ainsi d’une représentation en réalité augmentée qui lui indique où se trouvent les ventricules.

Cette visualisation guide les cliniciens pour positionner de façon optimale le cathéter, 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 pour que les cliniciens puissent décider de la meilleure approche », indique la professeure Kersten-Oertel. « La technique à main levée se base sur les repères osseux du crâne et les cliniciens fondent leurs décisions sur ces repères. Mais en cas de tumeur cérébrale provoquant une pression ou de lésion cérébrale traumatique, le cerveau peut avoir bougé, de sorte que les ventricules ne se trouvent pas là où ils devraient être. Notre système permet de voir les ventricules projetés sur les patients et de les cibler avec précision. »

L’équipe de recherche indique que la plateforme a vu le jour pour répondre à un besoin pratique exprimé par un clinicien chevronné, David Sinclair, professeur clinicien en neurochirurgie vasculaire cérébrale et de la base du crâne à la Division de neurochirurgie du Département de neurologie et neurochirurgie de l’Université McGill. Coauteur de l’article, ce dernier a demandé à la professeure Kersten-Oertel s’il était possible de concevoir un outil qui améliore la visualisation pour cibler les ventricules dans les scénarios d’urgence où le temps, le coût et la précision sont de la plus haute importance.

« Ce type de 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. »

Lisez l’étude citée : iSurgARy: A mobile augmented reality solution for ventriculostomy in resource-limited settings.