La chirurgie vitréorétinienne assistée par robot (RAVS) est une technique chirurgicale avancée qui utilise un robot chirurgical pour effectuer des manipulations intraoculaires. Elle réduit le tremblement physiologique inévitable de la main humaine (amplitude moyenne de 156 μm) et permet des manipulations précises à l’échelle du micron1).
L’histoire de la chirurgie vitréorétinienne remonte à la vitrectomie de Machemer dans les années 1970. Les tentatives d’assistance robotique ont commencé avec l’application du système da Vinci en 2007, et le robot chirurgical ophtalmique dédié « Preceyes » a obtenu le marquage CE (Europe) en 2019. Actuellement, seuls deux systèmes ont une expérience d’utilisation clinique : Preceyes et le robot collaboratif KU Leuven1).
Les robots chirurgicaux ophtalmiques sont classés en trois catégories selon leur mode d’opération.
Tenue à la main
Exemple représentatif : Micron (pièce à main intelligente)
Caractéristiques : Intègre une fonction d’annulation active qui réduit le tremblement jusqu’à 90 %. L’apparence est similaire à celle des instruments chirurgicaux classiques.
Utilisation : Facile à intégrer dans l’environnement chirurgical existant, nécessite peu d’équipement supplémentaire.
Co-manipulateur
Exemples représentatifs : KU Leuven co-manipulator, Steady-Hand Robot
Caractéristiques : Le chirurgien et le robot tiennent ensemble l’instrument, guidant précisément les mouvements du chirurgien.
Utilisation : Appliqué aux procédures nécessitant une haute précision, comme la canulation de la veine rétinienne.
Téléopéré
Exemples représentatifs : Preceyes (marquage CE obtenu), IRISS
Caractéristiques : Le chirurgien contrôle à distance avec un joystick. Dispose d’un filtrage des tremblements, d’une mise à l’échelle des mouvements et de limites de sécurité virtuelles.
Utilisation : Injection sous-rétinienne, pelage de la membrane limitante interne, etc. Le plus largement utilisé dans la recherche clinique.
Les essais contrôlés randomisés ont confirmé que la sécurité est comparable entre les groupes robotique et manuel, et le groupe robotique suggère une réduction des microtraumatismes dus aux tremblements. Cependant, le temps d’installation est plus long (+20 minutes par rapport au manuel) et il existe un profil de risque différent en raison de l’absence de retour haptique.
Les procédures pour lesquelles la RAVS est particulièrement utile sont les suivantes :
La membrane limitante interne (ILM) et la membrane épirétinienne (ERM) sont des membranes très fines et translucides, dont le pelage nécessite un contrôle délicat de la force. La réduction des tremblements et le contrôle de la force par le robot peuvent réduire le risque de lésion rétinienne lors de cette manœuvre. Il a également été rapporté que le retrait de la membrane limitante interne réduit la pression d’injection sous-rétinienne d’environ 6 PSI1).
Utilisée pour l’administration précise de médicaments de thérapie génique (comme le voretigène néparvovec) dans l’espace sous-rétinien 1). L’injection manuelle directe a une courbe d’apprentissage abrupte et comporte des risques de perforation de la membrane de Bruch et d’hémorragie sous-rétinienne 1). Une injection stable assistée par robot peut réduire ces risques.
La première cannulation veineuse rétinienne (RVC) humaine a été réalisée à l’aide du système KU Leuven, permettant l’administration de médicaments dans de petits vaisseaux de 80 à 120 μm de diamètre. La même procédure manuelle est extrêmement difficile, ce qui en fait l’une des indications les plus claires de la supériorité de la RAVS.
L’administration sous-rétinienne d’activateur tissulaire du plasminogène (t-PA) pour un hématome sous-rétinien, assistée par robot, a montré une réduction du nombre de rétinotomies nécessaires.
Pelage de la membrane limitante interne et de la membrane épirétinienne
Indication : Membrane épirétinienne, trou maculaire
Effet : Pression d’infusion réduite, risque de microtraumatisme diminué 1)
Injection sous-rétinienne
Indication : Thérapie génique (mutation RPE65, etc.)
Effet : Risque de perforation de la membrane de Bruch réduit 1)
Cannulation veineuse rétinienne
Indication : Occlusion veineuse rétinienne
Effet : Administration directe de médicament dans des vaisseaux de 80 à 120 μm possible
Gestion des hémorragies sous-maculaires
Indication : Hémorragie compliquant une dégénérescence maculaire liée à l’âge
Effet : Réduction du nombre de rétinotomies
La canulation veineuse rétinienne (CVR) est une procédure extrêmement difficile manuellement, et l’utilité du RAVS y est la plus évidente. L’injection sous-rétinienne devient également plus importante avec la généralisation de la thérapie génique, et une administration stable assistée par robot est attendue.
