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Posters 377 50 Évaluation prospective multicentrique de la qualité de vie en cas de reconstruction mammaire immédiate après mastectomie pour cancer du sein invasif E. Monrigal1, P. Rouanet2, T. Delaporte3, K. Clough4, J. -L. Verhaeghe5, I. Raoust6, Groupe STIC RMI7 et J. Dauplat1 Sujet de l'étude Évaluer la qualité de vie (QDV) de patientes traitées par mastectomie pour cancer du sein invasif, avec et sans reconstruction mammaire immédiate (RMI). Objectif Préciser l'évolution et les facteurs impactant la QDV en cas de mastectomie avec et sans RMI. Patientes et méthode Étude observationnelle, prospective et multicentrique, fi nancée par le pro- gramme STIC en 2005, comparant 233 patientes ayant eu une mastectomie avec RMI avec 174 patientes ayant eu une mastectomie sans reconstruction. La QDV était évaluée en préopératoire puis à 6 mois et 1 an après la chirurgie grâce au questionnaire standardisé EORTC QLQ-C30. 1 CLCC Jean Perrin, 63000 Clermont-Ferrand 2 CLCC Val d'Aurelle Paul Lamarque, 34298 Montpellier Cedex 5 3 CLCC Léon Bérard, 69373 Lyon Cedex 8 4 Institut du sein, 75116 Paris 5 CLCC Alexis Vautrin, 54511 Vandœuvre-lès-Nancy Cedex 6 CLCC Antoine Lacassagne, 06189 Nice Cedex 2 7 Projet STIC naux* * N Enregistrement Protocole : ID RCB 2007-A00633-50 Livre5. indb 377 Livre5. indb 377 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM 378 Traitement personnalisé des cancers du sein Résultats Le niveau de QDV est supérieur dans le groupe RMI, avant l'intervention (score total de 78, 6 12, 6 (RMI) versus 73, 5 14, 5 pour le groupe mastec- tomie (groupe M) ; p 0, 00051) et jusqu'à 1 an postopératoire (78, 5 13, 9 (RMI) vs 73, 3 15, 0 (M), p 0, 00055). La QDV baisse à 6 mois dans les Figure 1 Évaluation de la qualité de vie selon la chirurgie depuis l'inclusion jusqu'à 1 an. Figure 2 Évaluation de la qualité de vie selon la chirurgie et l'appréciation esthétique à 1 an. Livre5. indb 378 Livre5. indb 378 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM Posters 379 deux populations (diminution de 3, 9 points (4, 2 % 18, 1 %) (RMI) vs 5, 3 points (7, 3 % 20, 6 %) (M) ; p 0, 27). À 1 an, le niveau de QDV préopératoire est complètement récupéré, aussi bien dans le groupe RMI que dans le groupe M, sans être amélioré ( 0, 3 points (RMI) et 0, 2 points (M) ; p NS) (fi gure 1). À 1 an, les facteurs indépendants qui infl uent sur la QDV des patientes RMI sont le résultat esthétique (p 0, 00091), la reprise de l'activité professionnelle (p 0, 02) et l'existence de séquelles fonctionnelles (p 0, 011) ou douloureuses (p 0, 041). Le niveau de QDV à 1 an des patientes RMI insatisfaites du résultat esthétique rejoint celui des patientes non reconstruites (fi gure 2). Conclusion Le niveau de QDV semble supérieur en cas de RMI pendant toute l'évaluation. Il rejoint à 1 an le niveau initial préopératoire, sans être amélioré. L'évolution de la QDV des patientes sans reconstruction est la même que celle des femmes RMI mais avec des niveaux de QDV signifi cativement inférieurs durant tout le suivi. À 1 an, la QDV des patientes ayant eu une RMI dépend de plusieurs facteurs indépendants dont la satisfaction du résultat esthétique. La satisfaction postopé- ratoire des patientes RMI semble être corrélée à diff érents facteurs préopératoires comme le statut socio-économique, le degré d'implication de la patiente dans la décision chirurgicale, la nature de sa motivation pour réaliser la reconstruction en immédiat et la qualité de l'information délivrée avant l'intervention. Références 1. Parker PA, Youssef A, Walker S et al. (2007) Short-term and long-term psychosocial adjustment and quality of life in women undergoing diff erent surgical procedures for breast cancer. Ann Surg Oncol 14 : 3078-89 2. Metcalfe KA, Semple J, Quan ML et al. (2012) Changes in psychosocial functioning 1 year after mastectomy alone, delayed breast reconstruction, or immediate breast reconstruction. Ann Surg Oncol 19 : 233-41 Livre5. indb 379 Livre5. indb 379 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM 10/17/2013 12 : 06 : 13 PM | HAL | Scientific |
Un seul cas de photophobie d' une durée de 10 minutes a été signalé. | EMEA_V3 | Medicinal |
Aperçu sur les parasitoses d'intérêt médical en Polynésie Française | WMT16 | Scientific |
Dégénérescence maligne d'un lichen plan buccal | WMT16 | Scientific |
Dépistage et surveillance de la grossesse et de l'accouchement à risque | WMT16 | Scientific |
Analgésie péridurale de travail en Martinique : évaluation de la qualité et de l'accessibilité à l'analgésie péridurale par les parturientes dans une clinique obstétricale de niveau 1 | WMT16 | Scientific |
Les gamma-globulines dans la prophylaxie des maladies infectieuses de l'enfant | WMT16 | Scientific |
L'hypertrophie concentrique du ventricule gauche ; son aspect anatomoclinique | WMT16 | Scientific |
Application de l'analyse automatique à la détermination de l'ionogramme en pédiatrie | WMT16 | Scientific |
Sérologie aspergillaire, d'hier à aujourd'hui pour demain | WMT16 | Scientific |
LA FI'EVRE CHEZ LES CIRRHOTIQUES. TRAITEMENT | WMT16 | Scientific |
Les infections expérimentales incluaient une infection à C. albicans disséminée chez des lapins neutropéniques, une infection oesophagienne/ oropharyngée à C. albicans résistant au fluconazole chez des lapins neutropéniques et une infection disséminée à C. glabrata résistant au fluconazole chez des souris neutropéniques. | EMEA_V3 | Medicinal |
Waarderweg 39 Postbus 581 2003 PC Haarlem The Netherlands | EMEA_V3 | Medicinal |
Box 51407 3505 Lemesos Cyprus | EMEA_V3 | Medicinal |
40 Erreurs de posologie | EMEA_V3 | Medicinal |
Année 2018 Faculté de Médecine d'Amiens Université de Picardie Jules Verne Thèse pour l'obtention du titre de Docteur en Médecine Mention Spécialité Thèse N 2018 - 174 Présentée et soutenue publiquement Dans le cadre du troisième cycle des études de Médecine Le 19 octobre 2018 Par Pierre Girard Prise en charge des fractures de l'anneau pelvien. Etat des lieux. A propos d'une série de 34 cas. Président du jury : Monsieur le Professeur Patrice MERTL Membres du jury : Monsieur le Professeur Sylvain RIGAL Monsieur le Professeur Antoine GABRION Monsieur le Professeur Richard GOURON Directeur de thèse : Monsieur le Professeur Éric HAVET I Monsieur le Professeur Patrice MERTL Professeur des Universités Praticien Hospitalier (Chirurgie Orthopédique et Traumatologie) Chef du service d'Orthopédie et Traumatologie Membre associé de l'Académie de Chirurgie Responsable du Pôle Autonomie Je vous remercie chaleureusement de m'avoir accueilli dans votre service et de m'avoir enseigné la chirurgie. Je m'étais renseigné après les ECN pour savoir o aller faire mon internat afin de concilier au mieux exigence professionnelle de haut niveau et climat de travail respectueux de la personne. Je ne me suis pas trompé. J'espère à mon tour pourvoir retransmettre ici et ailleurs ce savoir-faire et ce savoir être que vous m'aurez appris durant toutes ces années à vos côtés. Merci de m'avoir fait l'honneur de présider ce jury. Je vous exprime mon profond respect. II Monsieur le Professeur Sylvain RIGAL Médecin Chef des Services Hors Classe Professeur agrégé du Val de Grâce Titulaire de la Chaire de Chirurgie Chirurgien des Hôpitaux des armées Chef de Service de l'H. I. A Percy Consultant National d'Orthopédie Votre professionnalisme bienveillant et votre investissement sans faille pour nos soldats blessés sont extraordinaires. Merci encore de m'avoir accueilli dans ce prestigieux service que vous dirigez. Appartenir à cette équipe si chaleureuse fût une expérience inoubliable et riche d'un enseignement clinique d'excellence. Je suis extrêmement honoré de vous avoir dans ce jury. J'espère profondément dans le futur pourvoir continuer à travailler avec vous. Soyez assuré de mon profond respect. III Monsieur le Professeur Éric HAVET Professeurs des Universités Praticien Hospitalier Anatomie Assesseur du Premier Cycle Tout d'abord, je voudrais vous remercier profondément d'avoir été mon guide dans cet exercice inconnu pour moi d'écrire une thèse et d'avoir sacrifier quelques dimanches afin que ce travail aboutisse. Opérer avec vous est à chaque fois une véritable transmission d'anatomie et de chirurgie pour chacun d'entre nous. Sachez que vous faites l'unanimité auprès de tous, étudiants, personnel soignant et administratif, agents techniques : votre très grande gentillesse et votre expertise vous précèdent. Soyez assuré de ma profonde gratitude. IV Monsieur le Professeur Antoine GABRION Professeurs des Universités Praticien Hospitalier (Chirurgie Orthopédique et Traumatologie) Votre polyvalence, votre technicité et votre sérénité devant toutes les situations sont vraiment hors du commun et reconnues de tous. Merci de m'apporter si gentiment à chaque fois que je vous le demande vos conseils si pertinents et vos innombrables Trucs et astuces : avec l'assistanat qui se profile je n'ai pas fini de vous solliciter ! Soyez assuré de ma très grande reconnaissance. V Monsieur le Professeur Richard GOURON Professeur des Universités Praticien Hospitalier (Chirurgie infantile) Ce que vous faites pour nos jeunes patients est tout bonnement admirable. Les choix thérapeutiques et les situations cliniques auxquels vous avez à faire face s'avèrent parfois si délicats humainement et si compliqués techniquement que cela force le respect. Le semestre passé dans votre service aura été une découverte d'une richesse incroyable et je suis vraiment très heureux que vous acceptiez que je continue à apprendre la chirurgie infantile auprès de vous dans les mois à venir. Soyez assuré de mon profond respect. VI A mes parents pour ce qu'ils m'auront transmis lorsque j'étais enfant, A mon frère, à mes côtés depuis 45 ans, A Christophe et notre famille, A tous mes amis de la chirurgie orthopédique et infantile, merci à tous pour ces années passées ensemble et celles à venir, A toutes celles et ceux que j'aurai rencontrés ici en Picardie durant ces années et qui m'auront accueilli si chaleureusement et soutenu, A la formidable équipe de l'H. I. A Percy, A Daniel, Lionel, Marco et Philippe et cette amitié fraternelle forgée durant ces années dans la Police Nationale, A mon ami Gabriel et son adorable famille, A tous celles et ceux du CMPP d'Aubervilliers, lieu peu commun. A Virginie et cette si belle histoire, A Roméo, Margaux, Zoé et Louis, la vie est devant vous, puissiez-vous trouver tout le bonheur possible. Même dans le travail. et surtout luttez quoi qu'il advienne pour ce que vous désirez vraiment. J'ai confiance en vous. A vous tous, je dédie ces longues années de médecine et cette thèse. VII Table des matières 1. Introduction . 2 2. Matériels et Méthodes . 4 3. Résultats . 8 Epidémiologie . 9 Prise en charge initiale . 10 Types de fractures . 11 Traitement fonctionnel . 12 Traitement orthopédique . 13 Traitement chirurgical . 14 Complications précoces . 16 Hospitalisation et mode de sortie . 17 Suivi clinique . 18 Suivi radiologique . 22 4. Discussion . 24 5. Conclusion . 30 6. Bibliographie . 31 Summary . 35 Résumé . 36 1 1. Introduction L'incidence annuelle des fractures du bassin est estimée à 28 pour 100 000 habitants et représente 3 à 8% de l'ensemble des fractures [1]. Lors de polytraumatismes graves, 20 à 25% des patients présentent une lésion de l'anneau pelvien engendrant une morbidité et une mortalité très importantes [2]. Suivant les séries, le taux de mortalité se situe entre 13, 6 % et 31% [3-4]. Ces lésions graves font suite à des traumatismes à haute cinétique, accidents de voie publique, de sport ou chute d'un lieu élevé [5]. En dehors de la prise en charge à la phase aige, l'objectif majeur du traitement reste la diminution des séquelles et de leur retentissement fonctionnel. La prise en charge des fractures de l'anneau pelvien demande un plateau technique optimal ainsi qu'une équipe multidisciplinaire capable et entrainée à prendre en charge tous les types de lésions associées [6]. En effet, la mortalité tient à la fois au choc hémorragique engendré par les lésions rétro péritonéales mais également aux lésions extra pelviennes associées, notamment celles qui doivent être prises en charge en urgence absolues. Sur le plan orthopédique, le polytraumatisé doit bénéficier en préhospitalier de la pose systématique d'une ceinture pelvienne afin de limiter le risque hémorragique lié à une fracture de l'anneau pelvien. Ensuite, la pose d'un fixateur externe, d'un clamp de Ganz o d'une traction trans-condylienne peut éventuellement compléter la prise en charge initiale en fonction du type d'instabilité de la fracture constaté. La classification de Tile [7] (modifiée ensuite par l'Association pour l'ostéosynthèse [8]) repose sur le type d'instabilité de la fracture de l'anneau pelvien et est la plus utilisée dans la littérature (figure1). 2 Figure 1 : Classification de Tile des traumatismes de l'anneau pelvien Tile A : arc postérieur intact : continuité postérieure de l'anneau pelvien : Absence d'instabilité Tile B : lésion incomplète de l'arc postérieur : interruption de l'arc antérieur et de l'arc postérieur mais respect d'une charnière verticale osseuse ou ligamentaire : Instabilité horizontale Tile C : lésion compète de l'arc postérieur : lésions antérieures et postérieures et ascension d'un ou des deux hémi-bassins : Instabilité verticale Après la prise en charge des urgences vitales, le choix du traitement chirurgical ou non, repose sur une évaluation précise des lésions associées, du type de fracture, des moyens techniques disponibles et de la matrise chirurgicale des gestes à effectuer. L'objectif principal de cette étude était de faire un état des lieux des modalités et des résultats des prises en charge des fractures extra cotyloïdiennes du bassin au CHU d'Amiens-Picardie. L'intérêt est alors d'inciter à la réflexion sur nos indications et nos prises en charge futures. 3 2. Matériels et Méthodes Il s'agissait d'une étude observationnelle, descriptive, rétrospective et monocentrique des patients pris en charge pour fracture du bassin (extra cotyloïdienne) entre janvier 2006 et juin 2016 au CHU d'Amiens-Picardie. Les données épidémiologiques et cliniques ont été récoltées à partir de l'analyse des dossiers informatisés disponibles sur le système d'information. Afin de récupérer l'ensemble de la série, les codages, informations CIM10 et CCAM correspondant aux différentes lésions du bassin et de leur prise en charge ont été croisées : CIM10 S32. 80, S32. 7, S32. 50, S32. 3, S32. 10, S33. 4 et CCAM NAEP001, NAEP002, NACA001, NACA002, NACB001, LGCA001, NAGA001 et NEMA019. Les critères d'inclusion étaient : - Les patients qui présentaient une fracture instable de l'anneau pelvien de type B ou C selon la classification de Tile [7]. Les critères d'exclusion étaient : - Les fractures stables du bassin de type A selon la même classification, - Les fractures cotyloïdiennes, - Les patients décédés lors de la prise en charge, - Les patients transférés dans un autre centre hospitalier pour le suivi et dont aucun courrier de consultation ne nous était parvenu. Pour chaque patient, les éléments suivants ont été collectés : - Les données épidémiologiques : âge, sexe, cause de l'accident, alcoolisation au moment du traumatisme, tabagisme, antécédents médicaux, - Le type de fracture de l'anneau pelvien suivant la classification de Tile après analyse des radiographies et/ou de la tomodensitométrie préopératoire et des dernières imageries disponibles, - La durée moyenne de séjour (DMS), - Les lésions traumatiques associées. - Le type de traitement à la phase aige et l'indication définitive : fonctionnel, orthopédique ou chirurgical, 4 - Le passage en réanimation, les transfusions sanguines et l'existence d'une embolisation, - Les complications des traitements entrepris qu'il soit fonctionnel, orthopédique ou chirurgical : infection, reprise chirurgicale, déplacement secondaire du matériel, changement de traitement, - Le recul entre la sortie et la dernière consultation, - Le passage en centre de rééducation, le transfert dans un centre hospitalier, - Les séquelles répertoriées lors des consultations de suivis. Les radiologies et surtout le scanner du bassin nous ont permis de classer les fractures de l'anneau pelvien suivant la classification de Tile. Différents critères radiologiques nous ont permis de quantifier les déplacements à l'entrée aux urgences et lors de la dernière consultation de suivi : - L'index de déformation selon Keshishyan [9], défini par le rapport entre le point le plus inférieur des articulations sacro-iliaques et le U radiologique controlatéral (figure 2), - Le diastasis symphysaire (DS) (en millimètres), en tenant compte d'un écart normal admis de 5 mm (figure 3), - Le déplacement vertical postérieur (DVP) (en millimètres) comme décrit par Lefaivre et al [10], considéré lorsqu'il dépasse 10 mm (figure 4). 5 Figure 2 : index de déformation de Keshishyan Figure 3 : mesure du diastasis symphysaire (DS) 6 Figure 4 : déplacement vertical postérieur (DVP) Au dernier recul, nous avons recherché les éléments cliniques suivants : - Douleur à la marche, à la station debout, à la station assise, - Inégalité de longueur des membres inférieurs, - Marche avec aides techniques, - Séquelles urologiques, neurologiques, sexuelles, - Présence ou l'absence de séquelle. Les critères radiologiques recherchés au dernier recul étaient : - La présence d'arthrose, d'un cal vicieux, de pseudarthrose, - Diastasis symphysaire (DS), - Déplacement vertical postérieur (DVP), - L'index de déformation selon Keshishyan. 7 3. Résultats Après application des critères d'exclusion, la série comportait 49 patients pour l'étude épidémiologique et 34 patients pour le suivi clinique (figure 5). 86 patients avec fractures de l'anneau pelvien 36 patients avec fracture stable Tile A 50 patients avec fractures instables de l'anneau pelvien Type B ou C de Tile 49 patients avec évaluation épidémiologique et traitement en urgence Exclusion de 1 patient DCD à ce jour 34 patients avec évaluation du traitement secondaire et du suivi clinique 1 patient traité chirurgicalement non suivi 2 patients traités chirurgicalement transférés 8 patients traités orthopédiquement non suivis 4 patients traités orthopédiquement transférés 2 patients avec radiologies non interprétables 32 patients avec évaluation du suivi clinique et radiologique complet Figure 5 : Flow chart 8 Epidémiologie Sur les 49 cas étudiés pour l'épidémiologie, il y avait 12 femmes pour 37 hommes. L'âge moyen au moment du traumatisme était de 35, 1 ans (de 17 à 73). Parmi eux, 11 présentaient des antécédents psychiatriques ou alcooliques, 5 des antécédents cardiaques, 1 patient avait un antécédent de sciatique et 1 avait présenté une fracture de cotyle non opérée. Au total 40, 8% des traumatismes étaient liés à une chute, dont 14% était une tentative de suicide par défenestration (3ème et 4ème étage) et 14% une chute de cheval. Par ailleurs, 59, 2% étaient des accidents de voie publique (tableau 1). Au moment du traumatisme, 23, 5% des patients étaient alcoolisés. Accident de voie publique - Véhicule léger (VL) seul Accident de voie publique - piéton / VL Accident de voie publique - moto Accident de voie publique - VL / VL Accident de voie publique - vélo Accident de voie publique - tracteur / poids lourds Chute par défenestration - 6 à 12 mètres Chute de cheval Chute parachute Chute involontaire Tableau 1 : mécanisme du traumatisme 2 4 7 11 1 4 7 7 1 5 9 Prise en charge initiale Lors de la prise en charge préhospitalière, 14. 7% des patients avaient bénéficié du port d'une ceinture pelvienne (figure 6). Une lésion associée a été retrouvée chez 89. 9% des patients (tableau 2). Figure 6 : Ceinture pelvienne préhospitalière. Lésions associées Neurologique Pulmonaire Cardiaque Abdominale Urologique 17, 6 % 41 % 14, 7 % 33 % 33 % Rachis (cervical / dorsal / lombaire) 32 % Osseuse (autre que rachis) 67, 5 % Tableau 2 : Incidences des lésions associées Lors de la prise en charge en urgence, 7 patients ont nécessité une embolisation artérielle pelvienne (tableau 3). Ces fractures embolisées n'ont pas été opérées par la suite. Une chirurgie d'urgence, hors prise en charge orthopédique a été nécessaire 10 pour 28, 5% des patients. Par ailleurs, une transfusion sanguine a été débutée chez 48, 9% des patients. A l'issue de cette première prise en charge, 56% des patients ont été admis en réanimation avec un séjour moyen de 10, 7 jours (1 - 23). Traitement en urgence Embolisation suite à une fracture du bassin Splénectomie d'hémostase Neurochirurgie Chirurgie cardiaque (dissection/ rupture isthme) Chirurgie urologique (plaie vessie / urètre) Drainage pneumothorax Laparotomie Transfusion sanguine 7 3 2 2 2 3 5 24 Tableau 3 : Traitement complémentaire en urgence Types de fractures Dans notre série 34. 6% des fractures étaient de type B et 65, 4% de type C selon la classification de Tile (figure 7). La première prise en charge orthopédique a été la mise en place d'une traction collée pour 5 fractures C1, d'une traction trans- condylienne pour 12 fractures C1 et 3 fractures C3, et la pose d'un hamac pour 1 fracture C1 et 1 fracture C3. Aucun fixateur externe n'a été posé en urgence. Aucune fracture de type B n'a eu de traitement orthopédique en urgence. 11 Figure 7 : répartition du type de fracture selon la classification de Tile. A l'issue de cette première prise en charge, les traitements ont été soit fonctionnels, soit orthopédiques, soit chirurgicaux. L'évaluation concerne maintenant les traitements secondaires et l'évolution clinique de nos 34 patients inclus dans la série. Traitement fonctionnel Le traitement fonctionnel a concerné 11 patients et a consisté à observer une décharge tout en mobilisant l'articulation en rééducation. Parmi ces patients, il y avait 9 fractures B2, peu ou non déplacées, sans ouverture de la symphyse pubienne ni de déplacement vertical. Une fracture B1 avec un diastasis symphysaire initial de 32 millimètres et une fracture du rachis dorsal associée, ainsi qu'une fracture C1 avec un déplacement vertical chez un patient en réanimation avec lésion neurologique (hématome sous dural) ont également été traitées fonctionnellement. La durée moyenne de décharge a été de 8, 6 semaines (1-16). 12 Traitement orthopédique Le traitement orthopédique conduit à son terme a concerné 16 patients présentant tous des fractures déplacées et instables (tableau 4). Toutes les fractures traitées orthopédiquement étaient des fractures de type C hormis une fracture de type B3 pour un patient resté en réanimation avec des lésions associées multiples et graves. Les deux fractures traitées par TTC et hamac étaient très déplacées (dislocation) et très instables ainsi que celle traitée par hamac seul (figure 8) et concernaient des patients hospitalisés en réanimation présentant des fractures bilatérales du bassin cumulées à des lésions associées importantes pour 2 d'entre eux et un état général précaire nécessitant des transfusions pour le troisième. Le patient présentant la fracture C3 traitée par TCC avait été embolisé et présentait également des lésions associées graves. D'ailleurs, les 3 patients embolisés ont été traités orthopédiquement. Type de traitement Nombre Type de Durée moyenne du Durée moyenne de fracture traitement de décharge patient orthopédique (semaines) 9 C1 1 C3 1 C3 1 B3 C3 C1 C1 (semaines) 4, 6 (2-6) 6 6 6 2. 5 (2-3) 10 12 12 12 6 Traction trans- 10 condylienne (TTC) seule TTC et hamac Hamac seul Ceinture pelvienne Traction collée 2 1 1 2 Tableau 4 : Traitements orthopédiques 13 Parmi les patients traités orthopédiquement, 8 présentaient une lésion du rachis associée, 8 ont dû être pris en charge pour des lésions associées graves (dissection aortique et rupture de l'isthme, splénectomie, rupture vessie, neurochirurgie) et 10 étaient hospitalisés en réanimation pour surveillance et traitement, notamment de chocs hypovolémiques. Figure 8 : traitement par hamac Traitement chirurgical Le traitement chirurgical a concerné 7 de nos patients inclus dans l'étude. Le premier patient présentait une fracture B2 très déplacée avec chevauchement complet de la symphyse pubienne chez une patiente jeune opérée à J2 pour ostéosynthèse par plaque symphysaire. Il n'y avait pas de lésions associées. Le deuxième patient présentait une fracture C2 avec ascension très importante d'un hémi bassin associée à une fracture très déplacée d'une aile iliaque. Il a été opéré à J17 pour une ostéosynthèse de l'aile iliaque par plaque et réduction-arthrodèse sacro- iliaque par vissage percutané. Le troisième patient présentait une fracture C3 très instable avec ascension importante d'un hémi bassin et diastasis symphysaire pubien très impor | HAL | Scientific |
