Introduction à la Coloscopie

Transcription

Chapitre 1
Guillaume Thomann
Thèse en Robotique Chirurgicale / 2003
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon
12
1
CHAPITRE 1 INTRODUCTION À LA COLOSCOPIE................................................................................ 12
1.1
1.1.1
1.1.2
1.2
Etat général....................................................................................................................................... 14
Situation actuelle............................................................................................................................................ 14
Et dans le Monde ........................................................................................................................................... 15
L'examen du côlon............................................................................................................................. 17
1.2.1 Le côlon ......................................................................................................................................................... 18
1.2.2 Le développement du cancer du côlon........................................................................................................... 18
1.2.3 Le diagnostic.................................................................................................................................................. 19
1.2.3.1
Le test Hémoccult II® ............................................................................................................................ 19
1.2.3.2
Le toucher rectal.................................................................................................................................... 20
1.2.3.3
L'examen radiologique (ou lavement baryté) ........................................................................................ 20
1.2.3.4
La coloscopie virtuelle .......................................................................................................................... 21
1.2.3.5
L'utilisation de la capsule endoscopique ............................................................................................... 21
1.2.3.6
La sigmoïdoscopie ................................................................................................................................ 22
1.2.3.7
La coloscopie ........................................................................................................................................ 22
1.2.3.8
Conclusion ............................................................................................................................................ 22
1.2.4 La thérapie ..................................................................................................................................................... 23
1.2.4.1
L’appareillage ....................................................................................................................................... 23
1.2.4.2
La préparation ....................................................................................................................................... 27
1.2.4.3
L'examen ............................................................................................................................................... 27
1.2.5 Problèmes rencontrés lors de l'opération........................................................................................................ 28
1.2.5.1
L'anesthésie ........................................................................................................................................... 28
1.2.5.2
La douleur ............................................................................................................................................. 28
1.2.5.3
La perforation........................................................................................................................................ 31
1.2.5.4
La stérilisation....................................................................................................................................... 32
1.2.5.5
Le coût .................................................................................................................................................. 32
1.2.6 Incommodités et idées d'amélioration ............................................................................................................ 33
1.3
1.4
Cahier des charges............................................................................................................................ 34
Plan de la thèse ................................................................................................................................. 35
Guillaume Thomann
13
1.1
Etat général
1.1.1
Situation actuelle
En France en 1995, le nombre de nouveaux cas annuels de cancers du côlon et du rectum
(estimé par le Réseau Français des Registres des Cancers (FRANCIM)) était de 15.298 femmes
et 18.107 hommes. Depuis 2000, on estime à 37.000 le nombre de nouveaux cancers
colorectaux diagnostiqués [PIENK 01] par an en France (58.450.000 habitants). Ces cancers
occupaient la seconde place après le cancer du poumon chez les hommes et après le cancer du
sein chez les femmes. Avec 16.000 décès annuels, les cancers du côlon et du rectum
constituaient la seconde cause de décès par cancer, tous sexes confondus.
Ce cancer est rare avant 45 ans, l'incidence et la mortalité croissent à partir de cet âge
avec une mortalité à 5 ans supérieure à 50%. L'âge moyen de décès est d'environ 70 ans. On
estime qu'un français sur 25 sera atteint au cours de son existence.
Mais le pronostic de ce cancer s'est nettement amélioré ces dernières années grâce à un
diagnostic plus précoce. D'où l'idée de procéder à un dépistage du cancer colorectal, défini en
avril 2000 par Mme D. Gillot, alors secrétaire d'Etat à la santé, comme une priorité de santé
publique en France.
Etant donné que la plupart des examens sont réalisés sur des sujets sains, l'une des
conditions, pour qu'un test de dépistage puisse être généralisé, est qu'il n'engendre pas
d'inconvénients majeurs, notamment en termes d'effets secondaires et de complications (0.48%).
Effectivement, pour ce qui est de la coloscopie (examen qui permet de visualiser l'intérieur du
côlon) de dépistage, 191.185 examens ont été réalisés durant l'année 2000 : 86.5 % du fait
d’antécédents familiaux et 13,5% du fait du souhait du patient [SFED 00 (1)].
A ce jour, la coloscopie est considérée comme l'examen rectocolique de référence,
dans la mesure où elle permet de visualiser
théoriquement la totalité du côlon (figure1.1) et du
Œsophage
rectum et de réaliser, si nécessaire, la biopsie* et
l'ablation des polypes (tumeurs bénignes
Estomac
précancéreuses) visualisés.
Duodénum
Côlon ou
Gros intestin
Figure 1.1. Schéma de l'appareil digestif
Intestin
grêle
rectum
Guillaume Thomann
*
voir lexique page 192
14
Néanmoins, le rapport de l'Agence Nationale de l'Evaluation et de l'Accréditation en
Santé (ANAES), de janvier 2001 [ANAES 01], stipule que "la coloscopie est un examen
imparfait qui ne permet pas de détecter la totalité des cancers et des polypes colorectaux. Son
utilisation isolément comme test de dépistage de masse est controversée, car elle expose à un
risque de complication non négligeable et à un coût important".
Malgré ces constats, un rapport de la Société Française d'Endoscopie Digestive [SFED
00 (2)] expose que le dépistage de masse des lésions précancéreuses colorectales, suivi de leur
traitement endoscopique a démontré son efficacité pour diminuer la mortalité par cancer
colorectal. Le dépistage individuel des lésions précancéreuses colorectales chez les patients à
risque repose actuellement sur l’examen de référence qu'est la coloscopie.
Parce que la coloscopie est un examen invasif, des complications peuvent apparaître.
Outre les risques liés à l'anesthésie générale, plusieurs études ont montré qu'environ 0.1% des
patients subissaient une perforation et 0.3% une hémorragie importante (étude américaine
publiée dans la revue de référence Gastroenterology, en 1997).
Si nous nous fions au chiffre d'environ 1.000.000 de coloscopies réalisées par an en
France, nous sommes conduits à réfléchir sur le caractère traumatisant de cette exploration :
environ 1.000 perforations potentielles par an, 3.000 hémorragies et surtout 100 décès ! Tous les
patients devraient avoir connaissance de ces chiffres, dans le cadre d'une information claire
avant d'avoir recours à cet examen.
La coloscopie est largement reconnue comme la meilleure méthode de détection pour
le cancer colorectal en raison de son exactitude et de sa capacité à examiner le côlon tout entier,
tout en prélevant des échantillons suspects. Mais en raison du coût élevé d'une telle opération,
effectuer un examen précis préliminaire est important pour déterminer si une coloscopie est
nécessaire ou non.
Mis à part la détection des cancers, la coloscopie permet également de rechercher
l’origine d’un problème digestif, comme une diarrhée, un saignement, des douleurs abdominales
et de diagnostiquer un polype.
La coloscopie permet aussi de procéder à des gestes thérapeutiques tels qu’une
polypectomie (ablation de polype), ou de faire un prélèvement biopsique qui permettra de faire
un diagnostic.
1.1.2
Et dans le Monde
Il est intéressant de se préoccuper de ce problème à l'échelle mondiale. A Singapour par
exemple, 3000 nouveaux cas de cancer du côlon sont détectés chaque année pour une population
avoisinant les 4.100.000 habitants.
