Le "dossier scientifique" - Hôpital Saint Joseph

LA ROBOTIQUE
Un nouvel outil dans le traitement
des arythmies cardiaques?
&
Futures applications endovasculaires
Dr André Pisapia
Sce de Rythmologie et Stimulation Cardiaque
Dr Patrice Bergeron
Sce de ChirurgieThoracique et Cardiovasculaire
____________________________
Contacts :
Dr André Pisapia : apisapia@hopital-saint-joseph.fr - Tel : 04 91 80 70 44
Dr Patrice Bergeron : pbergeron@hopital-saint-joseph.fr - Tel : 04 91 80 66 16
Laurence Curel (Recherche Clinique Rythmologie) : lcurel@hopital-saint-joseph.fr - Tel : 06 22 05 34 05
Karine Yessad (Dir. Service Communication) : kyessad@hopital-saint-joseph.fr - Tel : 04 91 80 68 68

Préambule
La Fibrillation Auriculaire et son traitement
La fibrillation auriculaire, est le plus fréquent des troubles du rythme.
Elle peut-être découverte à la suite de palpitations ou d’un essoufflement, ou plus rarement
fortuitement. Cette arythmie est fréquente en cas de maladie cardiaque, mais survient parfois
chez un patient dont le cœur est sain.
Elle est provoquée par la présence de multiples circuits électriques dans la partie supérieure du
cœur (oreillette) qui entraînent des battements cardiaques très rapides et peut être responsable
de symptômes gênants.
Sauf cas très exceptionnels, elle ne menace pas le pronostic vital à court terme. Cependant, la
Fibrillation Auriculaire altère souvent la qualité de vie malgré un traitement bien conduit, et sa
gravité réside dans le risque de complications : accidents vasculaires cérébraux ischémiques (ou
attaques cérébrales) et/ou développement d’une insuffisance cardiaque.
La fibrillation auriculaire est un problème de santé publique majeur ; elle frappe environ un
adulte sur 100. 48 000 habitants environ en seraient affectés en région PACA, dont 8 000 pour la
seule ville de Marseille. Sa prévalence augmente fortement avec l’âge : survenant chez moins de
1 % des sujets en dessous de 60 ans, sa prévalence est supérieure à 8 % chez les patients de plus
de 80 ans.
Le traitement médicameteux vise à réduire ou éliminer les symptômes, prévenir le risque
d’attaque cérébrale et le développement d’une insuffisance cardiaque. En dépit d’importants
efforts de développement, les médicaments n’atteignent – chez certains patients – que
partiellement ces objectifs.
Qu’est-ce que l’Ablation de Fibrillation Auriculaire et quelles sont ses indications ?
Les rythmologues ont mis au point au cours des 8 dernières années, un traitement
complémentaire au traitement médicamenteux : l’ablation de la fibrillation auriculaire, destiné
au sous groupe de patients pour lesquels le traitement médicamenteux s’avère insuffisamment
efficace.

Cathéter introduit par la veine fémorale jusqu’à la
veine cave inférieure, l’oreillette droite et enfin
l’oreillette gauche
Comment se déroule une Ablation de
Fibrillation Auriculaire?
Aorte
Oreillette
gauche
Veines
Pulmonaires
Tissu
«ablaté»
Veine cave inférieure Ventricule droit
Ventricule
gauche
L’analyse de cette carte permet d’identifier les zones responsables de la Fibrillation
Atriale. Ces zones d’activités électriques anormales sont détruites par un courant
de radiofréquence à l’aide du cathéter. On parle alors d’ablation par
radiofréquence.
Le taux de guérison est de l’ordre de 70 à 80 % selon le type de Fibrillation
Auriculaire.
Le rétablissement du rythme cardiaque normal améliore significativement, la
capacité à l’effort, les symptômes et la qualité de vie.
Il s’agit s agit d’une d une action majeure pour la prévention pr vention du développement d veloppement de
l’insuffisance insuffisance cardiaque et des accidents vasculaires cérébraux.
c braux.
L’intervention (pratiquée sous
anesthésie locale ou générale)
consiste à introduire une ou
plusieurs sondes au niveau de
l’aine, puis à les acheminer
jusqu’à l’intérieur de
l’oreillette gauche a proximité
des veines pulmonaires.
Le médecin réalise une carte en
3D de l’activité électrique.
Carte de l’activité électrique du
cœur et points de tirs par
radiofréquence (en rouge)