L' emploi renouvelé d' Osigraft ne peut être recommandé. | EMEA_V3 | Medicinal |
L'expérimentation animale dans la découverte et la production de vaccins à usage vétérinaire | WMT16 | Scientific |
18 32%) et un allongement du Tmax (environ 1 heure) mais pas du taux d' absorption (ASC0-). | EMEA_V3 | Medicinal |
D'ETERMINATION DE LA TRANSAMINASE GLUTAMO-PYRUBIQUE (GPT) POUR LE D'EPISTAGE DES DONNEURS DE SANG ATTEINTS D'H'EPATITE ANICT'ERIQUE | WMT16 | Scientific |
Détection d'une autoantigénicité croisée chez les spermatozoïdes humains et de cobaye. Nature de l'autoantigène responsable | WMT16 | Scientific |
La formation coutumière des internes en médecine | WMT16 | Scientific |
Le ventricule droit à double issue | WMT16 | Scientific |
Introduction Moins fréquentes que les complications gastroduodénales, les complications intestinales des anti-inflammatoires non stéroïdiens non sélectifs (AINS) ont été longtemps méconnues et sous-estimées Il est maintenant bien établi que la toxicité digestive de ces médicaments n'est pas confinée à l'estomac et au premier duodénum mais qu'elle s'exerce aussi en aval, sur l'ensemble de l'intestin grêle, le côlon et le rectum Les lésions induites par les AINS peuvent se développer sur une muqueuse intestinale saine ou bien compliquer une affection intestinale préexistante Lorsque cette affection était méconnue, le traitement AINS peut la révéler Les complications intestinales potentielles sont multiples et certaines peuvent mettre en jeu le pronostic vital Cette pathologie iatrogène doit donc être parfaitement connue des prescripteurs Le développement des inhibiteurs sélectifs de la COX-2, actuellement représentés par les coxibs, n'a pas résolu tous les problèmes Leur toxicité intestinale est encore mal connue L'objectif de cette revue est de décrire les complications intestinales induites par les AINS ainsi que les modalités de leur prise en charge et de faire le point des connaissances sur le degré de toxicité intestinale des nouvelles molécules Pathogénie Les principales étapes pathogéniques de la toxicité des AINS sur l'intestin grêle sont schématisées dans la Dans un premier temps, les AINS augmentent la perméabilité de la muqueuse intestinale Selon l'hypothèse proposée par le groupe de Bjarnason , cet effet reposerait principalement sur le blocage de la phosphorylation oxydative dans les entérocytes sous l'effet des fortes concentrations intraluminales d'AINS après leur prise orale et lors des cycles entérohépatiques répétés En accord avec cette hypothèse, des études ultrastructurales ont montré une vacuolisation et une ballonisation très rapides des mitochondries entérocytaires dans l'heure suivant l'administration d'indométacine chez le rat Le contact direct des AINS avec la muqueuse joue un rôle primordial dans l'expression de leur toxicité Les molécules n'ayant pas de cycle entérohépatique comme l'aspirine ou la nabumétone n'ont pas ou peu de toxicité intestinale L'aspirine, absorbée très rapidement au niveau de l'estomac et du duodénum, n'a pratiquement pas de contact direct avec la muqueuse intestinale d'aval Quant à la nabumétone, son métabolite actif n'apparat qu'après le premier passage hépatique En l'absence de cycle entérohépatique, ce métabolite n'a pas de contact direct avec la muqueuse intestinale À l'inverse, le cycle entérohépatique de certains AINS comme l'indométacine permet de comprendre la persistance de l'entérotoxicité de ces molécules lorsqu'elles sont administrées par voie parentérale La sécrétion biliaire des AINS a d'autres conséquences délétères que leur contact répété avec la muqueuse intestinale Une étude expérimentale a montré que l'indométacine se liait dans la bile à la phosphatidylcholine transformant ainsi les micelles mixtes en micelles simples de sels biliaires ayant un effet détergent plus important, toxique pour la muqueuse intestinale Le blocage de la phosphorylation oxydative entrane un déficit intracellulaire en ATP à l'origine d'un dysfonctionnement des jonctions serrées intercelllulaires, principal facteur de l'augmentation de la perméabilité intestinale Les AINS inhibent également les deux isoenzymes de la cyclo-oxygénase Des études récentes indiquent que ces deux isoenzymes, la COX-1 et la COX-2, sont impliquées dans le processus pathogénique Le rôle du déficit en prostaglandines dans la toxicité intestinale des AINS est complexe et encore mal compris Il a été rapporté chez le rat que l'administration précoce de prostaglandines prévient les lésions intestinales induites par les AINS Par ailleurs, il a été rapporté que l'immunisation active contre les prostaglandines E2, F2alpha et D2 induit chez le lapin le développement d'ulcères intestinaux Toutefois, il est bien établi que le déficit en prostaglandines endogènes n'est pas suffisant à lui seul pour induire à court terme des troubles de la perméabilité et des lésions intestinales La deuxième étape du processus pathogénique est l'agression de la muqueuse par le contenu luminal Le rôle des bactéries est suggéré dans les modèles animaux par l'effet protecteur des antibiotiques à large spectre et l'absence de lésions intestinales chez les animaux axéniques L'effet protecteur de la cholestyramine suggère le rôle des sels biliaires Les bactéries provoquent par translocation et libération d'endotoxines la production de diverses cytokines (interleukine 1, TNFalpha) et de NO synthétase inductible Le recrutement de polynucléaires neutrophiles dans la microcirculation intestinale, leur adhésion à l'endothélium puis leur activation et leur migration jouent un rôle pathogénique important dans les modèles animaux L'ensemble de ces phénomènes se traduit par une réaction inflammatoire locale et la constitution de lésions muqueuses pouvant évoluer vers l'hémorragie, la perforation ou la constitution de sténoses cicatricielles Épidémiologie Les données épidémiologiques concernant la fréquence des complications intestinales liées aux AINS sont rares La première source d'information est la base de données nord-américaine ARAMIS qui permet depuis une trentaine d'années un recueil prospectif de données cliniques et thérapeutiques dans une cohorte de patients rhumatologiques À partir de cette base de données, l'incidence annuelle des hospitalisations pour des complications digestives basses associées aux AINS a été évaluée à 0, 19 pour 100 patientsannées chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde et à 0, 23 pour 100 patientsannées chez les patients atteints d'arthrose Ces complications basses représentaient 13 % de l'ensemble des hospitalisations pour complications hautes et basses chez les malades atteints de polyarthrite rhumatoïde et 32 % chez les malades atteints d'arthrose Plus récemment, des informations supplémentaires ont été apportées par l'analyse secondaire de l'étude VIGOR au cours de laquelle plus de 8000 patients atteints de polyarthrite rhumatoïde ont été traités de façon randomisée et en double insu, soit par le rofecoxib 50 mg par jour, soit par le naproxène 1000 mg par jour pendant une durée médiane de neuf mois L'analyse des données recueillies dans le bras naproxène a permis d'évaluer l'incidence des complications intestinales sévères à 0, 9 pour 100 patientsannées, soit 39 % de l'incidence des événements gastroduodénaux et intestinaux confondus Les écarts d'incidence entre les études ARAMIS et VIGOR s'expliquent par les différences dans le recueil de données, dans les caractéristiques des populations étudiées et dans la définition des complications intestinales Effets indésirables des AINS sur l'intestin grêle Il est important de distinguer les atteintes intestinales infracliniques troubles de la perméabilité, inflammation intestinale qui concernent la majorité des patients sous AINS au long cours et les complications cliniques, parfois graves hémorragies, perforations qui ne surviennent que chez un petit nombre d'entre eux Entéropathie infraclinique Perméabilité intestinale La toxicité des AINS sur la perméabilité intestinale a été mise en évidence fortuitement par les travaux de Bjarnason et al chez des malades atteints de polyarthrite rhumatoïde Ces travaux étaient fondés sur l'hypothèse d'un lien pathogénique entre des micro-organismes présents dans la lumière intestinale et certaines maladies articulaires inflammatoires L'objectif initial était de démontrer des troubles de la perméabilité permettant le passage d'antigènes bactériens et une réponse immunitaire à l'origine des manifestations rhumatologiques Grâce au test à l'EDTA marqué au 51 Cr, Bjarnason et al ont mis en évidence une augmentation de la perméabilité intestinale chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde mais seulement chez ceux traités par AINS Des résultats similaires ont été obtenus chez des sujets arthrosiques, confirmant que les troubles de la perméabilité étaient bien liés à l'effet des AINS et non à la maladie rhumatologique sous-jacente Par la suite, des études chez le volontaire sain ont démontré que l'augmentation de la perméabilité apparaissait rapidement, dans les 12 heures suivant l'administration des AINS et qu'elle régressait en quelques jours après l'arrêt du traitement Inflammation intestinale En accord avec les hypothèses pathogéniques, l'existence d'une inflammation intestinale a été démontrée chez les patients traités par AINS au long cours Grâce à la technique de marquage des leucocytes par l'indium 111, Bjarnason et al ont démontré qu'environ 50 % des patients recevant un traitement AINS prolongé présentaient à la scintigraphie une accumulation de leucocytes marqués dans la fosse iliaque droite vingt heures après l'injection du marqueur De plus, chez deux tiers d'entre eux, il existait une augmentation significative de l'excrétion fécale d'indium 111 traduisant le passage des leucocytes dans la lumière intestinale Il a été souligné que l'inflammation intestinale n'était détectable par cette technique de marquage qu'après un délai de plusieurs mois de traitement AINS et qu'elle persistait longtemps, jusqu'à 16 mois après l'arrêt thérapeutique Récemment, la mesure dans les selles de la calprotectine une protéine non dégradable provenant principalement des neutrophiles, a été validée comme marqueur de l'inflammation intestinale En utilisant ce marqueur dans une série de 312 patients sous AINS au long cours, Tibble et al ont rapporté l'existence d'une inflammation intestinale chez 44 % d'entre eux Entéropathie compliquée L'entéropathie du grêle peut se compliquer cliniquement d'une perte sanguine distillante chronique parfois associée à une perte d'albumine, dans le cadre d'une entéropathie exsudative Des complications aigus à type d'hémorragie et de perforation sont également possibles Enfin, l'évolution cicatricielle des lésions de l'intestin grêle peut se faire vers des sténoses en diaphragme Anémie chronique ferriprive L'anémie chronique ferriprive est très fréquente chez les patients sous AINS au long cours et sa cause n'est pas toujours identifiée par l'endoscopie digestive haute et la coloscopie Les études scintigraphiques, autopsiques et endoscopiques ont montré que l'intestin grêle pouvait être la source du saignement Grâce à la technique de marquage des globules rouges par le Technetium 99 m et des polynucléaires neutrophiles par l'indium 111, Bjarnason et al ont étudié la relation entre le saignement digestif et l'inflammation intestinale induite par les AINS Dans une série de 32 patients atteints de polyarthrite rhumatoïde et traités par AINS au long cours, la scintigraphie a montré chez 19 d'entre eux une accumulation des deux marqueurs dans l'intestin grêle terminal Par ailleurs, il existait dans cette étude une corrélation entre la perte sanguine digestive et le degré de l'inflammation intestinale mesurés par leurs marqueurs radioactifs respectifs dans les selles L'anémie chronique est le plus souvent la seule manifestation des ulcérations de l'intestin grêle induites par les AINS Dans une étude autopsique de 713 sujets, Allison et al ont noté la présence d'ulcérations de l'intestin grêle chez 8, 4 % des 249 sujets ayant reçu des AINS au cours des six mois précédant leur décès alors que la fréquence de ces ulcérations était seulement de 0, 6 % chez les 464 sujets n'ayant pas reçu d'AINS pendant cette même période Plus récemment, le développement de l'entéroscopie a permis la visualisation des lésions intestinales hémorragiques du vivant des malades Morris et al ont exploré par entéroscopie une série de 46 patients polyarthritiques traités par AINS et atteints d'une anémie ferriprive chronique inexpliquée par les explorations endoscopiques conventionnelles Chez 41 % de ces patients, l'examen endoscopique mettait en évidence des érosions et des ulcères intestinaux pouvant expliquer l'anémie Enfin, une étude pilote par vidéocapsule a montré la présence d'ulcérations de l'intestin grêle dans un tiers des cas au sein d'un groupe de 20 malades sous AINS depuis au moins trois mois vs aucun cas dans un groupe 20 sujets contrôles En pratique, devant une anémie ferriprive chez un patient sous AINS, l'absence de cause endoscopique haute ou basse et de cause gynécologique chez une femme doit faire évoquer la responsabilité d'une entéropathie iatrogène La capsuloscopie du grêle permet de visualiser les ulcérations induites par les AINS, mais il faut tenir compte de son coût et de son accès encore limité Compte tenu de ces éléments, il est indiqué dans un premier temps de prescrire un apport en fer et d'adapter le traitement AINS : arrêt des AINS si possible puis secondairement, si le traitement est indispensable, relais par des inhibiteurs sélectifs de la COX-2 Il persiste toutefois des incertitudes sur la tolérance intestinale au long cours de ces nouvelles molécules (cf infra) Leur effet délétère sur la cicatrisation des lésions digestives doit également rester présent à l'esprit Il justifie dans la mesure du possible une fenêtre thérapeutique avant la mise en route des coxibs après l'arrêt des AINS conventionnels Il n'y a pas de traitement protecteur au long cours de l'entéropathie équivalent à la gastroprotection pour la toxicité digestive haute La sécrétion acide ne jouant aucun rôle dans la pathogénie de l'entéropathie, les inhibiteurs de la pompe à protons sont inefficaces dans cette indication Des études sur un petit nombre de sujets ont rapporté l'effet bénéfique à court terme des PGs, du métronidazole et de la sulfasalazine sur les marqueurs de l'entéropathie infraclinique Toutefois, aucune étude n'a démontré leur intérêt clinique au long cours alors que leurs effets indésirables sont bien connus Ces traitements n'ont pas d'indication chez les patients sous AINS Hypoalbuminémie Moins fréquente que l'anémie ferriprive, une hypoalbuminémie est néanmoins observée chez 5 à 10 % des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde et traités par AINS au long cours Bjarnasson et al ont démontré que cette hypoalbuminémie pouvait s'expliquer par une fuite protéique intestinale Cette entéropathie exsudative a habituellement peu ou pas de conséquences cliniques Complications hémorragiques aigus et perforation Outre l'anémie chronique ferriprive décrite précédemment, les ulcérations du grêle induites par les AINS peuvent se compliquer d'hémorragie aigu Dans une étude cas témoins, Langman et al ont rapporté que la prise d'AINS incluant l'aspirine multipliait le risque d'hémorragie intestinale basse (intestin grêle ou côlon) par un facteur 2, 6 (IC 95 % : 1, 64, 1] Les AINS exposent également au risque de perforation intestinale Les premiers cas de perforation ont été rapportés chez des nouveaux-nés traités par indométacine pour persistance du canal artériel Par la suite, des observations isolées ont été rapportées chez l'adulte Dans l'étude autopsique de Allison et al déjà citée , trois patients traités par AINS étaient décédés d'une perforation de l'intestin grêle méconnue du vivant des malades Il faut citer à part une série historique de perforations intestinales liées à une forme galénique particulière d'indométacine contenant également du potassium et qui a été rapidement retirée du marché Les données épidémiologiques sont rares Dans l'étude cas témoins de Langman et al , l'augmentation du risque de perforation intestinale basse (intestin grêle et côlon) par les AINS était du même ordre de grandeur celle du risque hémorragique (2, 6 ; IC95 % : 1, 44, 8) Sténoses en diaphragme Cette entité anatomoclinique parfois désignée sous le terme de maladie des diaphragmes muqueux a été individualisée par Lang et al en 1988 Il s'agit de sténoses bien centrées, plus ou moins serrées, formées par un mince repli circonférentiel muqueux et sous-muqueux Elles sont habituellement multiples et siègent principalement dans l'iléon et le jéjunum Les facteurs favorisants sont la durée prolongée du traitement et les fortes doses d'AINS Des lésions identiques ont également été observées dans le côlon droit notamment chez des patients sous AINS à libération prolongée [cf infra] et dans le duodénum chez des patients sous aspirine au long cours et à fortes doses Elles sont le plus souvent révélées par des épisodes subocclusifs, une diarrhée et un amaigrissement Biologiquement, l'anémie ferriprive et l'hypoalbuminémie sont fréquentes Le diagnostic radiologique est difficile en raison de la minceur des diaphragmes obstructifs L'entéroscopie peut permettre un diagnostic préopératoire alors que la capsuloscopie expose au risque d'obstruction si la sténose est serrée La difficulté de la détection opératoire des lésions est également soulignée Le passage dans la lumière intestinale du ballonnet gonflé d'une sonde de Foley peut aider le chirurgien à repérer les sténoses qui n'ont pas de traduction visible sur la face séreuse de l'intestin Le traitement est habituellement chirurgical, plus souvent entérectomie que stricturoplastie Lorsque les diaphragmes sont accessibles, la dilatation endoscopique peut être efficace Atrophie villositaire Des cas exceptionnels d'atrophie villositaire avec malabsorption ont été rapportés au cours de traitement par des méfénamates et par le sulindac Toxicité colorectale des AINS Les AINS peuvent induire des lésions colorectales de novo c'est-à-dire survenant sur un côlon préalablement sain Ils peuvent aussi compliquer l'évolution d'une affection préexistante comme une diverticulose ou une maladie inflammatoire intestinale chronique La toxicité colique des AINS est favorisée par les formes galéniques à libération prolongée qui apportent de plus fortes concentrations locales d'AINS au contact direct de la muqueuse du côlon proximal La toxicité locale des suppositoires d'AINS est bien établie Colites de novo Quelques dizaines de cas ont été rapportées dans la littérature sous formes d'observations isolées ou de courtes séries Le tableau clinique associe typiquement une diarrhée sanglante et des douleurs abdominales chez un patient prenant des AINS depuis quelques jours, plusieurs mois voire plusieurs années Des complications aigus à type de perforation ou d'hémorragie sont possibles, parfois inaugurales En endoscopie, l'atteinte peut être diffuse touchant le rectum et le côlon sans intervalle de muqueuse saine évoquant une rectocolite hémorragique ou bien segmentaire évoquant une maladie de Crohn, surtout lorsqu'elle touche le côlon proximal et le grêle terminal Histologiquement, les lésions ne sont pas spécifiques En l'absence de complications chirurgicales, l'évolution est le plus souvent rapidement favorable après l'arrêt des AINS La rechute après réintroduction de l'AINS incriminé a été constante dans les observations publiées, avec des complications fatales dans un cas Une étude épidémiologique a rapporté que la prise récente d'AINS multipliait par plus de deux le risque de diarrhée sévère En l'absence d'endoscopie systématique, l'atteinte colique ne pouvait être précisée mais il est probable qu'un certain nombre des cas observés correspondait à des formes bénignes de colite iatrogène La fréquence de cette pathologie est donc probablement sous-estimée Le diagnostic de colite de novo due aux AINS est toujours difficile même lorsque la chronologie est évocatrice L'histologie ne permet pas d'être formel sur l'origine iatrogène de la colite Il faut éliminer une colite infectieuse qui pourrait d'ailleurs être favorisée par la toxicité locale des AINS et ne pas méconnatre une authentique maladie inflammatoire chronique révélée par la prise d'AINS Les premières poussées peuvent en effet être fugaces Un recul de deux à cinq ans sans récidive est nécessaire avant d'éliminer cette hypothèse Ulcères coliques L'existence d'ulcères coliques bénins dits idiopathiques est connue depuis longtemps Ils siègent principalement dans le ccum et le côlon droit Des observations isolées suggèrent qu'un certain nombre d'entre eux sont liés à la prise d'AINS Ils peuvent être associés à une atteinte de l'intestin grêle et se compliquer de perforation ou d'hémorragies Rectite La toxicité rectale des AINS administrés sous forme de suppositoire se traduit par une réaction inflammatoire le plus souvent minime mais des lésions plus sévères sont possibles sous forme de rectite hémorragique ou d'ulcérations Des complications sténose anorectale, perforation, fistule rectovaginale ont été rapportées au cours des traitements prolongés et abusifs Sténose en diaphragme Des sténoses coliques en diaphragme similaires à celles décrites dans l'intestin grêle ont été rapportées chez des patients traités par AINS au long cours Elles sont attribuées à l'évolution cicatricielle d'ulcérations siégeant sur les valvules coliques, principalement dans le côlon droit Cliniquement, les diaphragmes coliques sont révélés le plus souvent par des douleurs abdominales, des troubles du transit et une perte de poids Des complications aigus à type d'occlusion ou de perforation en amont d'un diaphragme ont été rapportées Hormis ces rares complications justifiant une intervention en urgence, le diagnostic repose sur la coloscopie En cas de syndrome obstructif, la chirurgie est le traitement habituel mais l'efficacité de la dilatation endoscopique a été rapportée Colite éosinophile De rares cas ont été rapportés avec le naproxène et l'acide méfénamique Le tableau clinique associe une diarrhée sévère et des réactions d'hypersensibilité (rash cutané, éosinophilie sanguine, hépatite) La muqueuse colique apparat congestive à l'endoscopie et l'examen microscopique met en évidence une infiltration de la muqueuse par des éosinophiles Colite microscopique Une relation entre la prise d'AINS et la survenue d'une colite collagène ou d'une colite lymphocytaire a été suggérée