Aux Etats-Unis, parmi les cancers, celui du côlon occupe la seconde place en matière
de mortalité. Selon l'American Cancer Society, environ 170.000 nouveaux cas auront été
dépistés en 2002 (285.225.000 d'hab.) dont 56 000 personnes en décéderont. Si 90% des
Guillaume Thomann
15
patients peuvent être soignés définitivement à l'aide d'une ablation des polypes par coloscopie,
aux Etats–Unis, les deux tiers des personnes âgées de plus de cinquante ans ne se soumettent
pas aux examens de routine nécessaires aux dépistages de cette maladie, principalement en
raison de l'inconfort que ceux-ci entraînent [ACCUSCAN 03].
En Angleterre, il y a environ 25.000 nouveaux cas de cancers du gros intestin par an,
pour une population de 54.000.000 d'habitants.
Depuis que nous disposons de résultats publiés par les endoscopistes, nous pouvons
insister sur l’importance de la qualité de l’observation. La Société Nationale Française de
Gastro-Entérologie [SNFGE] explique, par exemple, l'avance des japonais par les éléments
suivants :
- une différence dans l’éducation de l’œil : les occidentaux s’attachent à rechercher
des modifications importantes de relief, alors que les Japonais ont l’œil attiré par
de minimes modifications de relief et surtout par des modifications de couleur,
- une différence dans la pratique de l’endoscopie : analyse de la muqueuse dans
différentes situations (insufflation et exsufflation, …), utilisation quasisystématique de la chromoscopie,
- une différence dans la motivation à rechercher les lésions superficielles,
- une volonté de classer et de disséquer toutes les anomalies constatées : les
occidentaux s’appuient sur une impression générale, alors que les Japonais
décomposent chaque image.
Nous ne disposons d'aucuns chiffres précis concernant les cas de cancer du côlon
détectés par an au japon, mais c'est peut-être pour les raisons évoquées ci-dessus, que le taux de
cancers précoces détectés, est plus élevé au Japon que dans d'autres pays occidentaux.
L'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) indique que, dans les pays industrialisés,
ce sont notamment les comportements néfastes de l’hygiène de vie (tabac, alimentation, activité
physique…) qui contribuent et continueront à faire progresser le nombre de cancers. Une
consommation excessive d'alcool peut entraîner des risques de cancers ORL (pharynx, larynx,
œsophage) et de cancers du foie, mais aussi des risques de cancer du sein et de cancer
colorectal.
Cependant il existe de grandes disparités selon les pays puisque, dans les pays en
développement, jusqu’à 25 % des cas de cancers sont liés à des facteurs viraux (cancer de
l’estomac, de l’utérus, du foie).
Nous remarquons des différences entre pays développés et pays en voie de
développement, dans lesquels l’OMS rappelle que 80 % des malades sont diagnostiqués à un
stade incurable. Le cancer devient donc un véritable problème de santé publique dans ces pays.
Alors que, notamment en Asie et en Amérique du Sud, certains pays en développement
améliorent leur offre en matière de diagnostic et de traitement, d'autres régions du monde,
comme de nombreux pays d’Afrique, restent encore, faute de moyens, à l’écart de ces mesures.
Guillaume Thomann
16
Les principaux constats de l’OMS sont alarmants : en 2000, 5.3 millions d’hommes et
4.7 millions de femmes ont développé un cancer et 6.2 millions de personnes sont mortes des
suites d’un cancer. De plus, le nombre de cancers pourrait s’accroître de façon dramatique pour
atteindre 15 millions de personnes en 2020, soit une augmentation de 50 % du nombre de
cancers développés par an.
Concernant le cancer du côlon, les habitudes alimentaires ont été invoquées pour
expliquer les statistiques : alimentation à forte teneur carnée en graisses animales au détriment
des aliments riches en fibres (légumes, fruits).
Dans le monde, le cancer du côlon figure en bonne place. Il est un fléau important pour
les populations. Les méthodes d'exploration et de détection diffèrent suivant les régions, mais le
taux de mortalité reste très élevé. Le Professeur Christian MEYER, de la Faculté de Médecine
de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, souligne qu'il n'apparaît pas que la mortalité à 5 ans
se soit notablement abaissée au cours des 30 dernières années. Mais restons lucides, cette
stagnation pourrait être due à une amélioration de la détection corrélée à de meilleurs résultats
de traitement.
Une étude poussée réalisée dans le Nord-Est de la France indique que, pour le cancer
du côlon, le nombre estimé de cas incidents est pour les femmes en augmentation moyenne de
31 % tous les dix ans et pour les hommes, en augmentation moyenne de 65 %. Ces résultats
concordent avec ceux d’autres travaux, menés en Europe et dans le Monde [EILSEIN 00].
A l’image de l’Europe Occidentale, la France (6.4/10000) se classe parmi les pays
ayant une fréquence élevée de cancer colique, juste derrière Singapour (7.5/10000) et
l’Australie. Les pays d’Asie, d’Amérique Latine et, surtout, d’Afrique ont un risque jusqu’à
trente fois plus faibles. Les Etats-Unis (6/10000), l'Angleterre (4.6/10000) l’Europe de l’Est et
les pays scandinaves se caractérisent par un risque intermédiaire.
Finalement, le cancer du côlon est présent surtout dans les pays industrialisés. Ceci est
peut être dû à de meilleures techniques de détection (au Japon en tout cas), par rapport aux pays
en voie de développement, mais surtout à une alimentation plus riche et à une hygiène de vie se
dégradant.
1.2
L'examen du côlon
La coloscopie est l'examen qui permet de visualiser l'intérieur de tout le côlon à l'aide d'un
endoscope long et souple. Dans ce cas, il est appelé coloscope. Sa taille est de 1.6 m à 2 m de
long pour environ 13 mm de diamètre.
Avant de décrire les opérations de coloscopie, la structure et les caractéristiques du
côlon seront détaillées. Dans un second temps, nous insisterons sur la différence entre
diagnostic et thérapie, en précisant les méthodes opératoires utilisées. C'est en détaillant la
thérapie, que nous préciserons les outils de coloscopie, la préparation nécessaire et enfin
l'examen lui-même.
Guillaume Thomann
17
1.2.1
Le côlon
Le côlon humain est un organe musculaire d’environ 125 cm de long (figure 1.2.a). Bien qu'il
contribue à trois fonctions importantes de l’organisme (l’absorption des aliments non encore
digérés, la digestion et la concentration des matières fécales, l’entreposage et l’évacuation
maîtrisée des selles), il n'est pas considéré comme un organe vital.
Sur le plan fonctionnel, le côlon peut être divisé en deux parties séparées par le côlon
transverse (figure 1.2.b), soit le côlon droit et le côlon gauche. Le côlon droit (caecum et côlon
ascendant) joue un rôle majeur dans l’absorption de l’eau et des électrolytes, de même que dans
la fermentation des sucres non digérés ; le côlon gauche (côlon descendant, côlon sigmoïde et
rectum) intervient surtout dans l’entreposage et l’évacuation des selles.
