Développement de l'utilisation d'une sonde d'endo-échographie adaptée à l'arthroscopie de l'épaule

development of an endo-ultrasound system used intraoperatively under shoulder arthroscopy

• Auteur / Autrice : Gabriel Lateur
• Direction : Alexandre Moreau-Gaudry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie, instrumentation, signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environnement
• Date : Soutenance le 16/09/2020
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications (Grenoble, Isère, France)
• Jury : Président / Présidente : Eric Stindel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Saragaglia, Sandrine Voros
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Eric Stindel, François Sirveaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chirurgie endoscopique

Épaule

Surveillance péropératoire

Arthroscopie

Échoendographie

Mots clés libres

Endo-Echographie

Épaule

Arthroscopie

Peropératoire

Endo-Ultrasound

Shoulder

Arthroscopy

Per operative

Résumé

A l’heure actuelle, la chirurgie orthopédique évolue vers la recherche constante d’une agressivité tissulaire minimale pour le patient et vers une efficacité du geste opératoire optimisée. Depuis quelques années, les cliniciens utilisent les techniques échographiques à but diagnostic et thérapeutique notamment dans la pathologie du membre supérieur, pour laquelle il devient de plus en plus fréquent que les chirurgiens orthopédistes, se forment aux techniques échographiques rendant plus aisée la lecture des différentes images et leur interprétation. Le développement de la sonde d’endo-échographie « M15 » a pour objectif d’allier les avantages de l’échographie externe à ceux de l’exploration arthroscopique pour les praticiens, en leur donnant davantage d’accès aux structures profondes d’intérêt de l’épaule et en leur permettant une visualisation de meilleure qualité. L’objectif de ce travail de thèse était de déterminer la place de l’endo-échographie au cours des procédures arthroscopiques au niveau de l’épaule.La première partie de ce travail a permis de poser les bases de l’anatomie et des principales pathologies pouvant affecter l’ensemble articulaire de l’épaule ainsi que les bases de l’arthroscopie et de l’échographie au niveau de cet ensemble articulaire. Cela nous a semblé un prérequis indispensable avant de passer au développement des possibilités d’utilisation de sonde d’endo-échographie au décours de procédures d’arthroscopie d’épaule.Dans la deuxième partie de ce travail de thèse, nous avons évalué la faisabilité d’une exploration endo-échographique de structures d’intérêt de l’épaule au décours d’une procédure d’arthroscopie à l’aide de la sonde M15. Nous avons présenté les principes de l’endo-échographie puis nous avons exposé les résultats de l’étude de reproductibilité de la procédure entre manipulateurs de niveau d’expérience différent et enfin nous avons pu comparer les modalités d’exploration des structures d’intérêt de l’épaule par endo-échographie versus exploration par échographie externe. Ces travaux expérimentaux sont, à notre connaissance, les premiers à avoir permis de définir la place de l’endo-échographie au décours de procédures d’arthroscopie d’épaule.La troisième partie de ce travail nous a permis d’évoquer les perspectives de développement et d’applicabilité clinique de ces travaux autour de ce travail princeps et notamment les aspects concernant la vascularisation tissulaire de l’épaule et ses moyens d’évaluation per opératoire par sonde d’endo-échographie ainsi que son application lors de la prise en charge des pathologies courantes de l’épaule comme les ruptures interstitielles des tendons de la coiffe des rotateurs, l’exérèse de calcifications intra tendineuses et l’exploration des tendinites du long biceps. Il nous semble indispensable de valider l’exploration de ces structures et pathologies en per opératoire. Nous voulons nous orienter vers la définition de l’applicabilité de la procédure à des pathologies spécifiques afin que ce système d’imagerie endoscopique peropératoire dont nous avons validé l’utilisabilité ex-vivo puisse être validé en pratique courante in-vivo.

Currently, orthopedic surgery is evolving towards the constant search for minimal tissue aggressiveness for the patient and towards an optimized operative procedure. For a few years now, clinicians have been using ultrasound techniques for diagnostic and therapeutic purposes, particularly in the pathology of the upper limb, for which it is becoming more and more frequent that orthopedic surgeons are being trained in ultrasound techniques making it easier to read the various images and their interpretation. The development of the M15 endo-ultrasound probe aims to combine the advantages of external ultrasound with those of arthroscopic exploration for practitioners, by giving them more access to the deep structures of interest of the shoulder and allowing them a better quality visualization. The objective of this thesis work was to determine the place of endo-ultrasound during arthroscopic procedures at the shoulder.The first part of this work aims to lay the foundations of the anatomy and the main pathologies that can affect the articular complex of the shoulder as well as the bases of arthroscopy and ultrasound at the level of this complex. This seemed to us to be an essential prerequisite before moving on to developing the possibilities of using an endo-ultrasound probe during arthroscopic shoulder procedures.In the second part of this thesis, we assessed the feasibility of an endo-ultrasound exploration of structures of interest in the shoulder during an arthroscopic procedure using the M15 probe. We presented the principles of endo-echography then we exposed the results of the study of reproducibility of the procedure between manipulators of different level of experience and finally we were able to compare the methods of exploration of the structures of interest of the shoulder by endo-ultrasound versus exploration by external ultrasound. These experimental works are, to our knowledge, the first to have defined the place of endo-ultrasound in the course of shoulder arthroscopy procedures.The third part of this work allowed us to develop the perspectives of research and clinical applicability of these works around this original work and in particular the aspects concerning the vascularization of the shoulder and its means of intraoperative evaluation by endo-ultrasound probe as well as its application when taking care of common shoulder pathologies such as interstitial ruptures of the rotator cuff tendons, the removal of intra-tendinous calcifications and exploration of tendinitis of the long head of the biceps. We believe that it is essential to validate the exploration of these structures and pathologies during surgery procedure. We want to orient ourselves towards the definition of the applicability of the procedure to specific pathologies so that this intraoperative endoscopic imaging system whose usability has been validated ex-vivo can be validated in current practice in-vivo.