Toutefois l'existence d'un lien causal reste très incertaine La fréquence des manifestations rhumatologiques associées aux colites microscopiques pourrait expliquer la surconsommation d'AINS chez ces patients Colite ischémique segmentaire non gangréneuse Une association significative entre la prise d'AINS et la survenue d'une colite ischémique non gangréneuse chez des patients ambulatoires âgés de plus de 60 ans a été rapportée dans une étude cas témoins Ces colites ischémiques étaient habituellement révélées par la survenue brutale de douleurs abdominales associées à une diarrhée sanglante À l'endoscopie, les lésions étaient segmentaires, localisées le plus souvent dans le sigmoïde et le côlon gauche L'évolution était habituellement rapidement favorable après éviction des AINS Aucune observation avec réintroduction n'a été rapportée Diverticulose colique Trois études cas témoins ont rapporté que la prise d'AINS favorisait la survenue de complications sévères de la diverticulose, particulièrement les perforations et les fistules Dans l'étude la plus récente, la prise d'AINS multipliait par 4 le risque de perforation diverticulaire alors que l'aspirine (administrée le plus souvent à faible dose) n'avait pas d'effet significatif L'effet aggravant des AINS pour le risque d'hémorragie diverticulaire n'est pas aussi clairement établi L'étude de Wilson et al ne démontre pas d'association significative entre les complications hémorragiques diverticulaires et la prise d'AINS Dans la série de Campbell et Steele , le nombre des accidents hémorragiques est trop faible pour permettre une conclusion Enfin, l'étude de Langman et al qui rapporte une association significative entre la prise d'AINS et les hémorragies digestives intestinales (grêle ou côlon), n'analyse pas les données en fonction de l'origine exacte du saignement, ce qui ne permet pas de conclusion pour les hémorragies diverticulaires Même si l'augmentation de la fréquence des hémorragies diverticulaires sous AINS n'est pas formellement démontrée, il faut tenir compte de leur effet antiagrégant qui a certainement un effet aggravant sur l'importance du saignement En pratique, la diverticulose colique n'est pas une contre-indication aux AINS Toutefois, chez les patients ayant déjà présenté une diverticulite, il est possible que la prise d'AINS favorise la récidive sous un mode insidieux et compliqué L'utilisation des AINS chez ces malades doit être prudente et évitée dans la mesure du possible Maladies inflammatoires intestinales chroniques (MICI) Le rôle des prostaglandines dans le processus inflammatoire des MICI a fait l'objet de nombreuses controverses Un rôle protecteur a été suggéré par certains donnant lieu à des essais de traitement par des prostaglandines exogènes, rapidement abandonnés en raison de l'exacerbation des symptômes diarrhéiques Par ailleurs, l'hypothèse d'un rôle pro-inflammatoire nocif a conduit à tester l'efficacité des AINS Plusieurs tentatives de traitement par divers AINS chez des patients atteints de rectocolite hémorragique se sont soldés par des échecs, voire une aggravation de la maladie En accord avec ces premières données, l'effet nocif des AINS sur l'évolution des maladies inflammatoires intestinales a été suggéré par de nombreuses observations isolées Il a été rapporté que les AINS pouvaient induire des poussées de rectocolite hémorragique ou de maladie de Crohn et en particulier la poussée inaugurale de ces maladies En faveur du rôle pathogène des AINS, la rechute a été constante dans les cas o l'AINS en cause a été réintroduit Plus récemment, deux études cas témoins ont confirmé que la prise d'AINS favorisait la première poussée de maladie inflammatoire intestinale ainsi que les poussées ultérieures L'ampleur du risque reste toutefois mal connue et contestée Des études prospectives sont encore nécessaires Dans l'état actuel des connaissances, il est recommandé d'éviter la prescription des AINS chez les patients atteints de MICI Toxicité intestinale des inhibiteurs sélectifs de la COX-2 Le schéma simpliste attribuant à la COX-1 la synthèse de PGs physiologiques et à la COX-2 la synthèse de PGs pathologiques n'est pas conforme à la réalité biologique Il est maintenant bien établi que l'inhibition de chacune de ces isoenzymes a des conséquences bénéfiques ou délétères selon le contexte Études expérimentales COX-2 et muqueuse intestinale saine Les premières études chez l'animal n'ont pas rapporté de lésions intestinales lors de l'administration brève d'inhibiteurs sélectifs de la COX-2 Récemment, il a été montré que l'administration aigu de célécoxib chez le rat ne provoquait pas de troubles de la perméabilité, ni d'inflammation ou d'ulcérations de la muqueuse intestinale À l'inverse, la survenue de perforations intestinales a été observée chez des animaux recevant un autre inhibiteur sélectif de la COX-2, le 745 337 Par ailleurs, la survenue de péritonites spontanées chez des souris invalidées pour le gène de la COX-2 a été signalée dès 1995 par Morham Cette observation a été confirmée récemment par une étude exhaustive des conséquences de l'invalidation des gènes de la COX-1 et de la COX-2 chez la souris L'invalidation du gène de la COX-2 mais non de la COX-1 provoquait des ulcérations intestinales de même que l'administration prolongée de célécoxib pendant trois mois La toxicité du célécoxib au long cours pourrait être liée à l'inhibition prolongée d'une COX-2 exprimée constitutivement, dans la muqueuse intestinale de la souris Chez l'homme, la présence de COX-2 dans la muqueuse intestinale saine n'a pas été identifiée Les extrapolations doivent donc être très prudentes Les études chez le volontaire sain ont montré que le rofécoxib en traitement court n'augmentait pas la perméabilité intestinale, ni le saignement gastro-intestinal mesuré par le marquage des globules rouges Par ailleurs, une étude par vidéocapsule chez des sujets volontaires sains a montré que le célécoxib 400 mg par jour pendant deux semaines induisait significativement moins de lésions érosives de l'intestin grêle que le naproxène 1000 mg par jour associé à l'oméprazole 20 mg par jour Parmi les 115 sujets ayant reçu le célécoxib, 15, 7 % présentaient des érosions intestinales vs 55 % dans le groupe de 111 sujets ayant reçu le naproxène À ce jour, aucune étude n'a évalué la tolérance intestinale des coxibs chez des patients traités pendant plusieurs années COX-2 et muqueuse intestinale inflammatoire Dans les modèles de colite inflammatoire, il a été démontré une augmentation de la synthèse de PGs qui résulte de l'induction d'une activité COX-2 alors que l'activité COX-1 est inchangée Des études expérimentales ont suggéré que les PGs synthétisées par la COX-2 pourraient jouer un rôle bénéfique dans la régulation du processus inflammatoire et la cicatrisation En fait, le rôle de la COX-2 dans les modèles animaux de colite est controversé Il a été rapporté que les inhibiteurs sélectifs de la COX-2 amélioraient, n'avaient aucun effet ou bien aggravaient l'évolution des colites expérimentales Études cliniques Incidence des complications intestinales sous inhibiteurs sélectifs de la COX-2 Les principales données épidémiologiques proviennent de l'étude VIGOR dont l'objectif principal était de comparer la tolérance gastroduodénale du rofécoxib 50 mg par jour et du naproxène 1000 mg par jour chez 8076 malades atteints de polyarthrite rhumatoïde et suivis pendant une durée médiane de neuf mois L'analyse de la base de données de cette étude a permis de montrer que l'incidence des événements intestinaux sérieux était réduite de 50 à 60 % dans le groupe rofécoxib par rapport au naproxène (0, 41 vs 0, 89 pour 100 patientsannées) Toutefois, les conclusions doivent être prudentes En effet, les critères diagnostiques de complications intestinales ont été définis a posteriori et le recueil des données n'a pas été prospectif Des informations complémentaires ont été apportées par l'étude CLASS qui comparait chez 8059 malades atteints de polyarthrite rhumatoïde ou d'arthrose la tolérance gastroduodénale du célécoxib 800 mg par jour vs l'ibuprofène 2400 mg par jour et le diclofénac 150 mg par jour Dans cette étude, la surveillance biologique régulière a permis d'évaluer la proportion de patients présentant une déglobulisation cliniquement significative Celle-ci était définie selon les critères de la FDA comme une chute du taux d'hémoglobine d'au moins 2 g/100 ml ou une chute de l'hématocrite d'au moins 10 % Au cours d'un suivi médian de l'ordre de neuf mois, la proportion de patients présentant de telles anomalies biologiques était deux à trois fois plus élevée chez les patients traités par diclofénac ou ibuprofène que chez ceux recevant le célécoxib La différence était significative et le restait après exclusion des malades ayant une pathologie ulcéreuse haute compliquée ou symptomatique, suggérant que l'origine de la déglobulisation siégeait principalement au niveau intestinal Par ailleurs, la prise d'aspirine aggravait le risque dans tous les groupes sans supprimer la supériorité du célécoxib par rapport aux deux AINS non sélectifs Inhibiteurs sélectifs de la COX-2 et MICI Les premières données concernant l'influence des inhibiteurs sélectifs de la COX-2 chez les malades atteints de MICI sont contradictoires Des premiers cas cliniques de poussées de maladie de Crohn et de rectocolite hémorragique chez des malades débutant un traitement par coxibs ont été publiés À l'inverse, la bonne tolérance des anti-COX-2 a été rapportée dans une série limitée rétrospective et plus récemment dans une étude prospective ouverte également sur un faible effectif Des études contrôlées restent à faire Dans l'état actuel des connaissances, il est recommandé, chez les malades atteints de MICI, d'éviter les inhibiteurs sélectifs de la COX-2 conformément aux mentions légales figurant dans l'AMM de ces médicaments en France. | ISTEX | Scientific |
Agents anticancéreux : d' après certaines études précliniques, le palonosétron n'a pas inhibé l'activité antitumorale des cinq agents anticancéreux testés (cisplatine, cyclophosphamide, cytarabine, doxorubicine et mitomycine C). | EMEA_V3 | Medicinal |
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La démographie médicale dans le 15e arrondissement de Paris et son évolution à deux et cinq ans Nicolas Cury To cite this version : Nicolas Cury. La démographie médicale dans le 15e arrondissement de Paris et son évolution à deux et cinq ans . Médecine humaine et pathologie. 2014. dumas-01123848 HAL Id : dumas-01123848 Submitted on 5 Mar 2015 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Distributed under a Creative Commons Attribution - NonCommercial - NoDerivatives| 4. 0 International License AVERTISSEMENT Cette thèse d'exercice est le fruit d'un travail approuvé par le jury de soutenance et réalisé dans le but d'obtenir le diplôme d'Etat de docteur en médecine. Ce document est mis à disposition de l'ensemble de la communauté universitaire élargie. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de référencement lors de l'utilisation de ce document. D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt toute poursuite pénale. Code de la Propriété Intellectuelle. Articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. Articles L 335. 2-L 335. 10 UNIVERSITÉ PARIS DESCARTES Faculté de Médecine PARIS DESCARTES Année 2014 N89 THÈSE POUR LE DIPLÔME D'ÉTAT DE DOCTEUR EN MÉDECINE Titre : La démographie médicale dans le 15ème arrondissement de Paris et son évolution à deux et cinq ans Présentée et soutenue publiquement le 15 septembre 2014 Par Nicolas CURY, Nicolas Né le 8 septembre 1985 à Paris Dirigée par M. le Professeur Serge GILBERG, Serge Jury : M. Le Professeur Hector FALCOFF, Hector . Président Mme Le Professeur STOPPA-LYONNET, Dominique M. Le Docteur SOURZAC, Robert REMERCIEMENTS A Monsieur le Professeur Serge Gilberg, mon directeur de thèse Pour m'avoir guidé dans ce projet, Pour ses conseils avisés et l'intérêt porté à ce travail. A Monsieur le Professeur Hector Falcoff, Qui m'a fait l'honneur de présider cette thèse. A Madame le Professeur Dominique Stoppa-Lyonnet, Pour votre présence parmi les membres du jury. A Monsieur le Docteur Robert Sourzac, Pour m'avoir fait l'honneur de faire partie de mon jury de thèse. A Anne Simondon, Pour son organisation et sa disponibilité Pour m'avoir guidé dans ce projet. A Vincent, Pour son soutien lors de cette thèse et de nos études de médecine. A tous les internes participants à l'étude DEMOMED 75, Pour tout le travail accompli. A Dominique Pateron, Erwan Debuc et toute l'équipe des urgences de l'hôpital de Saint- Antoine, Pour leur présence, leur gentillesse Pour m'avoir donné l'opportunité de découvrir dans les meilleures conditions la médecine d'urgences, Avec qui j'aurai le plaisir et l'honneur de travailler. A Lore, Pour son soutien inconditionnel, sa patience et sa joie de vivre, Pour notre avenir commun, Pour son amour. A mes parents, Pour leur aide à tout moment et leurs nombreuses relectures, Pour leur présence au quotidien. A mon frère et Juliette, à ma sœur, Alexandre et Emma, Pour leurs conseils, Pour leur soutien. A mon grand-père, Pour son amour et sa sagesse. A ma belle famille, A Anne-lise et Stéphane, A Martine et Bernard, A JB, Wei, Julia et William, A tous mes amis, A mes co-internes TABLE DES MATIERES I. INTRODUCTION . 8 II. CONTEXTE ACTUEL, PROBLEMATIQUES . 10 A. La situation actuelle au niveau national . 10 1) Quels médecins pratiquent réellement la médecine générale ? . 10 1-1) Evolution de la médecine générale. . 10 1-2) Le médecin généraliste . 10 2) La démographie médicale nationale. 13 2-1) Définition . 13 2-2) Densité de médecins généralistes . 13 2-3) L'activité des médecins généralistes . 14 3) Difficulté d'accès aux soins primaires . 15 3-1) Définition . 15 3-2) Diminution de l'offre de soins. 16 a) Baisse des effectifs de médecins . 16 b) Féminisation de la médecine . 19 3-3) Augmentation de la demande de soins . 19 a) Vieillissement démographique . 19 b) Augmentation des maladies chroniques . 20 B. Etat des lieux de la santé à Paris . 21 1) Généralités . 21 2) Diminution de l'offre de soins primaires . 21 2-1) Baisse des effectifs de médecins généralistes . 21 a) Vieillissement des médecins généralistes . 22 b) Une activité libérale délaissée . 23 c) Féminisation de la médecine générale parisienne . 23 d) Médecins à Mode d'Exercice Particulier (MEP) . 24 2-2) Pédiatres et gynécologues . 26 C. La situation actuelle au niveau de 15ème arrondissement de Paris . 28 1) Démographie . 28 2) Organisation du 15ème arrondissement de Paris . 29 3) Offre de soins . 30 3-1) Médecins généralistes . 30 3-2) Pédiatres et gynécologues. 31 3-3) Structures . 32 III. MATERIEL ET METHODES . 33 A. Coût et financement . 33 B. Partenaires. 33 C. Population étudiée . 33 D. Sources des informations . 34 E. Anonymat . 34 F. Le questionnaire . 34 1) Elaboration . 34 2) Thèmes . 34 3) Diffusion . 36 G. Recueil et analyses des données . 37 H. Aspects légaux . 38 IV. RESULTATS . 39 A. Taux de participation et caractéristiques des médecins répondants . 39 1) Réponses . 40 2) Sexe . 40 3) Age . 41 4) Université d'origine . 42 B. Caractéristiques du cabinet . 43 1) Type de cabinet . 43 2) Locaux . 43 3) Secrétariat . 44 4) Le tiers-payant. 44 5) Informatisation . 45 C. Activité . 46 1) Type d'activité . 46 2) Volume d'activité . 46 2-1) Médecin traitant . 46 2-2) Activité clinique . 46 2-3) Ressenti . 46 3) Organisation . 48 3-1) Consultation et rendez-vous . 48 3-2) Secteur d'activité . 48 4) Contenu de l'activité . 49 4-1) MEP 100% . 49 4-2) MEP partiel . 50 4-3) Activité de gynécologie . 51 5) Matre de stage . 51 6) Le Relevé Individuel d'Activité et de Prescriptions (RIAP) . 52 D. Permanence et continuité des soins . 52 1) Permanence des soins . 52 2) Congés . 52 E. Activité future . 53 1) Evolution à deux et cinq ans . 53 2) Salariat . 53 3) Succession . 53 4) Exercice seul ou en groupe . 54 F. Pédiatres et gynécologues . 54 1) Pédiatres . 54 2) Gynécologues . 55 V. DISCUSSION . 57 A. Points forts et limites de l'étude . 57 1) Représentativité de l'échantillon : . 57 2) Limites de l'étude : . 58 3) Points forts de l'étude : . 58 B. Les médecins généralistes du 15ème arrondissement . 59 1) Vieillissement des médecins généralistes . 59 2) Féminisation . 59 3) Médecins de premiers recours ou MEP 100% . 60 4) Permanence des soins . 61 C. Augmentation des compétences des médecins généralistes . 63 D. Evolution dans les années à venir . 64 1) Cessation d'activité . 64 2) Changement de mode d'exercice . 65 VI. CONCLUSION . 67 VII. BIBLIOGRAPHIE . 68 VIII. ANNEXES . 72 ABREVIATIONS ALD : Affections longue durée AME : Aide médicale d'état ARS : Agence régionale de la santé CESP : Contrat d'engagement de service public CISS : Collectif inter associatif sur la santé CMUc : Couverture maladie universelle complémentaire CNAM : Caisse Nationale d'Assurance Maladie CNOM : Conseil National de l'Ordre des Médecins CODAMUPS-TS : Comité départemental de l'aide médicale urgente, de la permanence des soins et des transports sanitaires CPAM : Caisse primaire d'assurance maladie DES : Diplôme d'étude supérieure DREES : Direction de la recherche, des études, de l'évaluation et des statistiques ECN : Epreuve classante nationale EHPAD : Etablissements d'hébergement pour personnes âgées dépendantes IGAS : Inspection générale des affaires sociales INPES : Institut National de Prévention et d'Éducation pour la Santé INSEE : Institut national de la statistique et des études économiques IRDES : Institut de Recherche et Documentation en Économie de la Santé MEP : Médecin à Exercice Particulier ou Mode d'Exercice Particulier OMS : Organisation Mondiale de la Santé PMI : Protection maternelle et infantile PTMG : Praticien territoriale de médecine générale RIAP : Relevé individuel d'activité et de prescriptions SASPAS : Stage ambulatoire en soins primaires en autonomie supervisée URMLA : Union Régionale des Médecins Libéraux d'Aquitaine WONCA : World Organization of National Colleges, Academies and Academic Associations of General Practitioners/Family Physicians I. INTRODUCTION La situation démographique de soins primaires devient préoccupante en France. La difficulté d'accès résulte de plusieurs facteurs, confirmés par des études récentes recensées par l'Institut de recherche et documentation en économie de la santé (IRDES). Ces études soulignent pour la population nationale des médecins généralistes une baisse globale des effectifs (qui atteindra 10 à 15% entre 2010 et 2030) (1), une pyramide des âges très déséquilibrée (l'âge moyen des médecins est de 51, 4 ans) (2), une désaffection des internes pour la médecine générale et l'augmentation de la demande de soins. La ville de Paris est considérée comme ayant un grand nombre de médecins et en particulier de médecins généralistes, cependant la répartition de l'offre de soins est très hétérogène. La diminution d'accès aux soins primaires à tarifs opposables est accentuée par une forte proportion d'omnipraticiens parisiens qui exercent en secteur 2 (42%) ou secteur non conventionnel (6%) (3). De plus une forte proportion (27%) déclare exercer tout ou en partie dans le cadre d'un Mode d'Exercice Particulier (MEP). Ces données classent la ville de Paris parmi les zones géographiques françaises o l'offre de soins primaires est plus faible que la moyenne nationale. Offre qui ira en diminuant si l'on considère que la moyenne des âges des médecins généralistes parisiens est plus élevée que la moyenne nationale (moyenne d'âge 55, 6 ans, 59, 5% ont plus de 55 ans). Il faut considérer que dans certains domaines les soins primaires sont également assurés par d'autres spécialités telles que la pédiatrie, la gynécologie (médicale et obstétricale), l'ophtalmologie, la stomatologie et la psychiatrie. A contrario une part significative de l'activité des soins primaires en gynécologie et en pédiatrie est exercée par des médecins généralistes. Le 15ème arrondissement est le plus peuplé de Paris. Cependant la densité de médecins généralistes et de spécialistes est l'une des plus faibles de Paris. Les données actuelles ne sont pas suffisantes pour avoir une bonne connaissance de la situation actuelle de l'offre de soins primaires et de son évolution dans le futur. L'analyse du 15ème arrondissement de Paris fait partie d'une plus grande étude intitulée DEMOMED75 qui étudie la démographie sur Paris. L'hypothèse est que Paris, bien que plus médicalisé que la moyenne française, a une offre effective de soins primaire faible. L'objectif de cette étude est de déterminer l'offre actuelle de soins de premiers recours sur le territoire parisien et en particulier dans le 15ème arrondissement dans les spécialités suivantes : médecine générale, pédiatrie et gynécologie, et l'évolution prévisible de cette offre à deux et cinq ans. II. CONTEXTE ACTUEL, PROBLEMATIQUES A. La situation actuelle au niveau national 1) Quels médecins pratiquent réellement la médecine générale ? 1-1) Evolution de la médecine générale. Avant d'étudier le rôle et l'exercice du médecin généraliste il est nécessaire de rappeler l'évolution au cours de la dernière décennie de la médecine générale. De profondes modifications ont eu lieu avec en 2004 : la création des épreuves classantes nationales (ECN) et le choix de la médecine générale au même titre que les autres filières. Ainsi apparat le diplôme d'études spécialisé (D. E. S) de médecine générale comme pour les autres spécialités. A partir de 2005 il existe des départements de médecine générale dans toutes les facultés de médecine de France. Le médecin généraliste est donc devenu spécialiste en médecine générale. 