L'examen de coloscopie, qui concerne l'exploration et/ou l'intervention dans le côlon,
peut être pratiqué dans un but diagnostique (recherche de tumeurs, de colite* inflammatoire, de
diverticules* , d'angioplastie* ...), thérapeutique (ablation de polypes) ou de dépistage,
surveillance.
foie
côlon transverse
côlon ascendant
côlon descendant
caecum
rectum
côlon sigmoïde
(a)
(b)
Figure 1.2. Schéma de l'anatomie de l'appareil digestif (a) et photo d'une partie de
l'intérieur du côlon transverse (b)
1.2.2
Le développement du cancer du côlon
Le cancer du côlon est surtout localisé sur le sigmoïde et la jonction rectosigmoïdienne (65 % des localisations) suivi des atteintes du caeco-ascendant et plus rarement du
côlon transverse. Il s'agit habituellement d'une tumeur entraînant un rétrécissement du côlon
gauche, alors que sur le caecum, il s'agit surtout d'une masse bourgeonnante. En effet, le
caecum, qui est la partie la plus large du côlon, permet des durées d'évolution souvent plus
prolongées de la tumeur, avant que celle-ci ne devienne symptomatique.
Il existe évidemment une classification des stades d'évolution du cancer dont la survie
à 5 ans varie de 90 % pour un cancer de catégorie A (cancer n'ayant pas franchi la muqueuse
musculaire) à 5 % pour un cancer de catégorie D (métastases hépatiques* ).
Guillaume Thomann
18
Deux éléments prédisposent au développement du cancer du côlon : le polype, avec
une forme clinique particulière et les maladies inflammatoires (rectocolite hémorragique,
maladie de Crohn), qui sont tous les deux susceptibles d'engendrer des dysplasies* cellulaires
aboutissant, à la dégénérescence cancéreuse.
Les facteurs autres qu'alimentaires et environnementaux interviennent tels que les
facteurs génétiques, en particulier dans l'apparition et le développement des polypes. Nous
pouvons ainsi citer le syndrome de Lynch, qui est un cancer colique transmis de manière
héréditaire se développant sur une muqueuse colique sans polype. Ces formes héréditaires de
cancers représentent moins de 5 % des cancers colo-rectaux.
Le diagnostic colorectal peut se faire :
- dans le cadre d'un dépistage,
- chez un patient ayant des symptômes,
- dans le cadre d'une surveillance.
Le dépistage des cancers peut se concevoir de deux façons :
- soit sous la forme d'un dépistage de masse : Hémoccult II® (détaillé plus bas),
- soit en ciblant une population à risque et en ayant dès lors recours à une
coloscopie. Cette population à risque est principalement constituée de patients âgés
de plus de 45 ans, ou faisant partie d'une famille dans laquelle ont été
diagnostiqués des polypes ou un cancer du côlon, voire des cancers apparentés
(cancer du sein, de l'ovaire, de l'endomètre* , de la prostate).
Le diagnostic doit être établi par le médecin. Il sera fait grâce aux signes d'orientation
clinique, mais en ayant recours à des examens complémentaires, notamment l'examen par
lavement opaque (baryté), l'envoi de la sonde endoscopique ou plus fréquemment actuellement
la coloscopie avec biopsie. D'autres examens complémentaires peuvent encore étayer les
renseignements fournis par les premiers : ils seront détaillés plus bas.
1.2.3
Le diagnostic
Le diagnostic peut s'effectuer de plusieurs manières différentes et des examens
complémentaires sont souvent nécessaires pour confirmer les premières conclusions. Ils peuvent
également avoir pour but de faire un bilan d'extension du cancer.
1.2.3.1 Le test Hémoccult II®
Ce test permet de détecter dans les selles la présence de sang qu’il serait impossible de voir à
l’œil nu. Il s'agit de recueillir trois échantillons de selles différents, puis de les faire analyser en
laboratoire. Si des traces de sang sont découvertes dans un échantillon, il faudra procédera alors
à des tests plus poussés. Effectivement, l'Hémoccult II® n'offre pas un diagnostic totalement
fiable. Le test ne réagit pas chez certains patients. D'autres au contraire sont déclarés positifs,
alors qu'ils sont sains.
Guillaume Thomann
19
De plus, la présence de sang dans les selles n’est pas nécessairement un symptôme de
cancer. L’analyse, dont il est question ici, ne peut confirmer ou infirmer la présence de cellules
cancéreuses. Un résultat positif indique tout simplement qu’il est nécessaire de réaliser des
examens complémentaires.
La faible rentabilité de ce test fait qu'il n'est utilisé que dans le cadre du dépistage
de masse chez des patients assymptomatiques et sans risques. Chez des patients avec risques
ou symptomatiques, il n'est pas à réaliser.
La recherche d'un saignement occulte dans les selles est, pour le moment, la seule
méthode répondant aux critères d'un test de sélection utilisé dans un dépistage de masse.
Classiquement, ce test est positif chez 2 à 3 % des personnes de plus de 45 ans, dont environ 80
% acceptent une exploration colique. Cette exploration aboutit à un diagnostic de cancer dans
10% des cas et d'adénome* dans 30 à 40 % des cas.
L'acceptabilité du test Hémoccult II® semble meilleure chez les sujets présentant des
antécédents familiaux de cancer colorectal (ou CCR). Cependant, l'appréhension des examens
complémentaires, en l'occurrence la coloscopie ou la crainte d'une intervention chirurgicale
secondaire, apparaît comme une des raisons de refus du test.
1.2.3.2 Le toucher rectal
Au cours de ce test, le médecin insère un doigt ganté dans la cavité rectale afin de détecter les
anomalies. Cet examen ne permet pas non plus d’effectuer de biopsie, mais de vérifier la
présence ou non d'anomalies dans l'anus et la partie palpable du rectum (dernière partie du
côlon).
Le toucher rectal est plus particulièrement utilisé à partir de 50 ans au cours des visites
médicales de routine, à la recherche d'éventuelles lésions de la prostate ou du rectum.
1.2.3.3 L'examen radiologique (ou lavement baryté)
Cet examen radiologique donne la possibilité de visualiser le gros intestin grâce à une
radiographie effectuée après préparation par de la baryte (produit de contraste injecté dans le
côlon). Cet examen se pratique de moins en moins depuis la généralisation de la coloscopie.
Une radiographie de l’abdomen prise sans préparation préalable, ne montre pas avec
suffisamment de précision l’intérieur des organes creux. C’est pour cette raison que l’on
emploie la baryte comme produit de contraste qui met en valeur les modifications anatomiques
et anormales de la paroi du côlon et de sa muqueuse de recouvrement (couche de cellules de
protection).
Pour que le lavement baryté apporte tous les renseignements souhaités, le malade doit
subir une préparation. Un régime sans résidus (comportant la suppression de légumes verts, de
viande rouge, de pain frais et de fruits) doit être pratiqué pendant une période d’environ trois
jours précédant l’examen.
Quelques heures avant celui-ci, on administre au patient un médicament purgatif puis
un lavement permettant ainsi aux radiologue d’effectuer l'examen dans les meilleures
conditions.
Guillaume Thomann
20
Ce lavement se fait par injection d’une solution purgative généralement constituée
d’eau tiède légère ou d’huile, puis la baryte est ensuite introduite dans le rectum. Grâce à un
écran de contrôle, le radiologue surveille la progression du produit de contraste dans le côlon.
Différents clichés (photos) radiologiques sont pris, sous différents angles. L’insufflation, (après
évacuation d’une petite quantité de baryte) permet, quand on désire effectuer un lavement
baryté en double contraste, de visualiser les malformations qui, sans, cela n’apparaîtraient pas à
la radio.
Cet examen, pratiqué dans de bonnes conditions et avec un radiologue rompu à la
technique, n’est pas douloureux quoiqu’un peu inconfortable.