LIMITES: L’ablation par cathéter par Radiofréquence a démontré depuis de nombreuses années
son efficacité dans le traitement des arythmies cardiaques.
Malgré des améliorations constantes, plusieurs Limites freinent à la diffusion de cette technique :
- la longueur des procédures
- les complications parfois sévères : épanchements péricardiques, accidents vasculaires cérébraux,
hématomes (aine)
- les récidives précoces et tardives nécessitant parfois une ré-intervention
- l’exposition aux rayons X pour le patient et le praticien
- la qualité de contact et la précision du cathéter qui sont lièes à l’opérateur
- la nécessité d’une équipe de plusieurs rythmologues seniors et un plateau technique
- l’apprentissage long et complexe de la technique par les rythmologues
Contact insuffisant
du cathéter avec les
zones « malades »
entrainant des
récidives
Limites et Innovations dans l’ablation par Cathéter
Contact excessif du
cathéter entrainant
des complications
parfois sévères, ex:
épanchement
péricardique
INNOVATIONS
Parmi les différents axes d’innovation actuellement développés, l’Hôpital Saint Joseph à Marseille a
choisi la ROBOTIQUE.
Depuis juin 2009, le Pôle cardiovasculaire de l’Hôpital est donc le premier centre en
France à accueillir un Robot Electromécanique et à réaliser des Procédures d’Ablation de FA
« Robotisées » sur ses patients.

La robotique dans l’ablation par cathéter
permet de :
• s’affranchir des limites des méthodes conventionnelles :
notamment en assistant le geste, en le rendant plus précis et
moins sujet aux variations entre opérateurs (meilleure
reproductibilité)
• augmenter la sécurité et l’efficacité des interventions
• réduire les temps de procédure
• réduire l’exposition aux rayons X du patient et du rythmologue
• augmenter le confort du rythmologue & réduire la fatigue due
aux longues procédures

Premiers Résultats :
20 procédures
réalisées
• pas de complications
• réduction du temps
de scopie
Actualités : 1 ère Nationale
Choix de la Robotique par le Service de Rythmologie
de l’Hôpital Saint Joseph à Marseille…
Historique:
Juin 2009 : Installation du Robot Electromécanique dans le bloc d’électrophysiologie
Juin-Juillet 2009 : Formation de l’équipe médicale
Octobre 2009 : 20 ablations de Fibrillation Auriculaire déjà effectuées sur des patients
Dr André Pisapia, Rythmologue et Coordonnateur de la
Fédération de Cardiologie de l’Hôpital Saint Joseph Marseille

…Pourquoi l’Hôpital Saint Joseph pour ce
premier Robot électromécanique en France?
Le service de rythmologie de l’hôpital Saint Joseph est un service de
pointe, bénéficiant d’une équipe d’experts reconnus.
Il est intégré dans un hôpital disposant d’un vaste plateau technique où
toutes les spécialités médicales sont réunies.
Avec plus de 300 ablations de Fibrillation Auriculaire par an, an
ce service est l’un des trois plus importants centres en
France.
Ce service contribue depuis longtemps au développement de cette
méthode au niveau international grâce à l’acquisition de technologies
de pointe telles que la cartographie cardiaque en trois dimensions et
la robotique depuis peu.

1
Centres d’Electrophysiologie en France
par nombre d’ablations de FA /an
2
4
3
N° 3 : Hôpital Saint
Joseph Marseille
‘start-up’
[10-30[
[30-50[
[50-100[
[100-150[
[150-200[
[200-300[
[300-400[
[400-600[

…Comment fonctionne ce Robot Electromécanique ?
Sa technologie s’appuie sur un bras électromécanique prolongé par une gaine et un
cathéter, dirigés à distance par le médecin à l’aide d’un « joy stick », et visualisé sur
des écrans de contrôles grâce à une technique de cartographie en trois dimensions.
Le systeme Robotisé se compose de 2 éléments principaux:
1/ Le bras robotisé, placé sur la table d’opération, permet la manipulation du cathéter
2/ L’espace de travail idéalement placé en dehors du champ de la radiographie, avec les
écrans et le Joystick pour visualiser et diriger le cathéter (équipé d’une sonde de
radiofréquence à son extrémité) dans le coeur.