1-2) Le médecin généraliste La reconnaissance de la spécialité en médecine générale est donc mise en place. Pour les médecins généralistes n'ayant pas bénéficié de la nouvelle formation de 2004 une procédure appelée qualification est créée. Elle est régie par le décret du 19 Mars 2004 relatif aux conditions dans lesquelles les docteurs en médecine peuvent obtenir une qualification de spécialiste, et par l'arrêté du 6 Avril 2007 modifiant l'arrêté du 30 Juin 2004 portant règlement de qualification des médecins. Ces textes déterminent les organes compétents et fixent les conditions d'obtention de cette qualification. Plus simplement, il s'agit d'une procédure d'examen individuel. Elle s'appuie sur des critères liés à la pratique effective de la médecine générale tel que la structure d'exercice du médecin, le mode d'exercice (plein temps, remplaçant, collaborateur libéral ou salarié), le nombre de patients ayant désigné l'intéressé comme médecin traitant, la participation volontaire à la permanence des soins, la formation médicale continue en médecine générale, l'adhésion à un processus d'évaluation des pratiques professionnelles. Pour obtenir la qualification de spécialiste en médecine générale, le médecin doit justifier d'une formation et d'une expérience qui lui assure des compétences équivalentes à celles requises pour l'obtention d'un diplôme d'études spécialisées complémentaire de la spécialité sollicitée. Tous les praticiens inscrits comme généralistes au tableau de l'Ordre ne pourront pas prétendre à cette qualification, ainsi par exemple ceux ayant exercice particulier exclusif (nutrition, allergologie, angéiologie, ostéopathie, homéopathie, etc. ). Mais la procédure étant individuelle, elle reste ouverte aux Médecins à Exercice Particulier (MEP). Il convient donc de différencier les médecins spécialistes en médecine générale des autres. Le terme omnipraticiens regroupant l'ensemble de ces médecins. D'après la WONCA (World Organization of National Colleges, Academies and Academic Associations of General Practitioners/Family Physicians) (4), la médecine générale - médecine de famille est une discipline scientifique et universitaire avec son contenu spécifique de formation, de recherche, de pratique clinique, et ses propres fondements scientifiques. C'est une spécialité clinique orientée vers les soins primaires. Les médecins généralistes - médecins de famille sont des médecins spécialistes formés aux principes de cette discipline. Ils sont chargés de dispenser des soins globaux et continus à tous ceux qui le souhaitent indépendamment de leur âge, de leur sexe et de leur maladie ; et ceci dans le contexte familial, communautaire, culturel de leurs patients toujours dans le respect de leur autonomie. Leur activité professionnelle comprend la promotion de la santé, la prévention des maladies et la prestation de soins à visée curative et palliative et ont une responsabilité professionnelle de santé publique envers la communauté. Ils agissent personnellement ou font appel à d'autres professionnels selon les besoins et les ressources disponibles dans la communauté, en facilitant si nécessaire l'accès des patients à ces services. Ils ont la responsabilité d'assurer le développement et le maintien de leurs compétences professionnelles, de leur équilibre personnel et de leurs valeurs pour garantir l'efficacité et la sécurité des soins aux patients. La définition de la discipline comme de la spécialité doit mettre en évidence les compétences fondamentales du médecin généraliste - médecin de famille. Fondamental signifie essentiel à la discipline, indépendamment du système de santé dans lequel ces définitions sont appliquées. Elles peuvent être rassemblées en six compétences fondamentales : - la gestion des soins de santé primaires - les soins centrés sur la personne - l'aptitude spécifique à la résolution de problèmes - l'approche globale - l'orientation communautaire - l'adoption d'un modèle holistique Le généraliste applique ces compétences dans trois champs d'activités : - la démarche clinique, - la communication avec les patients, - la gestion du cabinet médical. Comme discipline scientifique centrée sur la personne, trois dimensions spécifiques doivent être considérées comme fondamentales : - contextuelle : utiliser le contexte de la personne, la famille, la communauté et la culture - comportementale : basée sur les capacités professionnelles du médecin, ses valeurs et son éthique - scientifique : adopter une approche critique basée sur la recherche et maintenir cette approche par une formation continue et une amélioration de la qualité des soins. L'interrelation entre les compétences fondamentales, les champs d'activité et les dimensions spécifiques caractérise la discipline et souligne la complexité de cette spécialisation. C'est cette interrelation complexe des compétences fondamentales qui doit servir de guide et se retrouver dans le développement des programmes de formation, de recherche et d'amélioration de la qualité des soins. La loi HPST (hôpital, patients, santé, territoire) promulguée en 2009 confirme le rôle pivot du médecin généraliste en terme de soins de premier recours et de participation à la permanence des soins (5). En effet il a un rôle d'orientation du patient dans le système de soins et le secteur médico-social, coordination des soins, respect des protocoles pour les affections nécessitant des soins prolongés et pour les maladies chroniques, synthèse des informations transmises par les professionnels de santé, prévention et dépistage. 2) La démographie médicale nationale 2-1) Définition La démographie médicale ou densité médicale est le ratio qui rapporte les effectifs de médecins à la population d'un territoire donné. La densité médicale s'exprime en nombre de médecins pour 100 000 habitants. 2-2) Densité de médecins généralistes Au 1er janvier 2013, le tableau de l'Ordre recense 199 419 médecins inscrits en France en activité régulière (6). La densité médicale moyenne française est de 299, 7 pour 100 000 habitants (7). Avec une densité moyenne de 366, 4 médecins en activité régulière pour 100 000 habitants, la région Ile-de-France est la région de France ayant la plus forte densité médicale. Tableau 1 : Densité départementale de médecins généralistes en 2013 (8). Densité 2013 Densité omnipraticiens Essonne 246, 2 Hauts-de-Seine 361, 8 Seine-et-Marne 210, 2 Seine-Saint-Denis 244, 6 Val d'Oise 243 Val-de-Marne 336, 8 Paris Yvelines 690, 6 267, 5 117, 3 147, 5 104, 2 112, 1 112 120, 6 207 117, 4 La densité Parisienne de médecins généralistes de 207 ne représente pas correctement le soin primaire car ces médecins ne sont pas tous des médecins de premier recours. En excluant les MEP 100% et les médecins qui ne sont plus en activité on dénombre 52 631 médecins généralistes soit une densité nationale de médecins généralistes de 82, 6 pour 100 000 habitants (8). 2-3) L'activité des médecins généralistes La répartition des médecins par mode d'exercice a peu évolué au cours du temps. En 2012, six médecins sur dix exerçaient en libéral, une proportion pratiquement stable depuis 2000. En effet seulement 59% médecins généralistes ont une activité libérale exclusive ou mixte et près de 41% ont une activité salariale exclusive (9). L'exercice libéral augmente de façon continue avec l'âge. Avant 35 ans, les jeunes médecins sont majoritairement salariés à l'hôpital. Parmi les praticiens libéraux, la convention médicale prévoit 3 possibilités d'exercice : - Le secteur 1 : le médecin pratique les honoraires fixés dans la Convention, base du remboursement par l'assurance maladie. Il n'est pas autorisé à les dépasser sauf, à titre exceptionnel, pour exigence particulière. Il comprenait plus de 88, 8% des médecins généralistes en 2012 (8). - Le secteur 2 : le médecin pratique des honoraires libres . Il est autorisé à dépasser le tarif conventionnel avec tact et mesure et sa pratique peut faire l'objet d'une appréciation au regard de la notion de pratique tarifaire excessive Le montant du dépassement facturé au-delà du tarif opposable n'est pas remboursé par l'assurance maladie. Il comprenait 10% des médecins généralistes (8). - Le secteur 3 ou non conventionné : le médecin choisit alors d'exercer en dehors du champ conventionnel. Dans ce cas, il fixe librement ses honoraires avec tact et mesure et supporte l'intégralité de ses cotisations sociales. La prise en charge de ses actes par l'assurance maladie s'effectue sur la base des tarifs d'autorité conformément à l'Article L162-5-10, varie pour un généraliste de 0, 49 à 0, 61 euros et pour un spécialiste de 0, 98 euros à 1, 22 euros. Il comprenait 1, 1% des médecins généralistes (8). 3) Difficulté d'accès aux soins primaires 3-1) Définition La notion de soins primaires (primary care en anglais) définie par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) lors de la conférence d'Alma Ata, en 1978, est précisée en 1996 par l'American Institute of Medicine : Les soins primaires sont des prestations de santé accessibles et intégrées assurées par des médecins qui ont la responsabilité de satisfaire une grande majorité des besoins individuels de santé, d'entretenir une relation prolongée avec leurs patients et d'exercer dans le cadre de la famille et de la communauté (10). Le concept de soins primaires est porteur d'une ambition de justice sociale visant à garantir l'accès de tous à des soins de base. Cette dénomination est également utilisée pour désigner l'organisation des systèmes de soins extrahospitaliers. La difficulté d'accès aux soins primaires est plurifactorielle. Elle résulte d'une diminution de l'offre de soins pouvant s'expliquer par : - une baisse de l'effectif des médecins généralistes secondaire à un vieillissement des médecins une désaffection de cette filière et de l'activité libérale un arrêt anticipé de la médecine libérale - la féminisation de la médecine générale. Mais elle résulte également d'une augmentation de la demande de soins expliquée par : - un vieillissement de la population - une augmentation des maladies chroniques 3-2) Diminution de l'offre de soins a) Baisse des effectifs de médecins Au 1er janvier 2013, le tableau de l'Ordre recense 199 419 médecins inscrits en France en activité régulière ; soit une légère hausse de 0, 3% entre 2007 et 2013 (6). Cependant la tendance concernant l'effectif des médecins généralistes est différente puisqu'elle voit une baisse de 5, 52% entre 2007 et 2013. Cette allure semble se confirmer d'après l'analyse ordinale et le calcul du taux de croissance annuel moyen prévoit en 2018 87 899 médecins généralistes soit une baisse de 9, 3% par rapport à 2007 (6). Trois régions se distinguent par une baisse significative des médecins inscrits en activité régulière. Arrive en tête de ce classement, la région Ile-de-France avec une baisse de 4, 8%. La région Champagne-Ardenne occupe la seconde place (-3, 4%). La région Centre se positionne au 3ème rang (-2, 9%). VIEILLISSEMENT DES MEDECINS Le vieillissement de la population concerne également les médecins. Les médecins âgés de 60 ans et plus représentent 24, 7% des effectifs. Ils sont susceptibles de partir à la retraite d'ici à 2018 tandis que les médecins nouvellement inscrits, dont l'âge est inférieur à 40 ans, ne représentent que 15, 3% de l'effectif total. Les médecins généralistes représentent 45, 9% des médecins. Agés en moyenne de 52 ans, 24, 8% d'entre eux sont susceptibles d'arrêter leur activité professionnelle d'ici à 2018 (6). Par conséquent le déséquilibre entre les départs en retraite et les nouveaux diplômés va être de plus en plus marqué comme la montre la pyramide des âges (figure 1). Figure 1 : Pyramide des âges des généralistes français Sources : CNOM 2007/2013 Auteur : CNOM, G. Le Breton-Lerouvillois, 2013 DESAFFECTION DE LA MEDECINE GENERALE ET DE L'ACTIVITE LIBERALE Malgré certaines mesures prises par l'Etat afin d'augmenter le nombre de médecins généralistes comme la réforme de l'internat en 2004, qui fait de la médecine générale une spécialité, la filière reste peu appréciée. En effet entre 2004 et 2008, sur 12 600 postes d'internes en médecine générale mis au choix de l'Examen Classant National, 3 800 sont restés vacants. La conséquence de cette désaffection est une diminution prévisible du nombre de médecins généralistes. L'activité libérale reste peu attractive auprès des nouvelles générations de médecins. ARRET ANTICIPE DE LA MEDECINE LIBERALE Une nouvelle problématique est mise en exergue en 2011 (11) : Au cours de l'année 2010, 903 médecins ont décidé de dévisser leur plaque bien avant l'âge de la retraite, alors qu'ils exerçaient leur profession en activité régulière depuis près de vingt ans, majoritairement au sein de grandes métropoles françaises. 70, 4% des médecins qui ont dévissé leur plaque dans le courant de l'année 2010 sont des médecins généralistes. 42, 2% exerçaient en cabinet individuel et 37, 85% exerçaient en cabinet de groupe mono-disciplinaire. Tâches administratives et charges financières trop lourdes, temps de travail journalier important et difficilement compatible avec une vie familiale sont autant de motifs ayant incité ces médecins à prendre cette décision. Ainsi, 90, 3% d'entre eux ne souhaitent pas reprendre une activité libérale. Plus d'un sur deux s'est tourné vers une activité essentiellement salariée. Cette tendance contribue un peu plus à diminuer l'offre de soins libérale. Carte n1 : Les médecins qui ont dévissé la plaque en 2010 avant l'âge de la retraite à l'échelle urbaine et rurale. b) Féminisation de la médecine Un autre phénomène est à prendre en compte : le rapport au travail des nouvelles générations, plus jeunes et féminisées, laisse craindre une raréfaction du temps médical disponible. Depuis 1992, la durée de travail des médecins libéraux (toutes spécialités confondues) est passée de 48 heures déclarées par semaine à une moyenne aujourd'hui comprise entre 52 heures et 60 heures par semaine (12). Cette tendance à la hausse risque de ne pas se poursuivre voire de s'inverser sous l'effet de la féminisation croissante de la profession et de son fort renouvellement générationnel. En 2009, les femmes représentaient 39 % des médecins en activité et 56 % des nouveaux inscrits au tableau de l'Ordre. A comportements constants, elles seraient majoritaires en 2030 (56 % des généralistes), ce qui pourrait entraner une réduction du niveau global d'activité, les femmes travaillant en moyenne 6 heures de moins par semaine que leurs confrères (13). 3-3) Augmentation de la demande de soins a) Vieillissement démographique Le premier facteur d'accroissement de la demande de soins est le vieillissement de la population française. En effet, les nouvelles projections de population, en supposant que les tendances démographiques récentes se maintiennent, montrent une augmentation de la population française de 9, 3 millions par rapport à 2005 pour arriver à 70 millions d'habitants en 2050. Ainsi le nombre de personnes âgées de plus de 75 ans va passer de 5, 5 millions (soit 8, 8% de la population) en 2010 à 10, 9 millions (soit 15, 6% de la population) en 2050 (14). Ce phénomène est lié à l'augmentation de l'espérance de vie à la naissance, qui est en France l'une des plus élevées d'Europe : 84, 4 ans pour les femmes et 77, 5 ans pour les hommes en 2008, contre respectivement 69, 2 ans et 63, 4 ans en 1950 (15). Tableau 2 : Evolution de la population de la France métropolitaine de 1950 à 2050 (scénario central de projection) Année Popula- tion au 1er janvier (en Proportion (%) des Solde naturel (en milliers) Solde migra- toire (en milliers) milliers) 0-19 ans 20- 59 ans 60- 64 ans 41 647 30, 1 53, 7 4, 8 56 577 27, 8 53, 2 5, 1 58 796 25, 6 53, 8 4, 6 60 702 24, 9 54, 3 4, 4 62 302 24, 3 53, 0 6, 0 63 728 24, 0 51, 4 6, 2 64 984 23, 7 50, 1 6, 1 66 123 23, 1 49, 0 6, 2 67 204 22, 6 48, 1 6, 1 68 214 22, 2 47, 2 6, 1 69 019 22, 1 46, 9 5, 4 69 563 22, 0 46, 4 5, 8 69 961 21, 9 46, 2 5, 7 75 ans ou 65 ans ou 3, 8 327, 8 11, 4 6, 8 236, 2 13, 9 7, 2 243, 9 16, 0 8, 0 243, 5 16, 4 8, 8 199, 4 16, 7 9, 1 163, 6 18, 4 9, 1 135, 3 20, 1 21, 7 10, 5 119, 2 23, 2 12, 0 111, 1 24, 5 13, 3 81, 7 27, 9 25, 6 14, 3 13, 3 25, 8 15, 0 26, 2 15, 6 26, 4* 35 80 70 95 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1950 1990 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 * Chiffre pour l'année 2049. Les projections s'arrêtent au 1er janvier 2050. Le solde naturel de l'année 2050, différence entre les naissances de 2050 et les décès de cette année, n'est donc pas projeté. Source : Insee, situations démographiques et projections de population 2005-2050, scénario central. b) Augmentation des maladies chroniques La prévalence des maladies chroniques, en forte augmentation, contribue à accrotre la demande de soins. Le vieillissement démographique contribue très largement à la croissance régulière et importante du nombre d'affections de longue durée (ALD). Mais elle n'en est pas la cause exclusive. Huit millions de Français sont aujourd'hui touchés par des ALD, qui concentrent 60% des dépenses de l'assurance maladie. Sur la période 1994-2004, le nombre de bénéficiaires du régime ALD a crû en moyenne de 5, 7% par an (16). Cette augmentation de la prévalence des maladies chroniques, qui induisent un recours plus fréquent au médecin, va accrotre la demande de soins B. Etat des lieux de la santé à Paris 1) Généralités La ville de Paris est un département très fortement peuplé comprenant 2 249 975 habitants (17) et a la plus forte densité de France (21 288, 7 hab. /km2) et l'une des plus fortes d'Europe. Mais cette densité est très variable selon les arrondissements (de moins de 10 000 hab. /km2 dans le 1er à plus de 40 000 hab. /km2 dans le 11ème). Après une longue période de décroissance, la population parisienne augmente de nouveau depuis le milieu des années 1990. Avec une espérance de vie à la naissance de 79, 6 ans pour les hommes et de 85, 5 ans pour les femmes en 2007 (18), Paris se situe nettement au-dessus de la moyenne nationale (deux ans de plus pour les hommes et un an pour les femmes). La baisse de la mortalité particulièrement accentuée dans la capitale depuis une dizaine d'années conforte ces bons résultats. Mais ils ne sont pas partagés sur l'ensemble du territoire parisien : la situation est beaucoup plus favorable dans les arrondissements de l'ouest que dans ceux du nord et de l'est. En 2007, le revenu médian par unité de consommation est de 23 408 euros à Paris, plus élevé que celui constaté en Ile-de-France ou en France métropolitaine (respectivement de 20 575 euros et 17 497 euros). Mais les inégalités sont fortes à Paris : le revenu médian varie de 15 000 euros à près de 40 000 euros selon les arrondissements avec une situation plus favorable dans l'ouest (18). Nous pensions la ville de Paris suffisamment dotée en médecins généraliste mais la réalité est bien différente. 2) Diminution de l'offre de soins primaires 2-1) Baisse des effectifs de médecins généralistes Au 1er janvier 2013, le département de la Ville de Paris recense 23 590 médecins inscrits au Tableau de l'Ordre dont 8 317 médecins généralistes. 32, 7% sont retraités dont 5, 6% ont conservé une activité (19). Les médecins généralistes actifs réguliers représentent 56, 4% des effectifs. 4 694 médecins généralistes exercent leur exercice en activité régulière. 41, 4% pratiquent leur activité en exercice libéral et 51, 2% en mode salarié. Sur la seule période de 2008 à 2012 le nombre d'omnipraticiens a diminué de 4, 9% et celui des médecins généralistes de 4, 7% (8, 20). a) Vieillissement des médecins généralistes L'âge moyen des médecins généralistes parisiens est de 55 ans (52 ans pour les femmes et 57 ans pour les hommes) (8). Les médecins généralistes sur Paris sont ainsi plus âgés de 3 ans en moyenne que les médecins français. 37% des médecins généralistes libéraux (19), âgés de 60 ans et plus, sont susceptibles de partir à la retraite dans les cinq années à venir et seront à l'origine d'une inquiétante diminution de l'offre de soins. Figure 2 : Pyramide des âges des médecins généralistes parisiens Source : CNOM (19) D'autre part le nombre de nouveaux inscrits en médecine générale est particulièrement faible. Au 1er janvier 2007, le tableau de l'Ordre de la ville de Paris a enregistré 58 nouvelles inscriptions en médecine générale dont 20, 7% seulement en exercice libéral. Cinq ans plus tard, parmi ces 58 médecins généralistes 34, 5% exercent désormais en secteur libéral. 40% d'entre eux ont quitté Paris pour un autre département de la région Ile-de-France ou une autre région. Au cours de l'année 2012, le tableau de l'Ordre de la ville de Paris a enregistré 137 nouvelles inscriptions en médecine générale. 12, 4% se sont installés dès leur première inscription. 43, 8% exercent la médecine générale en tant que médecins salariés et 41, 6% en tant que remplaçants (19). Le bilan entre les départs en retraite et les nouveaux inscrits dans la ville de Paris est très préoccupant. b) Une activité libérale délaissée Parmi les médecins généralistes exerçant à Paris, un quart ont une activité mixte (libérale et salariale) ou salariale exclusive. Le nombre réel de médecins généralistes participant aux soins primaires s'en trouve donc diminué. Seulement 74% des médecins généralistes ont une activité libérale exclusive (8). Figure 3 : Activité des médecins généralistes parisiens 10, 50% 15, 60% 74% Source : assurance maladie 2012 (8) Libérale Libérale et salarié Libérale et hopitale c) Féminisation de la médecine générale parisienne En 2012, le pourcentage de nouveaux médecins généralistes à Paris se féminise. En effet, elle représente 64% médecins généralistes de 30-34 ans contre seulement 28, 5% des 60-64 ans (8). 70, 00% 60, 00% 50, 00% 40, 00% 30, 00% 20, 00% 10, 00% 0, 00% Figure 4 : Pourcentage de femme médecin généraliste par tranche d'âge à paris en 2012. 64, 00% 53, 20% 54, 00% 56% 43, 90% 33, 80% 28, 50% 18, 80% 9, 00% Source : CNOM 2012 d) Médecins à Mode d'Exercice Particulier (MEP) Un médecin ayant un mode d'exercice particulier est un médecin dont la spécialité n'est pas reconnue par la Sécurité sociale, telles l'acupuncture et l'homéopathie ou un médecin généraliste exerçant plusieurs disciplines pour lesquelles il a été qualifié. On peut ainsi distinguer parmi les omnipraticiens libéraux ceux qui exercent réellement une médecine générale (généralistes) de ceux qui pratiquent une médecine plus spécifique (MEP). Le trait commun aux généralistes et aux MEP est la valeur des tarifs conventionnels des actes de consultation et de visite, qui est inférieure à celle des spécialistes (21). Il existe des MEP considérés comme éloignés de la médecine générale comme : - allergologie - angiologie - diabétologie nutrition - médecine légale D'autres sont en revanche plus proche de la médecine générale comme : - gérontologie gériatrie (couplée avec médecine polyvalente gériatrique dans certaines publications) - médecine du sport - pathologie des infections tropicales - médecine de catastrophe - phoniatrie - réanimation médicale - médecine pénitentiaire - hygiène hospitalière médicale - hydrologie et climatologie médicale - médecine aérospatiale - toxicomanie et alcoologie - médecine polyvalente d'urgence - médecine polyvalente gériatrique - aide médicale urgente - techniques transfusionnelles - évaluation et traitement de la douleur - médecine d'urgence Ainsi sur 2498 omnipraticiens parisiens en 2012 (8), il y avait 1829 (73%) médecins généralistes et 669 (27%) MEP. Figure 5 : Répartition des omnipraticiens parisiens selon leur activité MEP 27% Médecins généralistes 73% Mixte ou salariée 26% Libérale exclusive 74% Source : assurance maladie 2012 (8). La situation de Paris concernant l'offre de soins de médecine générale est particulièrement délicate, puisque l'on dénombre seulement 1829 médecins généralistes pour une population de 2 249 975 habitants, soit une densité de médecins généralistes de 8, 13/10 000 habitants. Parmi ces 1829 médecins généralistes, il est à noter que 26% d'entre eux ont un exercice mixte ou salarié exclusif, de sorte que l'on ne retrouve à Paris que 1 361 médecins généralistes ayant une activité libérale exclusive. Les quatre principaux MEP déclarés, regroupant 73% de ces médecins (8), sont : -la médecine d'urgence : 28, 8 %, -l'acupuncture : 22, 61%, -l'homéopathie : 11, 5 %, -l'allergologie : 4, 2%. 2-2) Pédiatres et gynécologues Le déséquilibre entre les futurs retraités et les nouveaux diplômés est encore plus marqué pour les gynécologues et pédiatres parisiens. Pendant la période de 2007 à 2013 les pédiatres sont passés de 214 à 194 (64% de femmes, 36% d'hommes) en activité soit une diminution de 9% (22). 40, 2% des pédiatres parisiens ont plus de 60 ans et sont donc susceptibles de partir en retraite dans les cinq ans. Figure 6 : Pyramide des âges des pédiatres au 1er janvier 2013 Source : CNOM 2013 (22) La situation des gynécologues est encore plus préoccupante. En effet sur le période 2007-2013, on note une baisse de 33% de l'effectif des gynécologues. Ils sont passés de 422 gynécologues en exercice en 2007 à 283 en 2013. Il existe une grande majorité de femme (77%) 61, 1% d'entre-deux ont plus de 60 ans et sont donc susceptibles de partir à la retraite prochainement (22). Figure 7 : Pyramide des âges des gynécologues au 1er janvier 2013 Source : CNOM 2013 (22) C. La situation actuelle au niveau de 15ème arrondissement de Paris 1) Démographie A Paris, le 15ème arrondissement est le plus peuplé avec 236 491 habitants soit 10, 6% de la population parisienne en 2009 (23). Il est plus peuplé que Bordeaux et serait donc, si c'était une commune, la 9ème par sa population. Avec une superficie de 8, 48km2 la densité de population atteint 27 888 hab. /km2 légèrement plus que la moyenne de la capitale (20 000 hab. /km2). Le 15ème arrondissement comprend une majorité de femmes (55%) et 17, 9% de la population a plus de 65 ans. La répartition par tranche d'âge est la suivante : Figure 8 : Population du 15ème arrondissement par tranche d'âge. Sources : Insee, RP1999 et RP2009 exploitations principales (23) Depuis une dizaine d'année les naissances et les décès sont extrêmement stables avec 1508 décès annuels et 3132 naissances. Le taux de natalité est de 13, 6 et le taux de mortalité de 6, 9 (23). Le revenu net déclaré moyen par foyer fiscal en 2009 est de 37 226, légèrement plus que la moyenne parisienne (36 085) (23). L'immobilier parisien est cher, dans le 15ème arrondissement le prix moyen du mètre carré est de 8 828 (24). 