1.2.3.4 La coloscopie virtuelle
Les progrès dans le traitement informatique des images permettent d'obtenir des reconstructions
du côlon en 2 ou en 3 dimensions. L'utilisation d'un scanner de façon externe, par l'envoi de
rayons X sous différents angles, permet d'obtenir différentes "coupes" de la zone étudiée, ou
encore une image en 3D [HAIGRON 98]. Le terme coloscopie virtuelle désigne l'ensemble de
ces reconstructions.
Prochainement, la résonance magnétique pourrait se substituer au scanner hélicoïdal
comme moyen d'acquisition des images. La coloscopie virtuelle est une technique séduisante,
car elle n'est pas invasive et pourrait donc être acceptée plus facilement par les patients que la
coloscopie. Elle pourrait ainsi répondre à l'avenir aux besoins de la détection des lésions
précancéreuses colorectales. Mais un certain nombre de données la concernant, dont sa validité,
sa reproductibilité et l'impact économique de son utilisation, ne sont pas connues à l'heure
actuelle.
L'efficacité de cette technique est estimée de 85 à 88 % pour la détection des polypes
d'un centimètre. Mais il ne faut pas oublier qu'en cas de résultat positif de la coloscopie
virtuelle, celle-ci doit être suivie d’une coloscopie traditionnelle.
La coloscopie virtuelle, technique a priori séduisante, est actuellement en cours de
développement. Elle justifiera dans les années à venir une évaluation précise de ses
performances et de ses coûts, préalable indispensable à sa diffusion au sein de la communauté
médicale et de la population.
1.2.3.5 L'utilisation de la capsule endoscopique
Cette capsule vidéo-endoscopique (figure 1.3) élaborée par Given Imaging Ltd (Yoqneam,
Israël), est commercialisée depuis 2 ans et suscite un vif
intérêt chez les médecins et patients. La capsule est tout
simplement ingérée par le patient et les images sont
transmises pendant une durée de 6 à 8 heures. La capsule est
récupérée dans ses selles 24 h à 48 h après, en fonction de son
transit ; aucune préparation spécifique n'est recommandée.
Figure 1.3. Capsule vidéo-endoscopique et enregistreur
télémétrique développés par Given Imaging Ltd
Guillaume Thomann
21
Le principe de fonctionnement de cette capsule est détaillé par [LEWIS 02], de la
Division de Gastroentérologie du Mount Sinaï Medical Center à New York : une puce CMOS et
la source lumineuse LED permettent la transmission d'images en couleur de la muqueuse
intestinale. Ce système est capable de capturer et de transmettre deux images par seconde à un
système d'antennes appliqué sur la peau du patient, connecté à un enregistreur télémétrique, à
bande hautes fréquences, fixé à la ceinture. Ces images seront ensuite examinées dans une
station de travail reliée à un moniteur vidéo. Il est également possible de calculer la position de
la capsule dans l'intestin.
Mis à part la description de l'utilisation de cette capsule, [GAY 02 (2)], de Nancy, met
en garde quant à ses capacités à être utilisée dans le côlon. La capsule a effectivement permis de
découvrir des images inédites de l'intestin grêle, mais pour ce qui est de l'examen du côlon, une
préparation doit être réalisée, comparable à celle préconisée pour la réalisation d'une
coloscopie.
Il faut également signaler qu'un risque de blocage de la capsule est réel en présence
d'une sténose digestive* . Il faut donc de plus s'assurer de l'absence de sténoses en fonction des
éléments cliniques, avant d'utiliser la capsule. Par contre, il est souligné que dans certains cas,
le gain diagnostique avec la capsule est de l'ordre de 20 %.
Nous pouvons conclure que cette capsule endoscopique est une technologie innovante
qui n'est qu'à ces débuts. Elle constitue un réel progrès pour le diagnostic des maladies de
l'intestin grêle et pourrait, dans les années à venir et sous certaines conditions, concurrencer les
méthodes traditionnelles de dépistage de cancers du côlon. Actuellement, elle n'est pas à
utiliser pour l'exploration du côlon.
1.2.3.6 La sigmoïdoscopie
Cet examen se fait à l’aide d’un tube souple et flexible, similaire au coloscope, mais de
longueur plus faible. Il est appelé dans ce cas : sigmoïdoscope. Par ce test diagnostique, le
médecin peut examiner la paroi du rectum et la partie inférieure du côlon, effectuer une biopsie,
retirer des polypes ou détecter la présence de tumeurs.
1.2.3.7 La coloscopie
La coloscopie est plus performante que les examens radiologiques, comme le lavement baryté
ou le scanner, et elle permet de réaliser des biopsies. Des examens radiologiques
complémentaires peuvent éventuellement être prescrits pour conforter le diagnostic du médecin.
Nous reviendrons plus tard sur le déroulement d'une coloscopie, car cet examen est
pratiqué systématiquement dans un but thérapeutique.
1.2.3.8 Conclusion
L'examen de référence est la coloscopie qui est réalisées chez les patients symptomatiques et les
patients à risques. La sigmoïdoscopie est insuffisante et le lavement baryté est effectué s'il y a
échec de la coloscopie.
Guillaume Thomann
22
Dans le cadre du dépistage de masse, la coloscopie est réalisée après présélection de la
population par le test Hémoccult II®. Le rôle de la coloscopie virtuelle est en cours d'évaluation.
La vidéocapsule doit être beaucoup améliorée sur le plan technologique avant d'être testée sur la
côlon.
Le déroulement de l'examen, les précautions à prendre par le patient et l'équipe
chirurgicale seront également détaillés.
Nous allons également souligner que, même si cela se produit très rarement, la
coloscopie peut provoquer des perforations de l’intestin (1 à 2 cas sur 1000 tests), de la douleur,
de l’anxiété, des saignements ou des gaz.
1.2.4
La thérapie
La coloscopie permet le traitement des polypes du côlon par électrocoagulation ou par laser. Par
contre, cet examen est très craint par l'ensemble des patients, notamment pour son inconfort,
pour tous les risques qui seront évoqués plus bas, mais aussi pour la préparation poussée à subir
avant l'intervention. Les problèmes persistants lors d'endoscopies thérapeutiques sont
principalement ceux de l’anesthésie et de la lourdeur due aux outils employés.
L’endoscopie thérapeutique est considérée comme un secteur très dynamique de
l’endoscopie digestive. Elle fait l’objet d’innovations régulières et parmi les autres méthodes
instrumentales mini-invasives, elle dispose d’un atout majeur capable d’assurer son avenir : le
passage par les voies naturelles.
Pour pouvoir pratiquer des endoscopies sans anesthésie, il faudrait évoluer vers des
endoscopes plus fins ou bien choisir les solutions de la capsule [APLLEYARD 01] ou de robots
autonomes.
1.2.4.1 L’appareillage
Parmi les endoscopes, nous pouvons distinguer l'endoscope rigide et l'endoscope souple.
Le premier est fait d'un tube métallique rigide de 5 à 8 mm de diamètre dont la partie
proximale (partie dans laquelle l'expérimentateur regarde) est constituée d'un oculaire qui
permet une vision directe. Il y a aussi possibilité d'adaptation d'un appareil photo ou d'une
caméra par exemple. La partie distale (partie qui est introduite dans l'organisme) est munie d'un
prisme qui définit l'angle de visée et l'angle de vue de l'appareil. Ce type d'appareil est
généralement pourvu d'un système d'éclairage et il est notamment utilisé pour explorer la vessie
et la cavité abdominale.