…1/ un bras robotisé et un système de gaine
pour déplacer le cathéter à distance
Le médecin transmet les
mouvements avec le Joy stick
(ousouristridimensionnelle)
ces mouvements sont ensuite
transmis par les ordinateurs
au système de gaine
renfermant le catheter.
La Gaine, permet de déplacer
et d’orienter le cathéter de
façon très précise:
- 6 degrés de liberté
- 270 degrés de déflection et
ce dans toutes les directions.
Bras robotisé, placé sur la table d’opération, permet la
manipulation du système de gaine et du cathéter à
l’intérieur
Gaine
externe
Oreillette
Droite
Gaine
Interne
Oreillette
Gauche
Catheter
La gaine est composé de 2 parties :
Une gaine externe qui restedansl’oreillettedroite Cathéter
Une gaine interne qui se place dans l’oreillette d’ablation
gauche permet
l’utilisation de n’importe quel catheter

Installation du patient au bloc
de l’Hôpital Saint Joseph
Bras robotisé et système de gaine et de cathéter
insérés par voie endovasculaire au niveau de l’aine
Espace de travail protégé des RX

Espace de travail en dehors du champ de la radiographie
Le rythmologue contrôle la progression du cathéter a l’aide du contrôle
radioscopique (RX)

…2/ Système unique de mesure de la force de contact
du cathéter pour prévenir les complications par perforation
Ce système permet :
- une mesure continuelle de la
force de contact du cathéter
sur l’endocarde visualisée grace
à une courbe
Et un retour de force en temps
réel au niveau du Joy stick
(souris 3D)
- une gestion du niveau de force
nécessaire
Des etudes cliniques suggèrent un
lien entre la force appliquée et
la qualité des lesions 1
1 Okumura Y, Johnson S, Bunch J, Henz B, O’Brien C, Packer D. A Systematical Analysis of In Vivo Contact Forces on Virtual Catheter
Tip/Tissue Surface Contact during Cardiac Mapping and Intervention. J Cardiovasc Electrophysiol 2008.

L’opérateur est seul pour manier le cathéter à l’aide du Joy Stick et
contrôler la force de contact du cathéter sur les parois cardiaques
En cas de force de
contact trop
importante du
cathéter sur les parois
cardiaques la manette
(ou Joy Stick) émet un
signal pour l’opérateur
sous forme d’une
vibration de partie
supérieure

…3/ Module de navigation en 3D pour visualiser le
cathéter à l’intérieur du coeur
Localisation
de l’extrémité
du Cathéter
Points d’ablation
autour des veines
pulmonaires
Visualisation en
radioscopie
de la gaine robotisée
dans l’oreillette gauche
Cartographie de l’oreillette gauche en 3D. Visualisation du cathéter (en vert) et des
points d’ablation (en rouge) effectués par le système robotisé.

Un seul centre au monde est actuellement
équipé d’un robot éléctromécanique pour
effectuer des procédures endovasculaires sur
l’homme : Service du Pr. NJ Cheshire de
l’Impérial College of London UK.
Après des expérimentations sur des modèles en
silicone, l’équipe a déjà réalisé plus d’une
dizaine d’interventions sur l’Homme.
L’Avenir de la Robotique Flexible
Applications au domaine Endovasculaire…
Cette équipe a réalisé une première
mondiale en Août 2008 : Mise en place
d’une endoprothèse de l’aorte
abdominale chez un patient de 78 ans
(souffrant d’un anévrysme).

…Fonctionnement de la
Robotique Flexible Endovasculaire…
Pour effectuer une procédure endovasculaire on utilise le même robot
que pour les procédures d’Ablations par Radiofréquence mais avec un
autre type de cathéter:
-Bras robotisé, gaine « Artisan » et cathéter Guide permettant la mise en
place et le déploiement d’Endoprothèse Vasculaires
-Espace de travail avec écrans & Joystick pour visualiser en 3D et diriger
le cathéter dans les vaisseaux (Aorte et vaisseaux de la crosse aortique)

…L’Avenir :
des Procédures de Robotique Flexible Endovasculaire
à l’Hôpital Saint Joseph?
Les premiers résultats sur l’homme (une dizaine de patients seulement) sont
encourageants et tendent à montrer :
– Une réduction de la durée des procédures
– Une plus grande précision du geste: permettant de traiter des patients avec
des anatomies très complexes et des accès très difficiles.
Il est cependant nécessaire de poursuivre les recherches sur un
plus grand nombre de patients et de pathologies.
Dans l’avenir il sera possible de traiter par robotique de nombreuses pathologies
vasculaires :
- Anévrysmes et dissections de l’aorte
- Maladies des carotides et des coronaires
- Occlusions chroniques totales
- Ischémies aiguës du membre inférieur (stents aorto-iliaques…)
L’Hôpital Saint Joseph, dans le service dirigé par le Dr Patrice Bergeron,
est en passe de débuter une expérience clinique dans ce domaine.

Conclusion
Faire bénéficier les malades de l’innovation
technologique de la Robotique
est le choix de l’Hôpital l Hôpital Saint Joseph,
en raison de la précision et de la sécurité
de ce système.