2) Organisation du 15ème arrondissement de Paris En 2002, chacun des 20 Conseils d'arrondissement parisien a décidé de découper son territoire en quartiers à peu près homogènes. Au total, Paris en compte désormais 121. Dans le 15ème, dix quartiers représentant chacun plus de 20. 000 habitants ont été créés. Chaque Conseil de quartier s'organise comme bon lui semble. Il est régi par une Charte de fonctionnement, adoptée le 19 mai 2008 par le Conseil d'arrondissement, qui précise l'étendue de ses pouvoirs et ses modalités de fonctionnement. Carte 2 : Conseils de quartier du 15ème arrondissement de Paris 3) Offre de soins 3-1) Médecins généralistes Dans le 15ème arrondissement, en 2012 la santé était assurée par 227 omnipraticiens (25). Parmi les médecins généralistes seulement 27% ont acquis la spécialité en médecine générale. L'ensemble de ses omnipraticiens est responsable de la santé de 236 491 habitants. Ainsi la densité médicale est de 9, 5 omnipraticiens pour 10000 habitants. Carte 3 : Géolocalisation et densité des omnipraticiens pour 10 000 habitants Source : base de données de l'assurance maladie (26) Comme on peut le constater, les disparités sont fortes entre les arrondissements surdotés en omnipraticiens, notamment les 8ème et 13ème arrondissements o leur densité est double ou triple de la moyenne nationale (9, 7/10000 habitants) et les arrondissements du nord-est et du sud parisien, o la densité moyenne est nettement inférieure à la moyenne nationale. Cependant, la densité d'omnipraticiens par arrondissement figurant sur la figure ci-dessus doit être corrigée compte tenu des deux caractéristiques parisiennes que sont la forte proportion de MEP et un nombre plus restreint de médecins généralistes de plein exercice. Ainsi l'offre de soins primaires dans le 15ème arrondissement est encore plus faible que celle constatée. 3-2) Pédiatres et gynécologues Les médecins exerçant dans le 15ème arrondissement comptent 418 médecins spécialistes dont 53 gynécologues et 28 pédiatres (25). Carte 4 : Géolocalisation et densité des spécialistes pour 10 000 habitants Source : base de données de l'assurance maladie (26) Comme nous pouvons le voir, même si le nombre de spécialistes dans le 15ème arrondissement est plus important que celui des omnipraticiens il reste nettement sous-doté par rapport aux autres arrondissements parisiens. 3-3) Structures Le parcours de soins des patients s'articule autour de nombreuses structures dans le 15ème arrondissement. En effet on dénombre 16 structures pour personnes âgées privées ou publiques dont 8 établissements d'hébergement pour personnes âgées dépendantes (EHPAD). Par ailleurs il existe 8 hôpitaux, 2 cliniques, 14 centres de santé, 21 laboratoires (12% des laboratoires parisiens), 5 centres et consultations de Protection Maternelle et Infantile (PMI), 87 pharmacies (9% des pharmacies parisienne) (26). De nombreuses consultations de médecine générale en centre de santé sont possibles, à savoir : -la MGEN centre de santé -le centre de santé Saint Jacques -le centre médico-social étude et santé -le cabinet médical de la mairie de paris -le centre médico-social des sœurs de Saint-Vincent-De-Paul Il est nécessaire d'évaluer précisément la démographie médicale parisienne, en particulier dans le 15ème arrondissement, et d'obtenir des données prospectives, par arrondissement et par quartier. Nous pourrons ainsi analyser l'offre actuelle de soins primaires des médecins libéraux généralistes, pédiatres et gynécologues parisiens et estimer leur évolution prévisible aux échéances de 2 et 5 ans. III. MATERIEL ET METHODES L'étude s'intitule DEMOMED 75 et a débuté par une étude pilote dans le 18ème arrondissement avant de s'étendre à l'ensemble des arrondissements de Paris. A. Coût et financement Le coût de cette étude a été moindre puisque nous avons utilisé un logiciel gratuit (disponible sur Internet après simple création d'un compte utilisateur) pour le recueil des informations. De plus les internes responsables effectuaient ce travail dans le cadre de leur thèse. Les co-financeurs étaient : La Mairie de Paris -L'agence régionale de la santé B. Partenaires Cette étude a été organisée sous la responsabilité des structures suivantes : Département de médecine générale de l'Université Paris-Diderot Département de médecine générale de l'Université Paris-Descartes Département de médecine générale de l'Université Pierre et Marie Curie Cette étude a été organisée en collaboration avec les structures suivantes : Mairie de Paris Mairie du 18ème arrondissement de Paris ARS Ile de France CPAM de Paris Conseil Départemental de l'Ordre des Médecins de Paris Réseau de Santé Paris Nord La coordination du groupe de pilotage de l'étude s'est effectuée par le Dr A SIMONDON (Université Paris-Diderot). C. Population étudiée L'étude est réalisée par questionnaire auprès de l'ensemble des médecins généralistes, pédiatres et gynécologues parisiens. D. Sources des informations Afin d'établir la liste exhaustive des professionnels concernés, nous avons croisé différentes listes existantes. Nous avons produit une première liste grâce au site ameli. fr que nous avons ensuite comparée avec l'annuaire de l'ordre des médecins et en dernier recours l'annuaire électronique des pages jaunes. Ainsi nous avons obtenu les nom, prénom, adresse et numéro de téléphone des médecins généralistes, pédiatres et gynécologues exerçant à Paris en 2013. E. Anonymat L'ensemble des données était anonyme. Chaque professionnel est identifié par un numéro d'anonymat. La liste de correspondance des numéros d'anonymat et des noms est conservée dans les conditions de sécurité prévues par la loi au département de médecine générale de Paris-Diderot. F. Le questionnaire Nous avons choisi de mener une enquête déclarative par questionnaire avec relances par courrier et téléphone durant la période de juin à octobre de l'année 2013. Une étude pilote a été menée dans le 18ème arrondissement en avril 2013. 1) Elaboration Nous avons créé un formulaire électronique en ligne pour plus de simplicité et de rapidité dans la saisie des réponses ainsi qu'un questionnaire papier. Les médecins avaient la possibilité de répondre soit par internet grâce au site Demomed75. fr soit par courrier à l'aide d'une enveloppe T. Chaque professionnel pouvait refuser de répondre au questionnaire. Ce questionnaire a été construit à l'aide de chercheurs généralistes et affiné par l'ensemble des membres du groupe de pilotage ainsi que le chercheur coordonnateur. Le questionnaire a également été relu et corrigé par le Docteur Philippe d'Athis du département d'informatique médicale et de bio-statistiques de la faculté de médecine de Dijon. 2) Thèmes Le questionnaire de trois pages comportait six thèmes différents. Nous avons recueilli les informations suivantes : Des données sur le médecin : - le sexe - l'âge - l'université d'origine - l'ancienneté d'installation dans le lieu actuel Des données sur le cabinet : - l'exercice en tant que titulaire ou collaborateur - l'exercice isolé ou en groupe avec la composition et la taille du groupe - les horaires d'ouverture du cabinet - l'exercice en maison ou en pôle de santé - l'accessibilité des locaux pour les personnes en situation de handicap - l'existence d'un secrétariat - l'informatisation du cabinet (dont l'utilisation de carte vitale, de dossier médical, et d'une comptabilité informatisée) - la pratique du tiers payant sur la part obligatoire L'activité actuelle du médecin : - le type d'activité (libérale intégrale ou mixte) - le nombre de patients médecin traitant - le volume d'activité libérale du médecin en terme de nombre d'actes - le volume d'activité libérale du médecin en terme de temps d'activité (nombre d'heures de travail par semaine) - l'existence d'un remplaçant régulier - les consultations sans et/ou avec rendez-vous - le secteur d'activité - le contenu de l'activité - la pratique d'une activité de gynécologie - l'existence d'un mode d'exercice particulier et la part dans l'activité - l'activité universitaire - l'activité en dehors des soins primaires La permanence et continuité des soins : - la participation à la permanence des soins - l'importance des congés - le remplacement pendant les congés L'activité future prévue par le médecin : - dans deux ans et cinq ans - en cas de cessation d'activité : la succession envisagée - le projet du médecin concernant un exercice au sein d'une structure pluri professionnelle. Les difficultés perçues par le médecin La version finale écrite du questionnaire se trouve en annexe A. 3) Diffusion En dehors de l'étude pilote du 18ème arrondissement, qui débuta plus tôt, les questionnaires adressés aux médecins généralistes ont été envoyés par voie postale le 20 juin 2013. Les professionnels recevaient un document de présentation de l'étude avec un numéro d'anonymat et un questionnaire papier avec une enveloppe retour pré-affranchie. S'ils le souhaitaient les médecins pouvaient à l'aide de leur numéro d'anonymat répondre par voie électronique via le site Les premières réponses étaient attendues une semaine après l'envoi. Une relance a été effectuée le 8 juillet 2013 avec des moyens identiques, la réponse étant attendue pour le 15 juillet 2013. En raison de la période de vacances scolaires et afin d'obtenir le meilleur taux de réponse possible, un troisième envoi se fit le 29 septembre 2013. Durant ce troisième envoi, les questionnaires furent également adressés aux pédiatres et gynécologues de ville. G. Recueil et analyses des données Pour favoriser les réponses, chaque médecin a été contacté par téléphone avant ou au moment de chaque envoi postal. Ce travail fut réalisé par 20 internes en médecine générale. Les professionnels n'ayant pas répondu étaient rappelés selon le protocole suivant : - chaque appel aboutissait à une situation, qui devait être renseignée dans une base de données via le logiciel Google documents. Ne répond pas (sonne dans le vide) NRP Message laissé sur un répondeur MR Contact secrétariat téléphonique ST Contact secrétariat physique SP Contact médecin MED - en fonction de la réponse plusieurs alternatives étaient possibles : en cas de non réponse le médecin devait être rappelé à 4 reprises à des jours différents puis nous arrêtions les appels. un seul appel était nécessaire si un message était laissé sur le répondeur. un seul contact avec le secrétariat, téléphonique ou physique, était nécessaire. un seul contact avec le médecin était nécessaire. Tous les médecins non répondeurs étaient ainsi contactés à plusieurs reprises. Au total, 2730 omnipraticiens, 574 gynécologues et 225 pédiatres étaient concernés. La plupart des réponses a été obtenue par courrier. Lorsque la réponse se faisait par courrier, ceux-ci étaient répartis par arrondissement et transmis aux internes responsables. Ces mêmes internes saisissaient les réponses via le site électronique demomed75 pour une présentation harmonieuse des données en vue de faciliter l'analyse des résultats. Le recueil de données électroniques s'est effectué à l'aide d'un questionnaire rédigé en langage php, articulé sur une base de données Mysql, hébergée par le site du Collège des Généralistes Enseignants de Paris-Diderot. H. Aspects légaux Les informations recueillies faisaient l'objet d'un traitement informatique destiné à l'étude DEMOMG 75. Les destinataires des données étaient les enseignants responsables de l'étude DEMOMG 75 des départements de médecine générale des Universités Paris 5, Paris 6 et Paris 7. Conformément à la loi informatique et libertés du 6 janvier 1978 modifiée en 2004, les répondeurs bénéficiaient d'un droit d'accès et de rectification aux informations qui les concernaient. Cette étude intitulée REALISATION D'UN SONDAGE SUR L'ACTIVITE DES MEDECINS LIBERAUX GENERALISTES, GYNECOLOGUES ET PEDIATRES PARISIENS a été soumise à la Commission nationale de l'informatique et des libertés et acceptée le 3 avril 2013. IV. RESULTATS A. Taux de participation et caractéristiques des médecins répondants Sur 246 médecins généralistes éligibles, dans le 15ème arrondissement, 223 ont été inclus et 93 ont répondu aux questionnaires. Le taux de réponse était donc de 41, 7% contre 33, 8% pour l'ensemble de Paris. Parmi les répondants, 17 avaient un mode d'exercice particulier à plein temps et ne participaient donc pas aux soins primaires. Ils ont donc été exclus de l'ensemble de l'analyse. L'échantillon se composait donc de 76 répondants. Tableau 3 : Taux de participation des médecins à l'étude Demomed75 Médecins Pédiatres Gynécologues Total Nombre d'inclus Nombre de 93 répondants généralistes 223 28 5 53 9 304 107 Taux de 41, 7 % 17, 9 % 17 % 35, 2 % participation Figure 9 : Diagramme de flux ELIGIBLE 246 généralistes 29 pédiatres 55 gynécologues INCLUS DEMOMED 223 généralistes 28 pédiatres 53 gynécologues EXCLUS Aucune activité clinique Erreurs : salariés, doublons 23 généralistes 1 pédiatres 2 gynécologues REPONDANTS 93 généralistes 5 pédiatres 9 gynécologues EXCLUS MEP 100% 17/93 (18%) généralistes 1) Réponses La grande majorité des médecins a répondu par courrier papier (62 réponses courriers soit 84%). 12 (16%) ont répondu via le site électronique de demomed75. 2) Sexe L'échantillon se composait de 37 hommes (49%) et de 39 femmes (51%). Tableau 4 : Répartition de l'échantillon par genre Genre Effectifs (%) Hommes 37 Femmes 39 49% 51% 3) Age Les praticiens étaient âgés en moyenne de 53, 4 ans. Les femmes étaient plus jeunes avec un âge de 48, 2 ans en moyenne. Les hommes étaient âgés en moyenne de 59 ans. 22 (29%) des 76 médecins généralistes étaient âgés de plus de 60 ans et 52 (68%) de plus de 50 ans. Les trentenaires étaient les moins nombreux puisqu'ils représentaient 16% de l'effectif. 7 6 5 4 3 2 1 0 s n i c e d é m e d s e r b m o N Figure 10 : Nombres de médecins généralistes en fonction de l'âge. 9 2 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 3 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 4 0 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5 9 5 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 Age des médecins 5 6 > Figure 11 : Répartition des médecins généralistes par tranche d'âge. 35 30 25 20 15 10 5 0 13 17 6 19 Femmes Hommes 2 0 9 1 9 0 30 ans et 31-40 ans 41-50 ans 51-60 ans >60 ans moins 4) Université d'origine 79% des omnipraticiens installés dans le 15ème arrondissement ont fait leurs études et notamment leur thèse à Paris. Parmi eux plus d'un tiers (35%) étaient originaires de l'université de Paris Descartes-Paris 5. 8% (6/76) des médecins généralistes répondants étaient provinciaux. L'année moyenne d'installation était en 1991, mais au cours des dix dernières années seul 17 médecins se sont installés dans le 15ème arrondissement de Paris soit moins de 2 par an. Figure 12 : Répartition des médecins selon la faculté d'origine 12% 35% 6, 50% 5% 5% 5% 2, 50% 8% 20% Paris 5 Paris 6 Paris 7 Paris 11 Paris 12 Paris 13 Paris Ile-De-France Ouest Faculté Parisienne autre Autres B. Caractéristiques du cabinet 1) Type de cabinet 54% des médecins généralistes exerçaient en groupe. Parmi ceux-ci : 75% exerçaient dans un groupe < 4 professionnels 25% exerçaient dans un groupe de 4 professionnels 90% des cabinets de groupe comprenaient plusieurs médecins généralistes. Dans 27% des cas les omnipraticiens s'associaient avec un médecin spécialiste. Figure 13 : Répartition des répondeurs selon le type de cabinet Médecins généralistes 46% 54% Groupe seul 40% 45% 50% 55% Une minorité (3%) des omnipraticiens exerçait en maison ou pôle de santé, et un tiers faisait partie d'un réseau de santé. 2) Locaux Les cabinets étaient à 77% accessibles au moins partiellement au fauteuil roulant et 59% en totalité. La quasi-totalité (95%) des professionnels pratiquait la médecine générale en dehors de leur lieu d'habitation et 33% étaient propriétaires des locaux. La superficie moyenne du lieu d'exercice était de 52m2 contre 60 pour la moyenne parisienne. 3) Secrétariat Un grand nombre (37%) de médecins généralistes ne possédait pas de secrétariat. Parmi les 48 répondants (63%) qui utilisaient un secrétariat, le secrétariat téléphonique était préféré (45, 8%). Figure 14 : Type de secrétariat 4, 20% 12, 50% 16, 70% 0% 18, 80% 45, 80% Secrétariat physique à temps plein Secrétariat physique à temps partiel Conjoint collaborateur Secrétariat téléphonique 2% Internet exclusif Internet associé à un autre type de secrétariat Autres 4) Le tiers-payant Dans le 15ème arrondissement, 9% des omnipraticiens ne pratiquaient pas le tiers-payant et ce pour aucun de leurs patients ce qui était au-dessus de la moyenne parisienne située à 7%. Le tiers payant sur la part obligatoire était pratiqué par les médecins pour : - - - - - les patients bénéficiant de l'aide médicale d'état (AME) 84% les patients bénéficiant de la couverture maladie universelle complémentaire (CMUc) 88% tous les patients bénéficiant de l'affection longue durée (ALD) 7% certains patients bénéficiant de l'affection longue durée 43% les patients en situation financière difficile 43% 5) Informatisation Malgré l'ère de l'informatisation seulement 79% des médecins possédaient un dossier médical informatisé à leur cabinet. Il existait de nombreux logiciels informatiques différents mais certains semblaient plus utilisés comme : -Shaman, Mediclick, Doc ware, Hello doc, Medistory, Axisanté. La carte vitale n'était prise que par 82% des médecins répondants aux questionnaires. Tableau 5 : Répartition des praticiens en fonction de l'informatisation de leur cabinet OUI NON Dossier médical informatisé 60 (79%) 16 (21%) Carte vitale 62 (82%) 14 (18%) Dans la grande majorité des cas il s'agissait des mêmes médecins qui n'acceptaient pas la carte vitale et ne possédaient pas de dossier médical informatisé. En effet 10 (71%) praticiens n'acceptant pas la carte vitale n'avaient pas non plus de dossier informatisé. C. Activité 1) Type d'activité 92% des médecins étaient titulaires et seulement 8% étaient des collaborateurs. La grande majorité de l'activité était libérale mais certains médecins (22%) avaient une activité mixte. Parmi ceux ayant une activité mixte ils pouvaient exercer comme : - chef de clinique - médecin à la Haute Autorité de Santé - enseignant - formateur - médecin en crèche - médecin en PMI (Protection Maternelle et Infantile) - médecin scolaire 2) Volume d'activité 2-1) Médecin traitant Parmi l'activité libérale exclusive des praticiens, ils étaient le médecin traitant de 938 patients en moyenne. Cette moyenne a été obtenue soit par estimation personnelle du médecin (42%) soit via les données Ameli (45%). 2-2) Activité clinique Les médecins généralistes travaillaient en moyenne 45 heures par semaine avec une durée de consultation de 20 minutes. 2-3) Ressenti 29% des médecins avaient recours à un remplaçant de manière régulière. Parmi eux 69% se faisaient remplacer une demie à une journée par semaine. Nous voulions également évaluer le ressenti des médecins concernant leur capacité à accepter ou non leurs patients en consultation ou en visite. -Pour les consultations, plus d'un quart (27%) refusaient régulièrement des patients et près d'un tiers (29%) devaient travailler plus qu'ils ne le voudraient. Figure 15 : Volume d'activité en consultation Vous parvenez à voir tous les patients qui vous sollicitent sans problème 44% Vous recevez tout le monde mais vous devez pour cela travailler plus que vous ne 29% le souhaitez Vous refusez régulièrement des patients 27% 0% 10% 20% 30% 40% 50% - Pour les visites à domicile, 15% n'en pratiquaient pas et 27% devaient refuser des patients régulièrement. Figure 16 : Volume d'activité des visites à domicile Vous ne faites pas de visites à domicile 15% Vous refusez régulièrement des patients 27% Vous allez voir tous les patient qui vous sollicitent mais vous devez pour cela travaillez plus que vous ne le souhaitez Vous parvenez à voir tous les patients qui vous sollicitent sans problème 24% 34% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 3) Organisation 3-1) Consultation et rendez-vous 75% (56/75) des répondants consultaient sur rendez-vous uniquement contre une moyenne parisienne de 58% et 25% avaient une organisation mixte avec et sans rendez-vous. Figure 17 : Organisation des consultations des médecins généralistes 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0 25% 75% 5% 37% 58% 3-2) Secteur d'activité Sans rendez-vous Mixte Sur rendez-vous Le secteur d'activité était identique à la moyenne parisienne exceptée pour le secteur non conventionnel. En effet, le 15ème arrondissement présentait une plus forte représentation de médecin non conventionné (5%) que la moyenne parisienne (2%). Tableau 6 : Répartition par secteur d'exercice des médecins généralistes Secteur d'activité Effectifs % Secteur 1 Secteur 2 49 22 Non conventionné 4 65% 29% 5% N 75 Parmi les médecins en secteur 2, ils pratiquaient en moyenne 2 actes au tarif conventionnel sur 10. 5% 29% 65% Secteur 1 Secteur 2 Non conventionné 4) Contenu de l'activité 4-1) MEP 100% Parmi les médecins répondants aux questionnaires, nous avions éliminé ceux qui avaient un mode d'exercice particulier prenant 100% de leur temps de travail. Ils représentaient 17 répondeurs sur 93 soit 18%. Les hommes représentaient 59% des MEP et les femmes 41%. Le tableau suivant recense par ordre de fréquence les différents MEP déclarés par les généralistes : Liste des MEP Effectifs % Tableau 7 : Liste des MEP 100% Homéopathie Angiologie Acupuncture Echographie 5 5 3 2 Médecine manuelle 1 Diététicien 1 29% 29% 17, 6% 11, 8% 5, 9% 5, 9% Tableau 8 : Sectorisation des MEP 100% déclarés par ordre de fréquence N 12 MEP 100% Effectif % Secteur 1 Secteur 2 1 10 Non conventionné 1 8, 3% 83, 3% 8, 3% La grande majorité (83, 3%) des praticiens MEP 100% exerçait en secteur 2. 4-2) MEP partiel Parmi les médecins restants, certains avaient un mode d'exercice particulier à temps partiel et participaient donc en partie aux soins primaires, ils ont donc été inclus dans toutes les données. Ils représentaient 13% (10/76) des répondeurs restants. Leur activité pouvait être très variable : - 50% d'entre eux pratiquaient majoritairement l'homéopathie - 10% pratiquaient majoritairement l'acupuncture - 10% pratiquaient majoritairement la médecine manuelle ou l'ostéopathie - 30% pratiquaient majoritairement un autre type de médecine. Il n'y avait aucun phlébologue ou angéiologue à temps partiel. Parmi les MEP partiels, nombreux étaient les médecins non conventionnés. Tableau 9 : Sectorisation des MEP partiels N 10 MEP partiel Effectif % Secteur 1 Secteur 2 3 3 Non conventionné 4 30% 30% 40% 4-3) Activité de gynécologie Un grand nombre (56%) des médecins généralistes participait aux soins primaires de gynécologie. Figure 17 : Activité de gynécologie des médecins généralistes Aucun Pose de stérilet Pose d'implant contraceptif sous-cutané 10% 11% 43% Suivis de grossesse 41% Frottis cervico vaginaux 30% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 5) Matre de stage Le 15ème arrondissement retrouvait dans notre une étude une plus forte proportion de matres de stages (24% contre 21% à Paris). Leur activité de formation se répartissait de la manière suivante : -12% accueillaient des externes en médecine dans leur cabinet -16% accueillaient des internes en médecine pour leur stage de niveau 1 -8% accueillaient des internes en médecine pour leur stage de niveau 2 : le SASPAS (Stage ambulatoire en soins primaires en autonomie supervisée). 