Le second est appelé également fibroscope (figure 1.4). Il est constitué de fibres de
carbone ou de fibres de verre qui possèdent la capacité de transmettre la lumière dont l'origine
est une source de lumière froide. Cette variété d'endoscope est utilisée pour explorer de façon "
douce", c'est-à-dire non traumatisante, les différentes cavités de l'organisme dont l'accès serait
difficile avec un endoscope rigide.
Guillaume Thomann
23
Figure 1.4. Photo d'un fibroscope avec un outil
d'intervention
Un fibroscope comprend une gaine étanche de 40 à 170 cm de longueur et de 5 à 14
mm de diamètre. À l'intérieur de ce tube souple, la lumière d'éclairage est conduite grâce à des
fibres de verre. La source de lumière (froide) est constituée par une lampe de forte intensité
située à l'extérieur de l'appareil. A l'extérieur de l'appareil se trouve également tout le dispositif
nécessaire au bon déroulement de l'opération (figure 1.5) : les sources d'air et d'eau, le moniteur
et le magnétoscope pour visualiser et enregistrer les images.
Le tube souple est muni également d'autres petits canaux dont
le but est de permettre la pénétration d'air dans la cavité à explorer.
Ces canaux permettent également un lavage et une aspiration les
différentes sécrétions émises par la muqueuse de l'organe creux dans
lequel a pénétré le fibroscope.
Figure 1.5 Photo du dispositif nécessaire au bon fonctionnement de
l'opération de coloscopie.
L'endoscope comporte également un canal opérateur
permettant le passage d'instruments, comme les instruments de prélévements, de coagulation,
une fibre laser, … Ils peuvent également être équipés d'un système d'échographie pour effectuer
une échoendoscopie, ce qui permet l'étude de tumeurs du tube digestif et des structures
d'organes comme l'estomac, les voies biliaires et le pancréas.
Si depuis trente ans, les nouvelles technologies d'imagerie ont permis de faire évoluer
considérablement l'endoscope et ses performances, force est de constater que les outils
endoscopiques n'ont pas effectué d'évolutions franches du point de vue mécanique. En effet, le
principe de base des mouvements de cet outil est toujours resté le même.
Guillaume Thomann
24
La mobilité du fibroscope se fait par l'intermédiaire d'un système de câbles insérés à
l'extrémité de l'appareil et actionnés par deux mollettes (figure 1.6a) qui permettent d'effectuer
des mouvements de la tête de l'endoscope dans deux directions orthogonales (figure 1.6b). La
combinaison de ces mouvements permet à cette dernière d'effectuer des explorations dans toutes
les directions (360°). La plupart des coloscopes actuels ont des performances d'inclinaison de
160°.
(a)
(b)
Figure 1.6. Photo des molettes actionnées par le chirurgien (a), et des mouvements possibles de
la tête du coloscope (b)
Le vidéoendoscope, muni à son extrémité d'une micro caméra de télévision, détrône
progressivement la fibroscopie classique. Cette dernière devient relativement coûteuse et fragile
par rapport à ces appareils modernes permettant dans certains cas, au patient lui-même de
suivre, avec le manipulateur, la progression et les différentes manœuvres au cours de l'opération
(lors d'opérations de gastroscopie par exemple).
La caméra CCD, disposée à l'extrémité du coloscope, possède une haute résolution
(400.000 pixels) ; l'image endoscopique peut prendre parfois la taille complète de l'écran avec
une qualité exceptionnelle. C'est au Japon, avec les trois fabricants principaux Pentax, Olympus
et Fuji, que se concentre le marché de l'endoscopie. Nous pouvons remarquer que ces
fabriquants sont également leaders sur le marché de la photographie. Ceci confirme que les
innovations en endoscopie se situent effectivement dans le progrès de la qualité de l'image. Ces
mêmes sociétés sont les fournisseurs exclusifs de l’Hôpital Edouard Herriot de Lyon.
Nous présentons sur la figure suivante (figure 1.7) la terminologie et les
caractéristiques d'un endoscope OLYMPUS.
Nous y observons quatre parties principales : le connecteur, le cordon universel, la
poignée et la gaine d'introduction, au bout de laquelle se trouve l'extrémité distale. Les
fonctions de l'endoscope (numérotations) sont détaillées en ANNEXE 1.
Guillaume Thomann
25
Figure 1.7. Terminologie et caractéristiques d'un endoscope OLYMPUS
Guillaume Thomann
26
1.2.4.2 La préparation
Pour toutes les interventions que nous appellerons "classiques", il y a bien sûr des précautions à
prendre :
1) Une préparation psychologique indispensable, car la participation du patient est
essentielle ; l'infirmier(ère) lui explique le déroulement de l'examen et lui rappelle
l'intérêt de sa coopération, si l'anesthésie n'est pas générale.
2) Une préparation physique poussée, dont les points importants sont détaillés ci-après :
Le côlon doit être vide et propre. L'infirmier(ère) vérifie que le régime sans résidus
prescrit a bien été suivi par le patient durant les 2 à 3 jours qui précédent l'examen,
La veille de l'examen, l'infirmier(ère) fait ingérer au patient un liquide, dont le but est
de nettoyer le côlon. Ce liquide est évacué par l'anus avec les selles. Le patient absorbe
à nouveau quatre litres de ce produit en moins de 3 heures avant l'examen pour
s’assurer de la propreté du côlon.
1.2.4.3 L'examen
L'examen de coloscopie dure environ 30 minutes, dont 10 minutes de mise en place de tout
l’endoscope dans le côlon. Du fait de son inconfort, il peut se dérouler sous anesthésie générale
de courte durée. Il est précédé d'un toucher rectal, qui permet de détecter une éventuelle masse,
d'apprécier la qualité de la préparation et de lubrifier le canal anal. Le coloscope est ensuite
introduit par l'anus, puis l'appareil est dirigé sans forcer, sous contrôle de la vue jusqu'au
caecum en orientant manuellement la tête de l'outil à l'aide des deux molettes décrites
précédemment.
Avant d'introduire le coloscope dans
l'intestin pour réaliser l'observation, du CO2 y est
injecté. Pendant toute l'opération, le côlon est donc
gonflé à une pression constante, d'une part pour que la
tête de l’endoscope puisse avoir suffisamment de
place pour se déplacer, mais aussi pour une meilleure
observation. Une bonne observation est évidemment
nécessaire, puisqu'il y a beaucoup de plis dans
l'intestin (figure 1.8). Lors d'une observation complète
de l’intestin, il faut absolument chercher à observer
derrière ces plis, tout en sachant que le déplissement
plis
n’est pas douloureux.
Figure 1.8. Vue de plis situés à l'intérieur du côlon
Pendant l'examen, qui se fait lors de l'extraction du coloscope, le patient est
généralement en décubitus dorsal (allongé sur le dos) ou en décubitus latéral gauche (allongé
sur le côté gauche, voir figure 1.10).
Après l'examen, les médecins s'assurent de l'absence de saignement et/ou de douleurs
abdominales, surveillent l'apparition de douleurs abdominales, préconisent à partir de quel
moment le patient peut se lever, boire et manger. Dans certains cas, une surveillance de 24
heures peut être nécessaire notamment en cas de polypectomie* . C'est dans ce but qu'il arrive
que le patient effectue, de temps à autre, un séjour prolongé à l'hôpital.