Preceyes permet un contrôle sur 4 axes avec une précision de pointe d’environ 10 μm. Les principales fonctions de contrôle sont les suivantes :
L’OCT peropératoire (iOCT) est utilisé pour estimer en temps réel le volume de la bulle (accumulation de liquide sous-rétinien) en appliquant la formule de la calotte sphérique1). Cela permet d’éviter une injection excessive ou insuffisante et de former une bulle appropriée.
Cette technique utilise la « flaque » (puddle) formée après le décollement de la membrane limitante interne comme voie d’administration pour l’injection sous-rétinienne 1). L’efficacité de la procédure est améliorée en réalisant le décollement et l’injection en continu.
Cette méthode consiste à former une pré-bulle (pre-bleb) avec du BSS (solution saline équilibrée), puis à injecter le médicament supplémentaire. Elle a pour effet de supprimer l’augmentation de pression lors de l’injection, mais comporte un risque d’élargissement de la rétinotomie 1).
La première administration sous-rétinienne de médicament assistée par robot chez l’homme à l’aide de Preceyes a été réalisée en 2022 sous anesthésie locale 2).
Voici une comparaison des caractéristiques de Preceyes et du robot de manipulation collaborative KU Leuven.
| Élément | Preceyes | KU Leuven |
|---|---|---|
| Mode d’opération | Téléopération | Manipulation collaborative |
| Précision de la pointe | Environ 10 μm | À l’échelle du micron |
| Principales indications | Injection sous-rétinienne, décollement de la membrane limitante interne | Cannulation veineuse rétinienne |
La précision de la pointe de Preceyes est d’environ 10 μm. Comparé au tremblement physiologique humain (amplitude moyenne de 156 μm), cela permet de réduire les mouvements parasites à moins d’un quinzième 1).
Dans les essais randomisés contrôlés (RCT) sur la RAVS, aucune différence significative en termes de sécurité n’a été observée entre le groupe robotique et le groupe manuel, avec une tendance à moins de microtraumatismes dans le groupe robotique.
Le temps opératoire était plus long dans le groupe robotique (temps de pelage de la membrane limitante interne dans un RCT de 12 cas : 4 minutes 5 secondes pour le groupe robotique contre 1 minute 20 secondes pour le groupe manuel). Cette différence pourrait être réduite par la maîtrise des procédures d’installation et l’amélioration du système.
Les principaux indicateurs de comparaison sont présentés ci-dessous.
| Indicateur | Groupe robotique | Groupe manuel |
|---|---|---|
| Tremblement physiologique | Environ 10 μm après correction | 156 μm (moyenne) |
| Temps de pelage de la membrane limitante interne | 4 minutes 5 secondes | 1 minute 20 secondes |
| Sécurité | Équivalent à la manuelle | (Référence) |
Lors de la première administration sous-rétinienne assistée par robot rapportée en 2022, l’administration à l’aide de Preceyes sous anesthésie locale a été réalisée avec succès2).
Cehajic-Kapetanovi et al. (2022) ont publié le premier rapport humain d’administration sous-rétinienne assistée par robot réalisée sous anesthésie locale2). L’administration au site cible a été confirmée sans complications chirurgicales.
Bien que la RAVS présente un potentiel prometteur, plusieurs défis restent à surmonter à l’heure actuelle.
Un nouveau dispositif pour l’injection sous-rétinienne, le NANO SubRet Gateway Device, est en cours de développement. Il est conçu pour accéder à l’espace sous-rétinien sans nécessiter de décollement postérieur du vitré (DPV), ce qui devrait simplifier la procédure chirurgicale 1). De plus, l’Orbit SDS, qui permet l’accès à l’espace suprachoroidien, est également en développement 1).
Des recherches sont en cours pour combiner la reconnaissance tissulaire en temps réel par OCT peropératoire et l’aide à la décision automatisée par IA afin d’améliorer la sécurité et la précision des opérations robotisées. L’intégration d’un système de retour de force est également un objectif de développement majeur.
Les systèmes robotiques téléopérés sont envisagés pour la télésurgery, permettant des opérations dans des régions où l’accès physique à des spécialistes est difficile. Le délai de communication et la garantie de sécurité sont des défis à résoudre.
À l’heure actuelle, la RAVS n’en est pas encore au stade de l’utilisation clinique générale, mais à celui de la recherche et des essais cliniques. Le système Preceyes a obtenu le marquage CE en Europe, mais n’est pas pratiqué comme soin standard dans de nombreux pays, dont le Japon. Sa diffusion future nécessitera une approbation, une mise en place de la couverture des soins et des systèmes de formation.