6) Le Relevé Individuel d'Activité et de Prescriptions (RIAP) Afin de connatre au mieux les données suivantes, les praticiens pouvaient s'aider de leur RIAP. 60% ont suivi ce conseil, 20% nous ont donné une estimation et 20% se sont abstenus. Ainsi les omnipraticiens avaient en moyenne : -3210 consultations par an (moyenne parisienne 3520/an) -184 visites par an (moyenne parisienne 137/an) -3, 1% de leurs patients bénéficient de la CMU (moyenne parisienne 5%) -14% de leurs patients avaient moins de 16 ans (moyenne parisienne 11%) -14, 8% de leurs patients avaient au moins 70 ans (moyenne parisienne 13, 6%) Les médecins du 15ème arrondissement faisaient nettement plus de visites à domicile que la moyenne parisienne. De plus l'activité de pédiatrie et de gériatrie était également plus élevée. Ils estimaient à 2, 28% en moyenne leur nombre de patients bénéficiant de l'aide médicale d'état. D. Permanence et continuité des soins 1) Permanence des soins Un très faible nombre (7% soit 5/76) de généralistes participait à la permanence des soins. 80% d'entre eux faisaient des gardes en maison médicalisée et 75% avaient une activité de régulateur au centre 15. 2) Congés Le nombre de semaines de congés annuels était très stable dans le 15ème arrondissement (6 semaines/an) ainsi que sur Paris. Cependant il existait une grande difficulté de remplacement avec : - 43% des médecins qui ne se faisaient pas remplacer pendant leurs congés - 23% des médecins qui ne se faisaient que partiellement remplacer pendant leurs congés En effet 39% des médecins exprimaient une difficulté à trouver un remplaçant pour les congés. E. Activité future 1) Evolution à deux et cinq ans L'activité libérale de médecine générale à Paris va évoluer au cours des années à venir. En effet 5% des médecins du 15ème arrondissement pensaient cesser leur profession dans les deux et 18% dans les 5 ans. De plus 4% pensaient arrêter de travailler sur Paris. Au total près de 22% n'exerceraient plus à Paris en 2018. La densité médicale évoluerait de 8, 7/10 000 à 6, 8/10 000 en l'absence de successeurs. Tandis que seulement 11% prévoyaient une augmentation de 25% de leur activité dans les cinq ans. Figure 18 : Evolution prévisible de l'activité des médecins généralistes Evolution dans les 5 ans 18 4 16 51 Evolution dans les 2 ans 5 0 5 80 11 9 0% 20% 40% 60% 80% 100% Cessation totale Cessation à Paris Diminution de 25% Stable Augmentation de 25% 2) Salariat Très peu de médecins (2%) envisageaient un changement de mode d'exercice du libéral vers le salariat. 3) Succession 27% envisageaient de confier leur patientèle à un successeur dans les années à venir : -1% lors de l'étude -4% dans les deux ans -22% dans les cinq ans Ses données étaient renforcées par une très faible reprise de la patientèle par un successeur. En effet 90% des médecins envisageant l'arrêt de leur activité n'ont pas trouvé de successeur. 4) Exercice seul ou en groupe Parmi les omnipraticiens exerçant seul : -11% envisageaient de travailler en groupe dans les deux ans -13% envisageaient de travailler en groupe dans les cinq ans Tandis que seulement 5% des praticiens exerçant en groupe envisageaient de pratiquer la médecine générale seul dans les cinq prochaines années. Parmi les omnipraticiens exerçant en groupe : -3% pensaient fusionner avec d'autres groupes -22% souhaitaient intégrer des médecins généralistes dans le groupe -6% souhaitaient intégrer d'autres professionnels de santé dans le groupe Le regroupement pluri-professionnel type maison de santé ou pôle de santé n'était envisagé que parmi 8% des médecins généralistes répondeurs et près de 11% n'avaient pas suffisamment d'informations sur ces structures. F. Pédiatres et gynécologues 1) Pédiatres Seulement 17, 9% (5/28) des pédiatres ont répondu aux questionnaires limitant considérablement l'impact des résultats obtenus. Parmi les répondeurs, il y avait 80% d'hommes et ils étaient âgés en moyenne de 52, 4 ans sans aucun médecin de moins de 40 ans. Leur faculté d'origine était parisienne pour 80% des pédiatres. Un seul pédiatre (soit 20%) exerçait en groupe avec deux autres médecins spécialistes. Tous les cabinets étaient au moins partiellement accessibles en fauteuil roulant. 80% des médecins pédiatres utilisaient un secrétariat téléphonique. Les professionnels pratiquaient le tiers-payant sur la part obligatoire selon le schéma suivant : Figure 19 : Tiers-payant parmi le pédiatres Tous les patients 0% Patient en situation financière difficile 40% Tous les patients en ALD 20% Certains patients en ALD 0% Patient bénéficiant de la CMUc 100% Patient bénéficiant de l'AME 60% Aucun patient 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Un seul pédiatre n'avait pas de dossier médical informatisé. 60% des pédiatres avaient une activité libérale exclusive et seulement 20% exerçaient en secteur 1. Parmi les répondants : - 80% des pédiatres estimaient rester à Paris à 2 et 5 ans. - 20% pensaient augmenter leur activité de 25% à 2 ans - 20% pensaient diminuer leur activité de 25% à 5 ans. Aucun des pédiatres n'a trouvé de successeur. 2) Gynécologues Les gynécologues étaient les moins répondeurs avec un taux de participation de 17%. Cet échantillon se caractérisait par : - 89% de femmes - un âge moyen de 61, 4 ans - une université d'origine parisienne chez tous les répondeurs. 66% d'entre eux exerçaient en groupe dont 83% avec plusieurs autres médecins spécialistes. Tous les gynécologues utilisaient un secrétariat : - 44% par un(e) secrétaire présent(e) au cabinet à tous les horaires d'accueil des patients - 22% par un(e) secrétaire présent(e) au cabinet au cours d'une partie des horaires d'accueil des patients - 33% par un secrétariat téléphonique. Le tiers-payant était pratiqué à : - 100% des patients bénéficiant de la CMU complémentaire - 88% des patients bénéficiant de l'AME - 22% des patients en situation financière difficile 77% des gynécologues avaient une activité libérale pure et 100% exerçaient en secteur 2. Lorsqu'ils prenaient des congés, 55% n'avaient pas de remplaçant. La moitié des gynécologues répondeurs pensait cesser leur activité d'ici 2018. Aucune augmentation d'activité n'était prévue. Figure 20 : Evolution prévisible de l'activité des gynécologues Evolution dans les 5 ans 50% 50% Evolution dans les 2 ans 29% 71% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% Cessation totale Cessation à Paris Diminution de 25% Stable Augmentation de 25% V. DISCUSSION A. Points forts et limites de l'étude 1) Représentativité de l'échantillon : Il n'existe pas de formule statistique permettant d'apprécier la représentativité de l'échantillon dans une enquête déclarative de ce type. Cependant, plus le taux de réponse est important plus l'échantillon a de chance d'être représentatif. Nous avons tout de même tenu à comparer les médecins de notre échantillon à l'ensemble des généralistes parisiens afin de confirmer leur représentativité. Nous avons donc comparé trois caractéristiques de notre échantillon et de l'effectif total des généralistes : la répartition par sexe, l'âge moyen et le secteur d'activité. Afin de pouvoir comparer notre échantillon aux données fournies par le site électronique Ameli l'ensemble des médecins généralistes MEP inclus ont été analysé. Le taux d'hommes (53%) et de femmes (47%) étaient comparable. Le site en ligne Ameli répertorie parmi les médecins généralistes du 15ème arrondissement : 52, 2% inscrits en secteur 1, 41, 7% inscrits en secteur 2 et 6, 1% non conventionnés. Ces chiffres sont comparables aux résultats retrouvés dans notre étude, puisque l'échantillon se composait de 57, 5% de médecins secteur 1, 36, 8% de médecins secteur 2 et de 5, 7% de médecins non conventionnés. Il existe une discrète sur-représentation de médecin secteur 1 dans notre échantillon. Tableau 10 : Tableau comparatif des principales caractéristiques de notre échantillon et de l'effectif des omnipraticiens parisiens. Echantillon Ameli (75015) 2014 53% 47% 52, 2% 41, 7% 6, 1% Hommes Femmes Secteur 1 Secteur 2 53% 47% 57, 5% 36, 8% Non conventionné 5, 7% 2) Limites de l'étude : Le faible taux de réponses des pédiatres et gynécologues (respectivement 17, 9% et 17%) est un facteur majeur limitant l'interprétation des résultats de notre étude dans ces deux spécialités. Nous pouvons expliquer cette faible participation. En effet, un seul questionnaire a été envoyé aux pédiatres et gynécologues. Il n'y a pas eu de relance car le premier envoi s'est effectué plus tardivement que pour les médecins généralistes. De plus en raison de cet envoi tardif, les appels téléphoniques, afin de solliciter les médecins, ont été moins nombreux que chez les médecins généralistes. 3) Points forts de l'étude : Le taux de réponses des médecins généralistes (41, 7%) dans le 15ème arrondissement est supérieur au taux de réponses parisien (33, 8%). Notre échantillon est donc un reflet représentatif de la médecine générale dans le 15ème arrondissement. Le questionnaire a été élaboré en partenariat avec l'ensemble des principaux représentants des départements de médecine générale des facultés de Paris 5, 6 et 7. Ces représentants ayant une bonne expérience des études scientifiques et de la confection des questionnaires, nous avons rédigé un questionnaire très complet. De plus il n'y avait aucune question ouverte facilitant l'analyse des données. B. Les médecins généralistes du 15ème arrondissement 1) Vieillissement des médecins généralistes La moyenne d'âge des médecins de notre échantillon qui estde 53, 4 ans est supérieure à la moyenne nationale estimée à 53 ans. De plus la part de médecins généralistes âgés de plus de 60 ans dans notre échantillon (29%) dépasse l'estimation nationale (24, 7%) (6). Tandis que la proportion de la population de médecins généralistes de moins de 40 ans reste très faible aussi bien au niveau national (15, 3%) que dans le 15ème arrondissement (15, 8%). Le vieillissement de la démographie médicale bien connu au niveau national est confirmé par notre étude au niveau du 15ème arrondissement parisien. Cette tendance semble même plus importante à Paris et en particulier dans le 15ème arrondissement que sur le reste territoire français. L'arrondissement va donc être rapidement confronté à des départs massifs à la retraite alors que de nouveaux besoins, liés à la croissance et au vieillissement de la population, vont se faire jour. 2) Féminisation Les femmes deviennent majoritaires. En effet comme le montre notre échantillon les femmes représentent 51% des médecins généralistes répondants. La proportion augmente de manière très significative puisqu'elle représente 95% des médecins de moins de 51 ans. Il existe très probablement une sur-représentation des femmes dans notre échantillon. En effet elles ne représentent que 37% des médecins parisiens répondant à l'étude demomed75. La féminisation en marche est bien visible dans notre échantillon et confirme les estimations de la DREES qui prévoit près de 56% de femmes d'ici 2030 (13). Cette féminisation, non seulement est déjà entrée dans les faits mais est donc une réalité incontournable pour les décennies à venir. Comme le montre une étude de l'Union Régionale des Médecins Libéraux de Rhône-Alpes (27), la féminisation de la profession médicale est le résultat de deux phénomènes concomitants : l'augmentation du nombre de jeunes femmes s'inscrivant en faculté de médecine et, parallèlement, le moindre attrait exercé par cette filière sur les jeunes hommes. Ainsi, tout naturellement, la proportion de femmes achevant les études médicales progresse-t-elle très sensiblement. Cette synthèse des différents travaux a, bien évidemment, confirmé que l'avenir de la profession médicale était fortement impacté par sa féminisation, confirmant également, sans provocation aucune, que le temps de travail d'un médecin homme était plus important que celui d'un médecin femme. Outre le volume d'activité, cet impact joue également sur le type d'activité médicale, ceci concourant à une volonté de réduction de l'activité. Elle peut constituer un enrichissement de la prise en charge médicale de la population dans les domaines du soin et de la prévention, pour peu que l'on sache en anticiper l'impact. Puisque l'on sait définir les caractéristiques moyennes de l'exercice féminin de la médecine, il ne semble pas déraisonnable de proposer que de telles informations soient intégrées. 3) Médecins de premiers recours ou MEP 100% Le médecin généraliste ayant une activité de soins primaires en secteur 1 n'est pas la règle. Seuls 65% des médecins de notre échantillon répondaient à cette définition. Il s'agit de médecin isolé exerçant seul la médecine pour 45% d'entre eux et ayant une faible informatisation puisque 21% des médecins n'ont pas de dossier médical informatisé. Les médecins du 15ème arrondissement étaient nombreux (9%) à ne pratiquer de tiers-payant pour aucun de leur patient. Le tiers-payant est un dispositif prévu par le code de sécurité sociale destiné à dispenser l'assuré de l'avance de frais. Ce taux est supérieur à la moyenne parisienne de notre étude (7%). Le mécanisme de l'avance de frais est actuellement un élément de la relation assuré - professionnel de santé. La question du tiers-payant ne fait pas l'objet d'un consensus général dans le corps médical ce qui peut expliquer ces chiffres. Ces disparités ont conduit la ministre des affaires sociales et de la santé à demander à l'Inspection Générale des Affaires Sociales (IGAS) de dresser le bilan des actuelles pratiques de tiers payant en médecine de ville et d'étudier si sa généralisation était une réforme justifiée sur le fond et techniquement possible (28). Parmi les répondants les MEP 100% étaient nombreux. En effet notre étude retrouve 18% de MEP 100% dans le 15ème arrondissement. Ils ont été exclus de notre étude car ils ne participaient pas aux soins primaires. Ce résultat est très élevé puisque la moyenne parisienne de l'étude Demomed est de 5, 9%. En effet il existe de forte disparité d'un arrondissement à l'autre. Les plus forts taux de MEP 100% se retrouvent dans les arrondissements socio- économiques les plus favorables à savoir les 7ème, 8ème, 16ème, et 17ème arrondissements. Cette répartition géographique explique également la forte proportion de médecins secteur 2 dans ces arrondissements. En effet une très grande majorité (83, 3%) des médecins MEP 100% exerce en secteur 2. Ses données contrastent avec le nombre de MEP partiel. Dans le 15ème arrondissement seuls 13% ont une activité diversifiée (MEP partiel) alors que la moyenne nationale de l'étude démomed est de 23%. Cette infériorité peut s'expliquer par le plus fort taux de MEP 100%. Ainsi Les médecins du 15ème arrondissement ont une activité quasi-exclusive de soins primaires ou de MEP mais très peu mixte. L'homéopathie était le MEP partiel le plus représenté, avec 50% de pratiquants. L'enquête URMLA a retrouvé également une prédominance, mais dans des proportions moindres, d'homéopathes 19, 5% (29). Une thèse réalisée sur les MEP (30) met en évidence que la diversification de l'exercice de médecine générale est réalisée selon 3 modes de motivations : elle est bénéfique pour le patient, elle est utile pour la collectivité ou la profession et/ou elle confère un bénéfice d'ordre personnel et professionnel aux médecins concernés. L'étude de l'Institut national de prévention et d'éducation pour la santé (INPES), réalisée au niveau national en 2003, faisait part de taux de pratique plus élevés, évaluant la proportion d'homéopathes à 39%, de mésothérapeutes à 34, 7% et d'acupuncteurs à 11, 8%. Cette même étude a montré une progression des MEP chez les généralistes depuis les années 1990, leur taux de pratique passant de 52, 3% en 1992 à 65, 3% en 2003. Par ailleurs toujours dans cette étude, le secteur d'exercice est un facteur très discriminant puisque les médecins de secteur 2 sont plus de quatre sur cinq (83, 2 %) à pratiquer un MEP contre 62, 5 % des secteurs 1 (p (31). Ceci correspond aux données obtenues dans notre étude. 4) Permanence des soins Seulement cinq médecins généralistes parmi les répondeurs participaient à la permanence des soins dans le 15ème arrondissement en prenant des gardes en plus de leur activité libérale. Leurs activités consistaient en des gardes en maisons médicalisées ou en médecin régulateur au centre 15. La permanence des soins est organisée au niveau départemental par un comité départemental de l'aide médicale urgente, de la permanence des soins et des transports sanitaires (CODAMUPS-TS). La permanence des soins peut se définir comme une organisation mise en place par des professionnels de santé afin de répondre par des moyens structurés, adaptés et régulés, aux demandes de soins non programmés exprimées par un patient. Elle couvre les plages horaires comprises en dehors des horaires d'ouverture des cabinets libéraux et en l'absence d'un médecin traitant (32). La faible participation des médecins généralistes à cette activité est plurifactorielle. Ils possèdent déjà une activité libérale très intense les obligeant à travailler plus qu'ils ne le souhaiteraient pour 29% d'entre eux. Ainsi ajouter une charge de travail supplémentaire semble difficile. D'autre part les praticiens sont âgés en moyenne de 53, 4 ans, or les gardes sont assurées essentiellement par des jeunes médecins. La situation Parisienne et du 15ème arrondissement est différente du reste du territoire français en effet les usagers du système de santé peuvent avoir recours à de nombreux services hospitaliers publics ou privés d'urgences assurant ainsi la permanence des soins. En effet le 15ème arrondissement dispose : -d'un SAMU/SMUR localisé à l'hôpital Necker. -de plusieurs services d'accueil des urgences pédiatrique et adulte avec l'hôpital européen Georges Pompidou, l'hôpital Necker, l'hôpital saint-Joseph, la clinique Alleray-Labrouste. -d'un service d'intervention à domicile pour les urgences non vitales avec SOS médecin et les urgences médicales de Paris. De ce fait le 15ème arrondissement a une situation privilégiée par rapport au reste du territoire permettant d'assurer une permanence des soins. C. Augmentation des compétences des médecins généralistes Plus de la moitié (56%) des médecins généralistes répondeurs pratiquaient des actes de gynécologie. Ces actes correspondaient en grande majorité au suivi de grossesse (41%) et aux frottis cervico-vaginaux (30%). Il existe donc une proportion non négligeable de médecins ne pratiquant pas d'acte de gynécologie. Les obstacles à l'activité de gynécologie en médecine générale sont de natures différentes : certains tiennent aux médecins eux-mêmes (compétence insuffisante, peu d'intérêt pour cette spécialité) ou à leurs conditions de travail (gestion de plusieurs motifs de consultations de façon simultanée), d'autres relèvent des représentations que se font les femmes (ou les médecins eux-mêmes) de ces examens (réticences ou manque de confiance dans leurs capacités pour effectuer ces actes). Un plus grand investissement des généralistes en ce domaine suppose une formation initiale efficiente et adaptée mais aussi une formation continue effective qui soit en adéquation avec les besoins réels des médecins en exercice. Pour que les généralistes puissent s'inscrire dans la double perspective d'assurer un accès équitable aux soins et au dépistage, trois conditions sont nécessaires : les professionnels doivent posséder un savoir-faire suffisant, leurs conditions d'exercice doivent permettre de mettre en œuvre ce savoir-faire et enfin ils doivent développer un intérêt pour cette activité (33). Malgré le peu de réponses chez les gynécologues, notre étude confirme une forte pénurie future de gynécologues, étant donné que la moitié d'entre eux pensaient arrêter leur exercice d'ici 2018. Il est donc important d'augmenter la part des soins de gynécologie pratiquée par les médecins généralistes. Le même constat peut être pratiqué concernant l'activité de pédiatrie. Même si cette activité n'a pas été détaillée dans notre étude, nous avons obtenu une information importante. En effet 14% de la patientèle des médecins généralistes répondeurs avaient moins de 16 ans. Cette donnée est supérieure à la moyenne parisienne de l'étude demomed fixé à 11%. En raison du faible taux de répondeurs parmi les pédiatres il est difficile d'évaluer la tendance de leur activité dans les années à venir. Un meilleur investissement dans ces domaines suppose une formation suffisante ce qui sera peut-être le cas des plus jeunes médecins qui ont bénéficié d'un stage obligatoire de trois à six mois en gynécologie et/ou pédiatrie. De plus avec la féminisation de la santé nous pouvons supposer que l'activité de gynécologie des médecins généralistes augmente également. L'activité de gynécologie et de pédiatrie des médecins généralistes va s'accentuer au cours des années à venir. Cependant cette tendance doit être confirmée. D. Evolution dans les années à venir 1) Cessation d'activité La pénurie de médecins, en particulier de médecins généralistes, est décrite depuis plusieurs années et elle semble pouvoir s'accentuer encore dans les cinq ans à venir. En effet d'après notre étude seulement 50% de médecins généralistes répondeurs du 15ème pensent garder une activité stable d'ici 2018. 18% pensent arrêter d'exercer en 2018 et 4% ne plus travailler sur Paris. La pénurie de généralistes pourrait donc s'accrotre de 22% dans le 15ème arrondissement dans les cinq ans à venir. Il faudrait donc pouvoir remplacer plus de un médecin sur cinq dans le 15ème arrondissement d'ici à 2018. En l'absence de remplacement de ces médecins la densité de médecins généralistes hors MEP exclusif serait de 0, 68 pour 1000 habitants. Ceci pose un réel problème d'autant plus que seulement 10% des praticiens envisageant l'arrêt de leur activité ont trouvé un successeur. En supposant notre échantillon représentatif il est possible d'extrapoler la pénurie des médecins généraliste à l'ensemble des médecins inclus dans notre étude. Ainsi sur 206 médecins généralistes, en excluant les MEP 100%, il faudrait que45 nouveaux praticiens s'installent d'ici 2018. Ceci permettrait seulement de ne pas accentuer le déficit de médecin et de maintenir une densité médicale 0, 87 pour 1000 habitants. Le soin primaire serait ainsi assuré. Comment assurer ce renouvellement indispensable ? Ce défi a été posé à l'agence régionale de la santé pour des zones o le taux de renouvellement nécessaire serait plus élevé tel que la Picardie (34). Ainsi plusieurs solutions ont été trouvées depuis plusieurs années. Le contrat de praticien territorial de médecine générale (PTMG) a été créé pour faciliter l'installation de jeunes médecins généralistes dans des territoires o l'offre médicale est insuffisante. Les signataires ont la garantie d'un certain revenu net par mois pour une période pouvant aller jusqu'à deux ans. Sept contrats de ce type ont été signés en 2013 en Picardie, et dix seront proposés cette année. Un autre dispositif dont l'ARS attend beaucoup : le contrat d'engagement de service public (CESP). En contrepartie d'une allocation mensuelle de 1200 brut jusqu'à la fin de leurs études, les futurs médecins s'engagent à exercer leurs fonctions dans des secteurs fragiles identifiés par l'ARS. Seulement cela crée un problème puisque un médecin parisien qui s'implante dans un autre territoire est un médecin de moins pour la région parisienne. Ce système tend à créer une homogénéisation du désert médical. Cela ne résout pas le problème de fond. Un autre facteur est à prendre en compte, il s'agit du départ des spécialistes en particulier des gynécologues et pédiatres qui semble plus critique que celui des médecins généralistes. En effet la moitié des gynécologues du 15ème arrondissement aura disparu en 2018. Ces départs ont un impact direct sur l'activité des médecins généralistes. Comme nous l'avons vu précédemment les médecins généralistes vont être amenés à augmenter leur activité gynécologique. Cependant ces derniers ont déjà une activité quotidienne saturée puisque 27% d'entre eux sont obligés de refuser régulièrement des patients et 29% sont obligés de travailler plus qu'ils ne le souhaiteraient. Or cette suractivité peut conduire les médecins généralistes vers le burn out (35). 