Guillaume Thomann
27
1.2.5
Problèmes rencontrés lors de l'opération
Lors d'une opération de coloscopie, différents aspects post et préopératoires sont à prendre en
compte. Nous allons considérer ici la totalité du processus de l'opération. L'anesthésie en est la
première étape. Nous décrirons ensuite les principales causes de douleurs ressenties pendant et
après l'opération, sans négliger d'évoquer les perforations de l'intestin. La stérilisation des outils
et le coût de l'opération seront les dernières étapes décrites.
1.2.5.1 L'anesthésie
La coloscopie se déroule sous anesthésie générale, anesthésie relativement légère mais qui reste
relativement dangereuse. Elle est très différente de l'anesthésie réalisée pour une intervention
chirurgicale par exemple, car elle est très courte et les patients se réveillent très rapidement
après l'examen.
Elle est utile en coloscopie à causes des difficultés du passage des boucles coliques
(explication dans le paragraphe suivant), mais aussi parce que la présence de colites* peut
augmenter considérablement la douleur.
La durée de la coloscopie sous anesthésie est d’une trentaine de minutes.
Que ce soit en coloscopie ou dans d'autres domaines de la chirurgie, des effets
secondaires suivants, liés au degré d'anesthésie, peuvent être constatés :
un traumatisme douloureux au niveau de la veine dans laquelle les produits ont été
injectés peut s'observer. Elle disparaît en quelques jours,
la position prolongée sur la table d'opération peut entraîner des compressions,
notamment de certains nerfs, ce qui peut provoquer un engourdissement ou,
exceptionnellement, la paralysie temporaire d'un bras ou d'une jambe. Dans la majorité
des cas, ces manifestations disparaissent en quelques jours ou quelques semaines,
des troubles passagers de la mémoire ou une baisse de facultés de concentration
peuvent survenir dans les heures qui suivent l'anesthésie,
des complications imprévisibles comportant un risque vital comme une allergie grave,
un arrêt cardiaque, une asphyxie, sont extrêmement rares. Quelques cas sont décrits,
alors que des centaines de milliers d'anesthésies de ce type sont réalisées chaque
année.
Les risques sont donc présents lorsqu'une anesthésie est pratiquée sur un patient. Nous
souhaitons nous diriger vers une coloscopie sans douleur et donc sans anesthésie, pour
éviter d'une part les risques d'effets secondaires, mais aussi le coût lié à cette pratique.
1.2.5.2 La douleur
Cette douleur ressentie par les patients est localisée surtout aux endroits où l’intestin est
accroché à la paroi abdominale par les muscles mésentériques. A Pise, à l'Ecole Supérieure Ste
Anne, [MENCIASSI 02] explique qu'une coloscopie traditionnelle soumet le côlon à une
tension de ces muscles, qui supportent l'élasticité de l'intestin. Sachant qu’il n’est pas accroché
partout, c’est uniquement à ces endroits-là que la douleur est présente, lorsque le coloscope
modifie la forme naturelle du côlon.
Même si la flexibilité de la tête permet au coloscope de s'adapter aux parties tortueuses
du côlon, l'insertion et la progression de l'outil obligent le chirurgien à exercer des forces et des
Guillaume Thomann
28
rotations. Les inconforts causés au patient sont également dus aux frottements sur les parois
intestinales.
Il est aussi important de savoir que tout le long du côlon, celui-ci n'a pas une rigidité
constante : la première partie du côlon, le côlon ascendant, est assez rigide. Contrairement au
côlon ascendant, le côlon transverse est plus mobile. Le côlon descendant est fixé rigidement,
mais le sigmoïde est de nouveau très mobile.
La société Olympus [LAGARRIGUE 01] travaille actuellement sur un endoscope à
rigidité variable, qui est plus souple que les endoscopes classiques et qui peut se raidir à
certains endroits sous l’action de compression d’un ressort à l’intérieur de l’endoscope.
Le Professeur Thierry Ponchon, attaché à l'Hôpital Edouard Herriot, explique que cet
outil à rigidité variable, qui permet de jouer sur la souplesse de l’endoscope, doit pouvoir
déjouer les pièges des boucles qui se forment lors de la progression des endoscopes (figure 1.9).
"Effectivement si nous avons déjà engagé l’endoscope d’une certaine distance et que celui-ci a
du mal à progresser, nous devons tout de même pousser pour le faire avancer. Il se produit
alors un phénomène de "bouclage" de l’endoscope : celui-ci se tord en boucles qui grandissent
et étirent l’intestin".
Ce même phénomène de boucle est constaté dans
[DOGRAMADZI 98], du Département d'Ingénierie
Electronique et Electrique de l'Université de Newcastle.
Une fois que ces boucles sont formées, l'insertion des
instruments chirurgicaux les élargie encore, causant des
dommages aux patients et empêchant l'avance des
instruments.
Figure 1.9. Image en rayons X de boucles pouvant se
former dans le côlon
Les boucles sont un problème persistant lors d'opérations de coloscopie. Une méthode
d'endoscopie à imagerie magnétique (MEI) pour les observer est décrite dans [CLASSEN 02]
(figure 1.10). De petites bobines régulièrement espacées (environ 15 cm) sont placées sur l'axe
du coloscope. Chacune d'entre elles engendre un champ magnétique qui provoque la présence
d'un courant dans les larges bobines réceptrices (capteur) situées dans une boîte se trouvant au
bord de la table d'opération. Les coordonnées de chaque bobine sont alors connues par rapport à
un référentiel et sont envoyées à un calculateur. Celui-ci dessine, sur un moniteur annexe au
moniteur principal, la trajectoire du coloscope.
Guillaume Thomann
29
Image 3D
Vue de
l'endoscope
Capteur
Bobines génératrices de
champs magnétiques
Figure 1.10. Méthode de l'endoscopie par imagerie magnétique (MEI), montrant le
moniteur principal et l'image recalculée à partir des bobines placées sur le coloscope.
Une autre méthode est proposée par [DOGRAMADZI 98] pour connaître la trajectoire
du coloscope dans l'intestin. Celle-ci est très proche de la première à la différence près que ce
ne sont pas les bobines qui génèrent le champ magnétique, mais trois gros générateurs placés
sous la table d'opération (figure 1.11). Les bobines ne sont que des récepteurs qui renvoient leur
position
à
un
calculateur.
Bobines situées le long du coloscope
L'utilisation d'un logicle graphique
3D permet de représenter à l'écran
la trajectoire de l'endoscope.
3 générateurs de champs
magnétiques
Figure 1.11. Autre Méthode
d'imagerie magnétique
[DOGRAMADZI 98]
Ces deux méthodes sont capables de représenter la position du coloscope dans
l'intestin. La figure 1.12 montre cette reconstruction de l'outil après calcul. Nous trouvons dans
la littérature, de nombreuses sortes différentes de boucles. Chacune d'entre elles peut se former
à un endroit différent du côlon.