Annexes

Annexe 1- Evolution de la Chirurgie Mini Invasive
Depuis 150 ans la chirurgie
moderne s’est développée
et notamment grâce à
l’arrivée de l’anesthésie.
Depuis une trentaine d’années,
la chirurgie tend à devenir la
moins invasive possible grâce
à 4 évolutions fondamentales :
- la chirurgie laparoscopique
- la robotique rigide
- la navigation magnetique
- et enfin la navigation par
robotique flexible.
1980 – Chirurgie mini Invasive laparoscopique
1956 – Cathétérisation cardiaque
1954 - Fibres optiques & endoscopie
1998 - Chirurgie mini Invasive : Robotique
que
Rigide
1953 - Seldinger technique; Acces aux vaisseaux sanguins
1860 – Chirurgie ouverte moderne
1846 – Anesthésie
1929 - Peniciline
2007 –Navigation par Robotique
Flexible
2000 – Navigation Magnétique

Annexe 2 - Glossaire
Fibrillation Atriale ou Auriculaire La fibrillation atriale est un trouble du rythme des oreillettes caractérisé par l’absence de
coordination de l’activé électrique avec pour conséquence la perte de la fonction contractile atriale [i] . La fibrillation atriale est
fréquente (0,4 % à 1 % dans la population générale). Sa prévalence augmente avec l’âge (< 1 % des sujets de moins de 60 ans,
> 8 % chez les patients de 80 ans) 1 . À l’électrocardiogramme, la fibrillation atriale se traduit par le remplacement des ondes P
par des oscillations rapides ou ondes de fibrillation, et une fréquence ventriculaire irrégulière et fréquemment rapide. La
fibrillation atriale peut-être :
-paroxystique récidivante quand l’accès s’interrompt spontanément, généralement en moins de 24 heures (jusqu’à moins de 7
jours) ;
-persistante quand elle a persisté au-delà de 7 jours, et a nécessité une réduction médicamenteuse ou électrique
(cardioversion).
-permanente lorsque la cardioversion a échouée ou n’a pas été indiquée ou que la fibrillation atriale dure plus d’un an.
[i] Fuster V, Rydén LE, Cannom DS et al. ACC/AHA/ESC 2006 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation : full text. A report of the American Heart
Association/American College of Cardiology task force on practice guidelines and the European Society of Cardiology committee for practice guidelines (writing committee to
revise the 2001 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation) developed in collaboration with the European Heart Rhythm Association and the Heart
Rhythm Society. Europace 2006; 8: 651-745.
Ablation par radiofréquence : La radiofréquence est un courant alternatif identique à celui utilisé dans un bistouri
électrique. L'énergie est véhiculée au cœur grâce a des électrodes mises par voie veineuse et/ou artérielle. Cette technique a
vu le jour au début des années 90. la radiofréquence agit par effet Thermique.
Comment se déroule une procédure d’ablation ?
On procède tout d'abord à des analyses électrophysiologiques et à une cartographie afin d'identifier avec précision la zone du
cœur à soigner. On procède ensuite à l'intervention en elle-même au cours de laquelle on introduit un cathéter dans une artère
de la jambe que l'on remonte jusqu'à l'emplacement du cœur. Une fois le cathéter placé dans la zone du cœur à traiter, on
émet des ondes radio par l'intermédiaire de l'extrémité du cathéter. Ces ondes vont chauffer et détruire le tissu cardiaque qui
est responsable de l'anomalie du rythme. Dans la grande majorité de cas, le cœur retrouve un rythme normal suite à cette
ablation. Certains patients devront cependant continuer à prendre un traitement, voire à porter un pacemaker (stimulateur
cardiaque). Il s’agit de franchir la cloison entre les oreillettes pour atteindre l’oreillette gauche et cautériser le pourtour des
veines pulmonaires, siège du démarrage de ces arythmies. Une cartographie de l’activité électrique des oreillettes et des
structures environnantes est plaquée sur une image anatomique obtenue par le scanner ou l’IRM. L’isolement des veines
pulmonaires est ensuite réalisé par cautérisation
Cardioversion : rétablissement d'un rythme du coeur normal en effectuant un choc électrique externe. Procédure réalisée sous
brève anesthésie générale pour appliquer une décharge de courant électrique permettant de régulariser le rythme cardiaque.
Cartographie : La procédure de cartographie permet d'identifier les régions du cœur à l'origine de l'arythmie. Les cathéters
d'ablation cardiaque sont acheminés à l'intérieur du cœur, jusqu'au tissu source et le recours à l'énergie (tel le chauffage par
radiofréquence) isole ou détruit le tissu endommagé. Les techniques de cartographies évoluent très vite et permettent
actuellement d’obtenir une vision en 3 Dimensions.