2) Changement de mode d'exercice L'exercice de la médecine générale change avec les nouvelles générations. En effet les internes en médecine ou les jeunes médecins envisagent leur exercice différemment de leurs ainés. Comme le montre une thèse l'attractivité des maisons de santé pluriprofessionnelles de 2012, les jeunes médecins souhaitent plus de mixité à la fois dans leur mode d'exercice et de rémunération (36). Ils recherchent une collaboration forte entre professionnels tout en préservant un lien privilégié entre médecin et patient. La pluridisciplinarité est un facteur majeur de leur pratique future. Les maisons de santé, encore appelées maisons de santé pluri-professionnelles semblent réunir les conditions d'un tel exercice : elles favorisent une organisation de travail différente avec du temps libre pour la formation personnelle des médecins, pour l'élaboration de protocoles de prise en charge et pour l'encadrement de la formation. Ces structures offrent donc un cadre d'exercice propice à l'amélioration des pratiques professionnelles et en facilitent l'évaluation. La définition d'une maison de santé est donnée par l'article L. 6323-3 du Code de la Santé Publique : Art. L. 6323-3. - La maison de santé est une personne morale constituée entre des professionnels médicaux, auxiliaires médicaux ou pharmaciens. Ils assurent des activités de soins sans hébergement de premier recours au sens de l'article L. 1411-11 et, le cas échéant, de second recours au sens de l'article L. 1411-12 et peuvent participer à des actions de santé publique, de prévention, d'éducation pour la santé et à des actions sociales dans le cadre du projet de santé qu'ils élaborent et dans le respect d'un cahier des charges déterminé par arrêté du ministre chargé de la santé. Le projet de santé est compatible avec les orientations des schémas régionaux mentionnés à l'article L. 1434-2. Il est transmis pour information à l'agence régionale de santé. Ce projet de santé est signé par chacun des professionnels de santé membres de la maison de santé. Il peut également être signé par toute personne dont la participation aux actions envisagées est explicitement prévue par le projet de santé. Donc, des professionnels de santé, un exercice des soins de premier recours et un projet de santé caractérisent une maison de santé. Ces professionnels ont en commun un projet de santé pour la population qui les consulte. Le développement des maisons de santé favorise, au-delà des fonctions de coordination, l'émergence de nouvelles pratiques professionnelles. La majorité des professionnels de santé qui travaillent en maisons de santé cherchent à élargir leur offre de soins à leurs patients à celle de santé publique organisée sur un territoire (continuité des soins, éducation thérapeutique, . ). L'augmentation du nombre de ces regroupements doit participer à une meilleure répartition géographique des médecins en organisant l'offre des soins dans une approche territoriale cohérente, car ils fixent géographiquement une unité d'offre de soins. Ils améliorent les conditions de vie privée et professionnelle de ses membres, évitant ainsi le burn-out trop souvent d'actualité. Ils facilitent l'arrivée des jeunes médecins qui plébiscitent l'exercice en groupe. Ce mode d'exercice à condition qu'il soit coordonné et protocolé, correspond à une démarche d'amélioration des pratiques et facilite son évaluation. VI. CONCLUSION Le bouleversement démographique médical est en cours aussi bien au niveau national que départemental. Ce travail montre que même à Paris, qui est considéré comme surpeuplé en médecins, il existe une pénurie de médecins généralistes. Le 15ème arrondissement, comme le reste du territoire, souffre d'une baisse de l'effectif de médecins généralistes dont les facteurs sont multiples : vieillissement des médecins, faible implantation de nouveaux médecins, forte proportion de médecins ayant un mode d'exercice particulier, forte activité salariale, féminisation de la profession. Cet arrondissement est également le lieu d'une augmentation des compétences et donc de l'activité des médecins généralistes qui est déjà saturée. L'augmentation de la demande de soins est accentuée par un vieillissement de la population et donc des maladies chroniques. Pour pallier en partie à cette pénurie, notre étude expose que45 nouveaux médecins généralistes doivent s'installer d'ici 2018. Ceci permettrait de maintenir une densité médicale acceptable proche de la moyenne nationale, en tenant compte que le 15ème arrondissement de Paris possède de nombreuses structures permettant d'assurer une permanence de soins. De plus plusieurs solutions ont été envisagées voire ont commencées à être mises en œuvre pour enrayer la pénurie. La création de maison de santé pluri-professionnelle permet un regroupement des spécialités, donc des connaissances et correspond à la dynamique actuelle des jeunes et moins jeunes médecins. Il faudrait permettre aux internes en formation de participer plus activement au projet des maisons de santé. Ceci pourrait renforcer l'attractivité de la médecine libérale, malmenée malgré la réforme de l'internat. En effet la médecine générale présente les avantages d'une profession diversifiée dans laquelle chaque individualité peut trouver sa place. Afin de réguler le nombre praticien le numérus clausus a été créé et bien qu'insuffisant celui augmente. Paradoxalement, comme l'explique un article récent (37), une nouvelle réalité dont l'impact n'a probablement pas été correctement mesuré et appréhendé risque de bouleverser les prévisions. En effet la France accueille de plus en plus de professionnels de santé étrangers ou français formés hors de ses frontières. Ainsi les objectifs poursuivis par le numerus clausus seraient détournés et auraient un effet délétère. Il bloquerait des jeunes en France qui voudraient exercer une profession médicale, et on ferait venir des gens formés à l'étranger. Il convient de mieux analyser ce phénomène. VII. BIBLIOGRAPHIE Attal-Toubert K, Vanderschelden M. 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L'objectif de notre étude était de déterminer l'offre actuelle de soins de premier recours dans le 15ème arrondissement et l'évolution prévisible à deux et cinq ans dans les spécialités suivantes : médecine générale, pédiatrie et gynécologie. Matériel et méthodes : Il s'agissait d'une enquête déclarative par questionnaire avec relances auprès de tous les médecins généralistes, pédiatres et gynécologues du 15ème arrondissement entre juin et octobre 2013. Résultats : 223 médecins généralistes, 53 gynécologues et 28 pédiatres ont été inclus avec un taux de réponse respectif de 41, 7%, 17% et 17, 9%. 68% des généralistes avaient plus de 50 ans. 27% refusaient régulièrement des patients en consultation et en visite à domicile. 65% des généralistes avaient une activité en secteur 1, 29% en secteur 2 et 5% hors convention. 18% des répondeurs avaient un mode d'exercice particulier exclusif et ne participaient pas à l'offre de soins primaires. D'ici 2018, 22% des médecins généralistes et 50% des gynécologues du 15ème arrondissement n'exerceraient plus à Paris. 80% des pédiatres pensaient rester à Paris dans cinq ans. Conclusion : Le vieillissement, la féminisation et la baisse de l'offre de soins est confirmé par notre étude au niveau du 15ème arrondissement parisien. Afin de maintenir l'offre de soins il faudrait que 45 médecins généralistes s'implantent dans le 15ème arrondissement dans les cinq ans. Mots clés : Médecins généralistes, gynécologues, pédiatres, 15ème arrondissement, démographie médicale. Abstract The medical demography in the 15th district of Paris and its evolution in two and in five years. Introduction : The national and Parisian demographic situation is worrying. Unfortunately the existing data is not sufficient for an effective assessment of the care offer in the primary sector and its evolution by 2018. The objective of our study is to determine the actual primary care offer in the 15th district and the foreseeable evolution in two and in five years for the following specialities : general medicine, paediatrics and gynaecology. Materials and method : A declarative investigation by questionnaire with reminders to all general practitioners, paediatricians and gynaecologist of the 15th district from June to October 2013. Results : 223 general practitioners, 53 gynaecologists and 28 paediatricians were included with response rates of respectively 41, 7 %, 17 % and 17, 9 %. 68 % of the general practitioners were over 50 years old. 27 % refused regularly patients for consultation and for house calls. 65 % of the general practitioners had a sector 1 activity, 29 % a sector 2 activity and 5 % were off-convention. 18 % of responding participants had an exclusive particular mode of practice and did not participate in the primary care offer. By 2018, 22 % of the general practitioners and 50 % of the gynecologists of the 15th district will not practice anymore in Paris. 80 % of the paediatricians thought of staying in Paris for the next five years. Conclusion : The aging, the feminization and the reduction in the care offer is confirmed by our study in the 15th Parisian district. To maintain the care offer, 45 general practitioners would have to establish themselves in the 15th district in the next five years. Key words : general practitioners, urban health, pediatrics, physicians primary care, demography, feminization. Intitulé et adresse de l'U. F. R. Faculté de médecine Paris Descartes 15 rue de l'école de médecine 75270 Paris cedex 06 | HAL | Scientific |
DATE DE MISA A JOUR DU TEXTE | EMEA_V3 | Medicinal |
Unité de Formation et de Recherche de Médecine d'Amiens 3, rue des Louvels 80036 Amiens Cedex 1 Année 2015, N2015-108 THESE D'ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE Mention Spécialité TITRE DE LA THESE : APPORT DES JUGEMENTS PERCEPTIFS RESISTANTS A LA CONTRADICTION POUR LA COMPREHENSION DES CONVICTIONS DELIRANTES CHEZ LES PATIENTS ATTEINTS DE SCHIZOPHRENIE. RESULTATS PRELIMINAIRES. Présentée et soutenue publiquement le 18 Septembre 2015 Par Monsieur Mehmet MATSAR Le Président de Jury, Monsieur le Professeur Jean-Marc GUILE Les Juges, Monsieur le Professeur Christian MILLE Monsieur le Professeur Pierre KRYSTKOWIAK Madame le Professeur Cécile MANAOUIL La Directrice de thèse, Madame le Docteur Valérie YON 1 2 REMERCIEMENTS A Monsieur le Professeur Jean-Marc GUILE Professeur des Universités Praticien Hospitalier (Pédopsychiatrie) Coordonnateur régional du DES de psychiatrie Vous me faites le plaisir et l'honneur de présider le jury de ma soutenance de thèse. Veuillez recevoir mes remerciements et l'expression de mon profond respect. Merci pour la grande qualité de votre enseignement. 3 A Monsieur le Professeur Christian MILLE Professeur des Universités-Praticien Hospitalier (Pédopsychiatrie) Pôle Femme - Couple - Enfant Vous me faites le plaisir et l'honneur d'évaluer ce travail. Veuillez recevoir l'expression de ma gratitude et de mon profond respect. Merci pour la grande qualité de votre enseignement et votre accompagnement bienveillant. 4 A Monsieur le Professeur Pierre KRYSTKOWIAK Professeur des Universités-Praticien Hospitalier (Neurologie) Assesseur du 2ème cycle Avec gentillesse, vous avez accepté d'évaluer ce travail. Veuillez accepter l'expression de ma respectueuse gratitude. 5 A Madame le Professeur Cécile MANAOUIL Professeur des Universités Praticien Hospitalier (Médecine légale) Service de Médecine Légale et Sociale Adjointe au Chef du Pôle Biologie, pharmacie et santé des populations Avec gentillesse, vous avez accepté d'évaluer ce travail. Veuillez accepter l'expression de ma respectueuse gratitude. 6 A Madame le Docteur Valérie YON Praticien Hospitalier (Psychiatrie) Chef de service de l'Unité de Psychiatrie Adulte Directrice de ce travail de thèse Vous me faites l'honneur et le plaisir de diriger ce travail. Merci pour votre enthousiasme, votre disponibilité, vos encouragements, et vos précieux conseils. Vous m'avez permis de mener à bien ce projet qui me tenait à cœur. 7 A Seb, Merci pour ton soutien et ta bonne humeur communicative, pour avoir partagé avec moi ce petit bout de chemin en cette fin d'internat. A Vincent et Olivier, Pour votre disponibilité, vos encouragements et vos précieux conseils. A mes amis et mes co-internes devenus amis, Vous m'avez accompagné avec enthousiasme. Je vous remercie pour votre sincère générosité, et votre soutien infaillible. Aux équipes, Pour votre accueil chaleureux, pour la générosité dont vous faites preuves tant auprès des patients que dans le partage de votre expérience et de votre savoir. Aux patients, Qui sont les premiers auprès desquels nous apprenons notre art, pour leur tolérance face à nos faux-pas. A Charlotte, A Madeleine et Philippe, Vous m'avez accueilli dans votre famille comme un fils et un frère, merci pour votre soutien intarissable et votre immense gentillesse. A mes frères, Ali et Demirkan, A mes parents, Pour votre soutien durant ces longues années d'étude, pour votre patience inépuisable, pour votre dévouement A Camille, Pour ton amour, ma source d'inspiration 8 RESUME Introduction : les idées délirantes représentent un symptôme clé de la schizophrénie. Les champs de recherche de la psychologie cognitive et des neurosciences ont permis de mettre en évidence un biais contre les indices infirmants (BCII), retrouvé spécifiquement chez les sujets schizophrènes et semblant être impliqué dans la persistance des idées délirantes. L'objectif de notre étude est de reproduire ces résultats chez une population francophone de patients schizophrènes. Méthode : Une tâche de décision picturale consistant en la désambiguïsation progressive d'une image a été administrée à 60 participants répartis en 3 groupes respectivement de 20 schizophrènes, 20 dépressifs et 20 sujets témoins sains. Les symptômes cliniques ont été évalués par la passation des échelles PANSS, SAPS et BDI. Résultats : Les sujets schizophrènes présentaient un BCII. Les participants dépressifs et témoins ne le présentaient pas. Le score du BCII n'était associé qu'aux symptômes négatifs de la PANSS. Discussion : le BCII est présent de manière spécifique chez des sujets schizophrènes francophones. L'absence de corrélation avec les symptômes positifs peut s'expliquer par une puissance insuffisante. La corrélation avec les symptômes négatifs est probablement en lien avec des troubles cognitifs de type exécutif et attentionnel. Conclusion : le BCII semble être un phénomène spécifique à la schizophrénie. La nature du lien entre BCII et symptômes positifs reste toutefois à explorer. Les études ultérieures devraient inclure une évaluation des compétences cognitives des participants. Mots clés : schizophrénie ; délires ; prise de décision ; jugement ; cognition 9 ABSTRACT Introduction : delusions is a key symptom of schizophrenia. The research fields of cognitive psychology and neuroscience have helped to highlight a bias against disconfirmatory evidence (BADE) specifically found in schizophrenic subjects and seeming to be involved in persistent delusions. The aim of our study is to replicate these findings in a francophone population of schizophrenic patients. Method : A pictorial decision task consisting in the progressive disambiguation of an image was administered to 60 participants divided into 3 groups of respectively 20 schizophrenic, 20 depressive and 20 healthy control subjects. Clinical symptoms were assessed by the PANSS, SAPS and BDI scales. Results : Schizophrenic subjects had a BADE. Depressed participants and controls did no show it. There was no significant difference between depressive and control subjects. The BADE score was associated with the negative symptoms of PANSS. Discussion : The BADE is present specifically in a francophone population of schizophrenic patients. The lack of correlation with positive symptoms may be eplained by insufficient power. The correlation with the negative symptoms is probably related to cognitive impairment of attentional and executive type. Conclusion : BADE seems to be a phenomenon specific to schizophrenia. The nature of the relationship between BADE and positive symptoms remains to be explored. Subsequent studies should include an assessment of cognitive skills of the participants. Keywords : schizophrenia ; delusions ; decision making ; jugement ; cognition 10 TABLE DES MATIERES REMERCIEMENTS . 3 RESUME . 9 ABSTRACT . 10 INTRODUCTION. 14 1ERE PARTIE : ELEMENTS THEORIQUES. 16 I. LE DELIRE : DEFINITION ET CLASSIFICATION . 16 1. Définition du délire selon le DSM-IV-TR . 16 2. Classification des idées délirantes selon le DSM-IV-TR . 17 II. EPIDEMIOLOGIE DE LA SCHIZOPHRENIE . 19 III. SCHIZOPHRENIE, SYMPTOMES PRODUCTIFS ET VIOLENCE. 21 1. Schizophrénie et violence . 21 2. Schizophrénie et homicide . 21 IV. APPROCHES THEORIQUES DU DELIRE. 24 1. Théories anciennes sur la formation et le maintien des idées délirantes . 24 1. 1. La conception psychanalytique . 25 1. 2. La perturbation de la perception. 25 1. 3. Les troubles de l'attention et de la conscience . 26 1. 3. 1. Les troubles de l'attention. 26 1. 3. 2. Les troubles de la conscience . 27 1. 4. L'agnosie autonoétique . 27 1. 5. Les biais de raisonnement . 28 1. 5. 1. L'hypothèse d'Hemsley. 28 1. 5. 2. Le biais de raisonnement probabiliste . 28 2. Théories récentes sur la formation et le maintien des idées délirantes. 29 2. 1. Biais d'attribution causale . 29 2. 2. La théorie de l'esprit . 30 2. 3. Un biais de raisonnement probabiliste : le saut aux conclusions . 31 2. 3. 1 Le saut aux conclusions . 31 11 2. 3. 2. biais de saut aux conclusions . 32 Le besoin de clôture et la dimension motivationnelle comme possible médiateur du 2. 3. 3. Le biais contre les indices infirmants . 33 2. 3. 3. 1. Un biais spécifique à la schizophrénie . 34 2. 3. 3. 2. BADE et trouble de la personnalité schizotypique . 35 2. 3. 3. 3. BADE et JTC : deux biais de raisonnement indépendants ? . 37 2. 4. La théorie de la saillance aberrante . 38 2EME PARTIE : ETUDE CLINIQUE . 43 I. OBJECTIFS DE L'ETUDE . 43 II. MATERIEL ET METHODE . 44 1. Population . 44 2. Procédure . 45 3. La tâche de décision picturale . 46 4. Outils . 47 4. 1. Le MINI . 47 4. 2. La PANSS et la SAPS. 47 4. 2. 1. La PANSS . 47 4. 2. 2. La SAPS . 48 4. 3. L'inventaire de dépression de Beck (BDI-II) . 49 5. Stratégie d'analyse statistique . 49 III. RESULTATS . 50 1. Statistiques descriptives des groupes . 50 1. 1. Sociodémographiques . 50 1. 1. 1. Age . 50 1. 1. 2. Genre . 50 1. 1. 3. Niveau d'étude. 50 1. 2. Intensité des symptômes dépressifs . 51 1. 3. Intensité des symptômes psychotiques. 51 2. Statistiques descriptives des indices du BADE . 51 2. 1. Moyennes et écarts-type des indices du BADE . 51 2. 2. Moyennes marginales estimées de l'indice du BADE selon les groupes . 53 2. 3. Moyennes marginales estimées de l'indice du BADE selon les étapes . 53 3. Effet principal du groupe . 55 4. Effet principal de l'Etape . 55 5. Interaction Groupe*Etape . 57 6. Analyses de corrélation . 62 12 IV. DISCUSSION. 63 1. Résultats et limites de l'étude. 63 2. Perspectives. 65 CONCLUSION . 68 BIBLIOGRAPHIE . 69 ANNEXE 1 . 75 13 INTRODUCTION La schizophrénie est une maladie ubiquitaire vectrice d'un fort taux de morbidité et de handicap. Bien qu'elle représente de ce fait un enjeu majeur de santé publique, et bien qu'elle ait de tous temps été l'objet d'efforts de compréhension inlassables de la part des sociétés savantes, les connaissances à son sujet sont encore à l'heure d'aujourd'hui lacunaires. Au point que sa légitimité en tant que pathologie unifiée soit actuellement remise en question. Les idées délirantes et notamment la conviction qui leur est associée, représentent un symptôme clé de la schizophrénie. De ce fait, et depuis la première description de la maladie par Bleuler en 1911, ce sont ces symptômes qui ont tout particulièrement accaparé l'attention des cliniciens et des chercheurs. Parmi les courants de recherche s'étant intéressé au délire, ces dernières décennies ont été marquées par des apports remarquables dans le domaine de la psychologie cognitive et des neurosciences. Les travaux d'inspiration cognitive ont permis la découverte d'un certain nombre de biais cognitifs associés aux idées délirantes. Parmi ces biais, des biais de raisonnement probabilistes ont été mis en évidence tout récemment. L'un de ces biais a été retrouvé de manière spécifique chez les sujets schizophrènes et serait impliqué dans la formation et le maintien des idées délirantes : il s'agit du biais contre les indices infirmants (BADE en anglais pour Bias against disconfirmatory evidence), mis en évidence pour la première fois par l'équipe de Moritz & Woodward (1). L'objectif de ce travail a été de reproduire ce biais chez une population francophone de patients atteints de schizophrénie, de démontrer sa spécificité ainsi que son association avec la symptomatologie délirante (positive). Dans un premier temps, nous reviendrons sur quelques notions théoriques concernant les idées délirantes et l'épidémiologie de la schizophrénie. Nous mettrons un accent tout particulier sur les travaux ayant traité du biais contre les indices infirmants. Après avoir ainsi placé en quelque sorte le contexte théorique de notre travail, nous présenterons ensuite notre travail de recherche, qui consiste en des résultats préliminaires d'une étude en cours dont l'objectif est d'étudier les mécanismes sous-tendant le BADE, avec 14 l'hypothèse d'une saillance attentionnelle aberrante pouvant être non seulement à l'origine du BADE mais pouvant également expliquer certains symptômes de la schizophrénie. 15 1ERE PARTIE : ELEMENTS THEORIQUES I. LE DELIRE : DEFINITION ET CLASSIFICATION 1. Définition du délire selon le DSM-IV-TR Pour des raisons de cohérence méthodologique avec les travaux précédents le nôtre, et bien que la nouvelle version du Manuel Diagnostic et Statistique des troubles mentaux le DSM V (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Discorders) soit parue récemment, nous avons pris le parti de nous référer à la précédente version du manuel de référence le DSM-IV-TR pour ce travail, tant sur le plan théorique que pour la partie expérimentale (2) Ainsi, la définition de l'idée délirante selon le DSM-IV-TR est la suivante : Croyance erronée fondée sur une déduction incorrecte concernant la réalité extérieure, fermement soutenue en dépit de l'opinion très généralement partagée et de tout ce qui constitue une preuve incontestable et évidente du contraire. Il ne s'agit pas d'une croyance habituellement acceptée par les autres membres du groupe ou du sous-groupe culturel du sujet (par exemple, il ne s'agit pas d'un article de foi religieuse. (p. 948-949). Cette définition met en avant plusieurs caractéristiques importantes d'une idée délirante : a- La fausseté de l'idée, de son contenu (croyance erronée). b- Une idée dont le mécanisme de formation correspond à une évaluation et une interprétation incorrecte de la réalité extérieure (déduction incorrecte concernant la réalité extérieure). Notons ici la précision sur la notion de réalité extérieure, au sens d'extérieure à l'individu. Le lien entre délire et réalité intérieure (ou interne) du sujet n'est pas ainsi pas précisé. c- Un haut degré de conviction associé (fermement soutenue). d- Une imperméabilité à toute preuve contradictoire (en dépit [] de tout ce qui constitue une preuve incontestable et évidente du contraire). 