Guillaume Thomann
30
(a)
(b)
Figure 1.12. Reconstruction de la disposition du coloscope dans l'intestin : (a), une boucle
flexible renversée, (b) une boucle alpha
Le passage du coloscope dans les boucles ou dans les colites, peut être une cause
importante de douleur. Mais l'expérience des chirurgiens montre qu'une orientation
approximative de la partie distale du coloscope est plus généralement en cause. Il y a alors
contact direct entre la tête de l'outil et les parois internes de l'intestin, ce qui peut provoquer des
perforations (0.1 %). Par contre, le glissement de la gaine d'introduction sur les parois ne
provoque pas de douleur.
1.2.5.3 La perforation
D'après les chirurgiens, il est difficile d’estimer les limites des efforts que peuvent subir les
parois du côlon sans qu’il y ait rupture. Mais leur expérience compense généralement fort
heureusement ce problème.
La perforation du côlon est un vrai problème et constitue environ 1 cas sur 1000. Elle
est, de temps en temps, due à une insufflation excessive d'air. Mais dans beaucoup de cas, un
passage forcé du coloscope peut provoquer cet accident. Il peut survenir en amont d'un cancer
obstructif du côlon gauche ou du transverse et plus rarement au niveau d’une tumeur.
Dans tous les cas, la perforation entraîne une péritonite* très grave avec douleurs
abdominales aiguës. Elle nécessite une intervention chirurgicale urgente et complexe,
impossible en coloscopie.
Il faut savoir aussi que la partie la plus délicate à passer, lors d’une coloscopie se situe
dans les 30 à 40 premiers centimètres d’exploration, dans le côlon sigmoïde.
Guillaume Thomann
31
1.2.5.4 La stérilisation
Le risque d’infection, lié à l’endoscopie digestive, paraît aujourd’hui exceptionnel grâce à la
diffusion depuis une dizaine d’années de nombreuses recommandations issues des diverses
sociétés scientifiques d’endoscopie digestive nationales ou internationales et d’associations
d’infirmières [SFED 00 (3)]. Cependant des cas d’infection persistent, mais ont toujours été
rapportés à des erreurs de procédure.
Le traitement manuel des endoscopes doit être réalisé après chaque endoscopie et
comporte cinq étapes obligatoires : le prétraitement, le nettoyage, le rinçage intermédiaire, la
désinfection, le rinçage final. Il existe une sixième étape, le séchage, qui est réalisé si
l’endoscope n’est pas utilisé immédiatement.
Il existe également une possibilité de nettoyage automatique des endoscopes ; les
cycles de nettoyage-désinfection des endoscopes des laveurs-désinfecteurs (LD) se doivent de
comporter l’ensemble des phases de traitement d’un endoscope.
Pour pouvoir subir toutes ces opérations, les endoscopes doivent être totalement
immergeables.
Le traitement recommandé pour les dispositifs médicaux est soit la stérilisation, soit le
recours à l'usage unique. L'usage unique est même obligatoire pour certains instruments
pénétrant les tissus (aiguilles, pince à biopsie, anse diathermique* , …).
Il existe évidemment aussi des règles à suivre concernant le personnel médical et les
locaux. Une organisation rigoureuse et contrôlée du service d’endoscopie en relation avec tous
les partenaires impliqués dans l’ensemble du processus de désinfection (médecins, infirmiers,
pharmaciens, hygiénistes, biomédicaux, administratifs...) est indispensable à l’obtention et au
maintien d’une qualité et d’une sécurité optimale des soins.
Pour le moment, la décontamination dure environ 1 heure, ce qui n'est pas négligeable.
Sa suppression reste un objectif très important, qui doit être développé.
1.2.5.5 Le coût
Le coût d'un coloscope neuf (comprenant le monitoring et tous les ustensiles annexes) peut
varier de 25 000 € à 30 000 €. Celui estimé pour une opération de coloscopie est de 750 €.
L’endoscopie virtuelle étant encore en phase de développement, il n’a pas été possible d’évaluer
le coût de l’appareillage.
En fait, l'opération de coloscopie elle-même revient environ à 300 €, ceci comprenant
l'utilisation du matériel, le travail du personnel, … Par contre, le coût de l'hospitalisation,
comprenant l’anesthésie, la location de la chambre et/ou d'un lit pour la salle de réveil,
reviendrait à 450 €/jour à la Sécurité Sociale.
Les travaux que nous avons entrepris sur un coloscope automatisé, en relation
avec le besoin de minimiser l’anesthésie, auront des répercussions indirectes sur le patient
et sur le coût de l’opération.
Guillaume Thomann
32
1.2.6
Incommodités et idées d'amélioration
Lors de nos rencontres avec des chirurgiens spécialistes, nous nous sommes aperçus que les
mêmes idées revenaient souvent et qu'il y avait des gênes évidentes que les chirurgiens
mettaient en avant. Des idées d'améliorations ont été proposées par les chirurgiens, par rapport
aux déroulements actuels des opérations. Elles vont nous permettre de mettre en place un cahier
des charges, à partir duquel nous pourrons formuler plus précisément notre future innovation.
Quatre principales sources d'incommodités ont été soulevées par les chirurgiens
endoscopistes.
Le problème de la décontamination est important. Pour le moment, elle dure environ
1heure. Un temps de stérilisation réduit ou même nul serait apprécié, surtout pour les
généralistes qui n'ont pas toujours les installations requises dans leur cabinet. Ce traitement est
de plus très lourd et n'autorise aucune erreur.
L’expérience des médecins tendrait à dire qu’il n’y a pas trop de problèmes lors de la
progression de l’endoscope dans l’intestin, ni pour la localisation de celui-ci. De même, les
efforts à fournir sur l’endoscope sont bien maîtrisés par un chirurgien expérimenté.
Effectivement, la non-expérience des chirurgiens est souvent mise en cause en cas de douleur.
Une pratique d’un an (ce qui correspond environ à 100 coloscopies et 100 cathétérismes) est
généralement nécessaire pour que le chirurgien ait de bonnes sensations pendant l'opération.
Mais toutes ces opérations se déroulent sous anesthésie générale, ce qui comporte des
risques importants. Ainsi, une anesthésie moins forte infligée au patient, impliquerait moins de
temps à passer à l'hôpital et donc moins de dépenses pour la Sécurité Sociale. Pour cela, il faut
évidemment diminuer fortement la douleur infligée par le coloscope aux parois intestinales et
aux muscles mésentériques.
Le phénomène de boucles dans l'intestin est souvent évoqué par les chirurgiens.
Lorsque le coloscope prend cette position et que l'opérateur continue à pousser, les boucles
grandissent et étirent l'intestin ce qui provoque des douleurs importantes.
Par rapport aux incommodités signalées par les chirurgiens, des idées d'améliorations
sont évoquées et aboutiront à un cahier des charges complet.
En revanche, un endoscope comportant une gaine externe à usage unique pourrait être
intéressante et immédiatement utilisable. Pour les spécialistes, l'utilisation d'un ustensile jetable
serait une méthode plus simple, moins embarrassante et moins coûteuse en temps.
Mais le coût de la gaine semblerait élevée (100 €) et les fabricants ne se sont pas
encore intéressés à ce secteur. Un prix de 70 € de la gaine en ferait cependant un outil
compétitif.
Une proposition intéressante serait d'utiliser un endoscope existant et d'y rajouter une
partie amovible jetable pour aider à la progression, à la motricité, tout en gardant le système de
béquillage et le système optique qui sont assez performants.
Mais les chirurgiens précisent que le diamètre de l'outil ne peut pas trop augmenter :
ils estiment à 16 mm, le diamètre maximal d'un nouvel outil de coloscopie, sans progression
importante du taux d'échec.
Guillaume Thomann
33
Pour pouvoir réduire les doses anesthésiques prescrites au patient, nous devons nous
concentrer sur la diminution des douleurs infligées à ce dernier. Les boucles, mais aussi les
contacts entre la partie distale du coloscope et les parois intestinales, en sont les causes. Eviter
la formation des boucles est un problème précis, dont les solutions sont déjà en cours d'étude
(recherches d'endoscopes à rigidité variable). Par contre, rien de concret n'existe pour le
moment sur le marché, par rapport à la commande de la tête de l'endoscope de façon
automatique, pour éviter les contacts avec les parois intestinales.
De façon générale, les utilisateurs de coloscopes soulignent que des dommages infligés
aux parois intestinales lors des opérations, ont pour résultats d’obliger le patient à des séjours
parfois de longue durée à l'hôpital. Ainsi, une diminution de ces contacts aurait une influence
directe sur la diminution du coût total de la coloscopie traditionnelle.
Plusieurs solutions existent ou sont en cours d'élaboration. Une progression sans
douleur est offerte par la capsule [APPLEY 01]. Mais cette solution est révolutionnaire,
uniquement dans le domaine du diagnostic.
Une autre solution serait peut-être d’y faire progresser un robot autonome. Nous
reviendrons plus tard sur ce genre de locomotion, mais le point négatif de cette solution est sa
vitesse de progression très faible. Actuellement, 10 minutes sont nécessaires au chirurgien pour
mettre en place tout l’endoscope dans le côlon. Si nous arrivions à trouver un appareil beaucoup
plus confortable pour le patient, les chirurgiens pourraient tolérer une augmentation du temps
d’introduction de l’endoscope de 50% (donc de l'ordre de 15 minutes pour la pénétration de
l'outil).
Le petit matériel utilisé est encore très rustique et peut, lui aussi, faire l'objet
d'innovations importantes. Mais il est vrai que les chirurgiens ont une certaine habitude avec ces
derniers et une évolution peut également causer certains problèmes de temps d'apprentissage.
Les incommodités signalées par les spécialistes nous ont amenés à réfléchir sur la
conception d'un nouvel outil dont les caractéristiques ont été évoquées ci-dessus. Nous
allons maintenant mettre en place le cahier des charges correspondant.
1.3
Cahier des charges
Finalement, nous pouvons correctement définir notre domaine d'application. Nous avons à
concevoir un coloscope pour l'inspection du gros intestin ou une partie de celui-ci.
L'environnement dans lequel nous avons à évoluer et les souhaits des chirurgiens nous
conduisent aux conditions suivantes.
Guillaume Thomann
34
objectifs
réduire les douleurs causées à l'intestin ou aux
muscles mésentériques,
choix
repenser la conception de la partie distale de
l'endoscope,
progresser au moins aussi vite que les
coloscopes traditionnels poussés pas les
chirurgiens,
garder le même mode de progression par
poussée manuelle,
permettre aux chirurgiens d'opérer dans les
mêmes, sinon meilleures, conditions
qu'actuellement,
conserver les techniques d'opération pour que
le chirurgien soit le moins désorienté possible,
avoir une taille à peu près identique aux
coloscopes traditionnels,
concevoir un nouvel outil, dont le diamètre est
défini, a priori adaptable à la place de la partie
distale actuelle,
dans la mesure du possible, éviter la
stérilisation, donc limiter le prix de revient
(inférieur à 70 €),
utiliser des matériaux standard peu coûteux
pour nous le permettre.
Tableau 1.1. Récapitulatif du cahier des charges.
Les points-clés de ce cahier des charges sont notre volonté d'être en accord avec la
Chirurgie Minimalement Invasive, c'est-à-dire minimiser les contacts entre l'outil et les parois
intérieures du côlon. Nous allons donc développer une nouvelle partie distale de l'endoscope
dont l'extrémité se placera automatiquement sur l’axe du côlon en évitant tout contact.
Une forte diminution des contacts aura comme conséquence directe la possibilité de
réaliser une anesthésie moins importante, donc moins de temps passé à l'hôpital pour le patient
et de favoriser une cadence opératoire plus élevée. Des répercussions sur les dépenses sociétales
sont donc prévisibles.
Grâce à ce placement autonome de l'outil, le chirurgien n'aura alors plus besoin de
manipuler les molettes pour orienter la tête de l'endoscope et il pourra se concentrer uniquement
sur la poussée manuelle de l'outil. La mise en place de cette technique devra avoir comme effet
un temps d'introduction de l'outil identique voire réduit. Une fois en place à proximité du tissu
malade, il pourra utiliser le petit matériel pour procéder aux prélèvements ou autres opérations.
L'apprentissage sera donc minimal et le chirurgien gardera ses repères.
1.4
Plan de la thèse
Le second chapitre est consacré à un état de l'art sur l'endoscopie industrielle qui peut être une
aide précieuse par rapport aux techniques exploratrices. Nous entrerons ensuite dans le monde
Guillaume Thomann
35
médical en montrant les nombreuses applications faisant appel à la robotique. Nous achèverons
ce parcours en détaillant les recherches entreprises dans le monde la coloscopie.
Ensuite, le troisième chapitre aborde la phase de conception de l'EDORA (Extrémité
Distale à ORientation Automatique) que nous proposons. Etant dans une phase d’exploration
de solutions, différents types d'actionneurs en flexion seront étudiés. Une analyse des solutions
répondant à notre cahier des charges sera proposée. Nous détaillerons ensuite la conception
d’une maquette de faisabilité que nous estimons indispensable pour valider nos choix. Les
techniques de repositionnement automatique de l'EDORA au milieu d'un tuyau seront étudiées.
L’implantation générale du montage nécessaire à cette maquette de faisabilité et son
fonctionnement seront également décrits.
La modélisation complète de l'EDORA est définie dans le chapitre suivant. Dans un
premier temps, un modèle mathématique statique sera posé pour valider notre conception de
l'EDORA. Une analyse plus poussée, prenant en compte les capteurs et les autres actionneurs,
ainsi que des résultats expérimentaux, nous conduira à un modèle total de la maquette de
faisabilité.
Les limites de stabilité seront établies à partir d'expériences en boucle fermée. Les
résultats des essais réalisés à partir de la maquette seront analysés Nous verrons alors que notre
outil sera capable d’agir de façon automatique en s’inclinant pour éviter tout contact. Nous
exposerons également les résultats obtenus à partir de l'exploration d'un tube rectiligne à l'aide
de notre nouvel outil.
Enfin, le dernier chapitre conclura cette étude et traitera également de l'avenir de notre
maquette de faisabilité. Effectivement, un nouveau prototype, en cours de simulation, sera
évoqué pour les applications futures dans les intestins.
Guillaume Thomann
36
Guillaume Thomann
37

Introduction à la Coloscopie

Transcription

Documents pareils

coloscopie virtuelle - CSSS du Sud de Lanaudière

l`hydrotherapie du côlon - labo

tarifs

Diète à suivre pour une coloscopie longue Diet prior to a total

401 Préparation à l`examen de coloscopie

L`IRRIGATION DU COLON

coloscopie totale - Centre de santé et de services sociaux de Laval

Coloscopie-virtuelle

COLOSCOPIE TOTALE