16 Notons que cette définition du délire se rapproche de la conception qu'en faisait déjà Karl Jaspers en 1915 (3). Selon Jaspers, le délire présente quatre caractéristiques fondamentales : - Le délire est impossible sur le plan du contenu fausseté de la croyance, de l'idée - La personne délirante s'y attache avec une conviction inhabituelle conviction absolue dans l'idée ou la croyance - Cette conviction dans l'idée délirante n'est pas affectée par des arguments ou des expériences contraires convaincantes caractère inébranlable de la conviction associée au délire - Enfin, une perception transformée de la réalité serait à la base de chaque idée délirante 2. Classification des idées délirantes selon le DSM-IV-TR Les idées délirantes sont classées en fonction de leur contenu thématique ; le tableau 1 présente les idées délirantes recensées ainsi par le DSM-IV-TR. Tableau 1 Classification des idées délirantes selon le DSM-IV-TR Type d'idée délirante Description Idée délirante bizarre Idée concernant un phénomène que le groupe d'appartenance culturelle ou sociétale du sujet considérerait comme invraisemblable Idée délirante d'influence Délire dans lequel les sensations, les impulsions, les pensées ou les actions sont ressenties comme n'étant pas propres au sujet mais imposées par une force extérieure Idée délirante de grandeur Idée qui implique de la part du sujet un sentiment exagéré de son importance, de son pouvoir, de son 17 savoir, de son identité ou de ses relations privilégiées avec Dieu ou une autre personne célèbre Exemple : le sujet est persuadé d'être en mesure de résoudre les problématiques mondiales telles que la survenue de catastrophes naturelles, trouver un remède miracleetc. Idée délirante de jalousie Idée délirante selon laquelle le partenaire sexuel est infidèle Idée délirante de divulgation de la pensée Idée selon laquelle les pensées d'un sujet sont diffusées si fort qu'elles peuvent être perçues par d'autres personnes Idée délirante de persécution Délire dans lequel le thème central consiste pour le sujet à être attaqué, harcelé, trompé, persécuté ou victime d'une conspiration Exemple : le sujet est convaincu que ses voisins lui veulent du mal, et qu'ils se réunissent secrètement pour élaborer un plan dont le but est de l'éliminer. Idée délirante de référence Idée selon laquelle les événements, les objets ou les autres personnes de l'environnement immédiat du sujet ont une signification particulière et inhabituelle. Ces idées délirantes sont généralement négatives ou péjoratives mais elles peuvent aussi impliquer des thèmes de grandeur. Cela diffère d'une simple idée de référence dans laquelle la croyance erronée n'est pas aussi fermement soutenue que dans l'idée délirante ni organisée en système de croyance authentique. Exemple : les émissions radio adressent un message à la personne, ou parlent d'elle. Des objets ont été conçus spécialement pour lui envoyer un messageetc. Idée délirante érotomaniaque Idée selon laquelle une autre personne, habituellement de rang social plus élevé que le sujet, est amoureuse de ce dernier 18 Idée selon laquelle il existerait un dysfonctionnement au niveau du corps Idée délirante somatique Exemple : le sujet est persuadé que ses intestins se contractent et qu'une occlusion peut survenir à tout moment Pensées imposées proviennent pas de lui mais ont été plutôt introduites Conviction selon laquelle certaines pensées du sujet ne dans son esprit Source : DSM-IV-TR II. EPIDEMIOLOGIE DE LA SCHIZOPHRENIE La schizophrénie est une maladie chronique qui se déclare chez l'adolescent et l'adulte jeune, entre 15 et 25 ans. C'est une pathologie ubiquitaire : elle est présente dans toutes les régions, tous les pays, toutes les cultures et sociétés. La prévalence vie entière de la schizophrénie varie entre 0, 4 et 1 %. L'incidence annuelle est de 1 pour 10 000 personnes. Le sex-ratio est de 1, 4 (4). L'évolution globalement défavorable de la maladie en fait un problème majeur de Santé Publique. Ainsi, selon l'OMS (5), les maladies mentales expliqueraient 13 % de la charge mondiale de morbidité (global burden of disease), qui est une estimation réalisée à partir des morts prématurées et des années vécues avec un handicap. Le rapport de l'OMS place la schizophrénie parmi les dix pathologies les plus préoccupantes du 21 ème siècle. Ce rapport met l'accent sur le haut degré de handicap, source de désinsertion socio-professionnelle, ainsi que 19 la dégradation significative de la qualité de vie associée à la maladie. L'impact économique de la schizophrénie est à l'image du handicap qu'elle engendre : en 1991, son coût a été estimé aux Etats-Unis à 19 milliards de dollars en dépenses directes (soins), et 46 milliards en baisse de productivité, étant donné la faible proportion de patients en capacité d'être insérés ou maintenus insérés professionnellement. En France, seulement 10 % des patients schizophrènes exercent une profession, tandis que 41 % perçoivent l'allocation adulte handicapé (6). Un autre élément justifiant de sérieux efforts dans l'étude de cette pathologie concerne la surmortalité qui y est associée. En effet, l'espérance de vie de ces patients est en moyenne diminuée de 10 ans (7). Selon Loas (8), le RMS (Ratio de Mortalité Standardisée rapport entre les décès observés et les décès théoriques) a tendance à augmenter au cours du temps, passant notamment de 1, 84 dans les années 1970 à 3, 20 dans la décennie 1990. Par ailleurs, le RMS pour les causes non naturelles pour les deux sexes était de 7, 5, et pour les causes naturelles de 2, 41. La principale cause de mortalité non naturelle est le suicide, avec un RMS médian à 12, 86 (9). La mort par suicide semble associée à une prédominance de symptômes positifs (8, 10). Parmi les causes de décès par cause naturelle, les principales sont les maladies cardiovasculaires (29 %) et les cancers (19 %), dont 9 % de cancers du poumon (11). Les facteurs mis en cause dans cette surmortalité d'étiologie naturelle sont la sédentarité, le tabagisme, la prise de poids, le syndrome métabolique. L'impact des traitements neuroleptiques n'est pas à négliger dans les causes naturelles. Ainsi, de fortes doses de neuroleptiques et/ou l'association de plusieurs neuroleptiques ont été retrouvés associés à une augmentation de la mortalité globale. Pour expliquer cela, deux mécanismes potentiellement délétères des neuroleptiques sont évoqués : l'augmentation de l'espace QT sur l'électrocardiogramme, pouvant être à l'origine de troubles du rythme cardiaque (arythmie ventriculaire) mortels, et l'induction d'un syndrome métabolique notamment par la prise de poids secondaire à la prise de neuroleptiques (8). 20 III. SCHIZOPHRENIE, SYMPTOMES PRODUCTIFS ET VIOLENCE 1. Schizophrénie et violence En passant en revue les données de la littérature de 1990 à 2005, Dubreucq, Joval et Millaud (12), concluent que le diagnostic de schizophrénie est indiscutablement associé à un risque accru de violence, comparativement à l'absence de diagnostic psychiatrique , et indépendamment d'abus de toxiques (1316). Bien que la plupart des études tendent à affirmer que le risque de violence associé à la schizophrénie soit supérieur comparativement aux autres troubles mentaux, les résultats ne sont pas homogènes. En outre, il est intéressant de noter que, parallèlement aux facteurs de risque classiquement décrits et communs avec la population générale (âge jeune, sexe masculin, précarité socio-économique, abus de toxiques, antécédents de violence), la présence d'une symptomatologie positive en l'occurrence d'un délire de persécution ou d'influence, des hallucinations acoustico-verbales agressives et impérieuses apparat comme un facteur aggravant le risque de survenue de comportements violents (1719). Toutefois, il est important de nuancer ces résultats et de noter que le rôle prédictif des symptômes positifs n'a pas été clairement établit, dans la mesure o le design prospectif et la méthodologie des études mentionnées ne permettent pas d'affirmer indubitablement l'existence d'un lien de causalité entre symptomatologie psychotique positive et comportement violent. 2. Schizophrénie et homicide Le lien entre schizophrénie et homicide est complexe, en particulier en termes de lien de causalité. Deux études, l'une menée en Allemagne (20) et l'autre en Finlande (21), citées par Dubreucq et al. , font état d'un risque d'homicide 8 à 10 fois plus élevé chez les hommes atteints de schizophrénie en comparaison aux hommes sans troubles mentaux. Il n'y a pas de données probantes quant à l'existence d'un lien spécifique entre homicides et symptômes psychotiques. L'hypothèse d'un rôle préventif de la qualité des soins et du suivi est avancée, étayée par les 21 résultats d'études finlandaises sur registres nationaux de naissance qui illustraient l'impact des soins post-hospitaliers contraints sur la survenue d'homicides commis par des patients. Une autre revue de littérature (22) montre un risque d'homicide associé à la schizophrénie deux fois supérieur à la population générale. Les auteurs mettent particulièrement l'accent sur l'association schizophrénie et abus de toxiques, avec un risque 8 fois supérieur à la population générale. Toutefois, d'autres facteurs sont décrits : - des facteurs généraux : o facteurs sociodémographique : âge jeune (inférieur à 40 ans) genre masculin statut économique précaire bas niveau d'éducation célibat o antécédents : antécédents personnels et familiaux judiciaires de violence envers autrui ou d'incarcération antécédents d'abus ou de dépendance à l'alcool antécédents de victimation o facteurs contextuels : être victime de violence dans l'année divorce ou séparation dans l'année perte d'emploi dans l'année ou sans emploi dans l'année - des facteurs spécifiques : o diagnostic actuel : schizophrénie paranoïde abus ou dépendance comorbide aux substances psychoactives personnalité antisociale comorbide (héboïdophrénie) o symptômes : symptomatologie psychotique positive idées délirantes de persécution, de mégalomanie, mystiques, syndrome d'influence menaces écrites ou verbales évoquant un scénario de passage à l'acte en cours de constitution 22 idées de violence, fantasmes et propos à caractère violent o facteurs de risque liés aux soins défaut d'accès aux soins longue durée de psychose non traitée rupture du suivi psychiatrique non-observance médicamenteuse insuffisance du suivi au décours immédiat d'une hospitalisation (arrêt du suivi à 20 semaines) Notons qu'une symptomatologie psychotique positive, et précisément des idées délirantes de persécution, de grandeur, ou un syndrome d'influence sont tenus pour être des facteurs de risque de violence hétéro-agressive spécifiquement retrouvés chez les patients atteints de schizophrénie. Ces données sont reprises dans les recommandations de la Haute Autorité de Santé (23). Ce rapport présente l'alliance thérapeutique comme un facteur protecteur. Il insiste par ailleurs sur les signes d'alerte auxquels il faut être particulièrement attentif (recommandation n35) parmi lesquels est compté le délire paranoïde : idées de persécution, d'influence ou de grandeur, notamment lorsqu'elles sont polarisées sur des tiers désigné. En outre, la symptomatologie négative et déficitaire pourrait selon les conclusions de ce rapport, dans une moindre mesure, être associée à un comportement violent, notamment en ce qui concerne les troubles du cours de la pensée et le syndrome psycho-comportemental des états catatoniques. Bien qu'elle ne soit pas clairement établie, notamment dans ses modalités, l'implication des symptômes psychotiques positifs ne peut être ignorée, encore moins niée, dans le risque de violence associé à la schizophrénie. Nous avons également vu que la symptomatologie psychotique positive semble associée au risque de passage à l'acte suicidaire chez les sujets schizophrènes. Ces premières observations mettent en relief l'importance de ces symptômes dans le cours de la pathologie schizophrénique, et permettent d'appréhender les enjeux cliniques et thérapeutiques qu'ils suscitent. Symptôme clé depuis la définition de la schizophrénie en 1911 par Bleuler, le délire n'a cessé d'être non seulement une cible thérapeutique privilégiée mais aussi l'objet d'un nombre grandissant de travaux de recherche. Ces travaux ont abouti à l'élaboration de plusieurs modèles théoriques du délire. Un intérêt tout particulier a été accordé ces dernières décennies aux modèles théoriques cognitifs du délire. 23 Afin de clarifier l'intérêt de notre travail, il est nécessaire de le placer et le situer dans son contexte théorique. Il est à présent temps de présenter succinctement les principaux modèles cognitifs du délire, en précisant celui qui intéresse le présent travail. IV. APPROCHES THEORIQUES DU DELIRE De tout temps, le délire fut l'objet de théories tentant d'en expliquer l'étiologie, les mécanismes à l'origine de sa formation et de son maintien. Bien que la recherche sur un seul symptôme ne soit pas une idée nouvelle, elle n'a pas beaucoup été effectuée dans le domaine de la psychose et notamment de la schizophrénie. Les premiers efforts dans ce sens ont été réalisés dans la discipline de la psychologie cognitive o l'étude des délires comme un seul symptôme a été activement poursuivie en termes de stratégie de recherche depuis la fin des années 1980. Sur le plan de la méthode, aborder les symptômes positifs et notamment les délires en termes cognitifs, et précisément en termes de biais ou de déficits cognitifs, a pour intérêt de pouvoir formuler des hypothèses prédictives qui pourront être expérimentalement testées. Nous allons à présent tenter une synthèse des principales approches théoriques des délires, en nous concentrant plus particulièrement sur les récentes théories cognitives et sociales. 1. Théories anciennes sur la formation et le maintien des idées délirantes Schématiquement, il est possible de dégager quatre conceptions historiques du délire : la conception psychanalytique, le concept de perturbation de la perception, les biais de raisonnement, les troubles de l'attention et de la conscience. 24 1. 1. La conception psychanalytique De manière simplifiée, le délire est considéré comme une projection externe d'un conflit intrapsychique. Il reflète ainsi un état interne inconscient (affects, fantasmes) qui est attribué à une source externe (24). En 1915, Freud postule (25) que les délires de persécution et de grandeur ou mégalomaniaques sont le produit du refoulement de pulsions homosexuelles. Dans le cas de figure des idées de persécution, la pensée inconsciente de base est : J'aime cet homme (pour un homme) ou J'aime cette femme (pour une femme). La menace d'accès à la conscience de cette pensée engendre un conflit psychique, source de tension psychique, qui s'apaise en tout ou partie par la déformation de cette idée puis sa projection à l'extérieur. Ainsi, la pensée initiale est transformée en Je hais cet homme ou Je hais cette femme . Insatisfaisante, cette pensée transformée est projetée et ainsi convertie en Il me déteste, je suis donc en droit de le haïr . Enfin, une dernière transformation s'opère : Je le hais car il me veut du mal . Ainsi, pour Freud, le persécuteur est toujours quelqu'un du même sexe que le sujet délirant. En ce qui concerne les idées de grandeur, la pensée initiale est toujours J'aime cet homme . Elle est transformée en Je n'aime personne . Cependant, la libido nécessitant un investissement d'objet, une autre transformation est nécessaire : Je n'aime que moi-même . Bien que difficiles à tester empiriquement, les théories psychanalytiques présentent l'intérêt de mettre l'accent sur certains thèmes importants pour la compréhension du délire : - Le contenu du délire est en lien avec des inquiétudes préexistantes au développement du délire - Le délire a une fonction anxiolytique. Pour Freud (Freud, 1915), le paranoïaque aime son délire comme lui-même . Cela défend le point de vue de la fonction défensive du délire. 1. 2. La perturbation de la perception 25 Une conception des délires considère ces derniers comme le produit d'explications logiques de perceptions anormales ; ces explications se feraient par l'intermédiaire de processus cognitifs normaux, non altérés. Le problème résiderait ici dans la perception initiale, anormale, à laquelle le patient chercherait donc à donner un sens, une explication rationnelle. Selon Maher, les patients délirants souffriraient ainsi d'anomalies primaires de la perception (26, 27). Sur la base de processus cognitifs normaux, le patient rechercherait une explication à cette perception anormale, entranant la formation du délire. Pour expliquer le maintien du délire, Maher évoque le rôle anxiolytique de la mise en sens d'une expérience vécue comme étrange ; or, c'est précisément le rôle du délire dans cette perspective. Pour étayer sa théorie, Maher fait référence à la possibilité d'observer des convictions irrationnelles provoquées expérimentalement dans la population générale via des perturbations sensorielles induites : - Une perte induite d'audition peut entraner des idées paranoïdes (28) - Les patients schizophrènes sont moins performants que les sujets témoins dans des tâches de reconnaissance visuelle. Il a été avancé que cela serait notamment à l'origine du syndrome de Capgras, syndrome dans lequel les patients sont convaincus qu'une personne leur étant familière a été remplacée par un(e) inconnu(e) lui ressemblant physiquement (29, 30) Parmi les limites opposées à cette théorie, Chapman et Chapman (31) pointent le fait que certains délires surviennent sans notion de sensorialité anormale. De plus, la théorie de Maher n'explique pas pourquoi des explications alternatives plus réalistes ne soient pas retenues. 1. 3. Les troubles de l'attention et de la conscience 1. 3. 1. Les troubles de l'attention Selon Chapman et Chapman (31), une attention tendancieuse est le mécanisme à la base du maintien des croyances délirantes. 26 L'erreur des sujets délirants consisterait ainsi à se concentrer sur certains stimuli et à en négliger d'autres. Cela aboutirait à une utilisation limitée des informations pour tirer une conclusion. Nous verrons que cette considération se rapproche des concepts plus récents de biais de raisonnement. 1. 3. 2. Les troubles de la conscience Dans un premier temps, Frith suggère que le délire ainsi que les hallucinations résulterait du dysfonctionnement d'un mécanisme contrôlant et limitant le contenu de la conscience. Ainsi, les patients schizophrènes auraient conscience de perceptions qui ne sont normalement pas conscientes (32). Cela entranerait une tentative d'explication, d'interprétation de ces informations selon des principes de raisonnement normaux. Ultérieurement, Frith propose comme substrat du délire un dysfonctionnement dans la reconnaissance de leurs propres intentions comme étant à l'origine de leurs actes chez les sujets schizophrènes (33). Ainsi, par exemple, le phénomène pensée imposée serait dû au fait qu'un patient soit en présence d'une pensée sans être conscient de sa propre intention de générer cette pensée. Egalement, cela peut être appliqué à l'idée d'influence : lorsque le patient est en présence d'un acte sans être conscient de sa propre intention de réaliser cet acte, il l'explique comme généré par une force extérieure. Partant de là, Frith affirme que les délires de persécution sont liés à une incapacité à reconnatre les intentions d'autrui, définissant sa fameuse théorie de l'esprit, que nous allons décrire ci-après. 1. 4. L'agnosie autonoétique La conscience autonoétique, selon Tulving (34), est une caractéristique phénoménologique de la mémoire épisodique. Marquée par l'identité de soi, la conscience autonoétique se caractérise par la capacité à revivre les évènements remémorés, à voyager mentalement dans le temps et dans l'espace. 27 Un dysfonctionnement au niveau de la conscience autonoétique a été retrouvé chez les patients schizophrènes (35, 36) et empêcherait notamment une mise à jour correcte des actions et pensées effectuées, pouvant engendrer des erreurs dans l'attribution causale de ces pensées et actes. Un trouble au niveau de la conscience autonoétique traduit un dysfonctionnement de la mémoire épisodique et serait en lien également avec la mémoire de travail. 1. 5. Les biais de raisonnement 1. 5. 1. L'hypothèse d'Hemsley Pour Hemsley (37), dans la schizophrénie, les informations mémorisées sur les régularités dans les expériences sensorielles antérieurement observées (et donc en quelque sorte apprises) ont moins d'influence sur les perceptions actuelles. Ainsi, des afférences sensorielles tout à fait habituelles peuvent devenir, pour ces patients, inattendues, engendrant une quête d'explication. Cela engendrerait un mode de raisonnement dans l'immédiateté , c'est-à-dire en réaction et sur la base de stimuli immédiats et pris en compte isolément, sans considération contextuelle. Cela conduirait à des erreurs, et pourrait notamment conduire à la formation d'idées délirantes. 1. 5. 2. Le biais de raisonnement probabiliste Huq, Garety et Hemsley (38) mirent en évidence chez certains patients délirants un biais de raisonnement caractérisé par un profil décisionnel rapide et une confiance élevée dans leur décision. Leurs observations sont issues d'une étude expérimentale consistant à présenter aux participants deux bocaux contenant des proportions inverses de perles de couleurs différentes (roses et vertes) : un bocal A constitué de 85 perles roses et 15 vertes, un bocal B composé de 85 perles vertes et 15 roses. La procédure consistait à sélectionner un seul bocal, caché à la vue du participant, et d'en extraire une à une les perles. Les participants étaient amenés à déterminer 28 de quel bocal étaient extraites lesdites perles. Les variables dépendantes mesurées étaient le nombre de perles nécessaires pour arriver à une conclusion, et la certitude associée à cette conclusion. Dans leur expérience, Huq et al. comparèrent des sujets schizophrènes délirants avec des sujets témoins psychiatriques non délirants et des sujets témoins non psychiatriques. Les patients schizophrènes avaient significativement besoin de moins de tirage pour prendre une décision et étaient également significativement plus sûrs de leur décision. Cela suggère que, dans une tâche neutre (dans le sens neutre vis-à-vis du contenu des idées délirantes des patients), les patients délirants avaient besoin de moins de preuves pour aboutir à une conclusion, et présentent plus de certitudes dans une telle conclusion, comparativement aux sujets témoins psychiatriques et non psychiatriques. 2. Théories récentes sur la formation et le maintien des idées délirantes 2. 1. Biais d'attribution causale Dans la population générale, un biais appelé biais egocentrique ou biais égoïste existe sans processus pathologique. Il aurait une fonction de protection du self et consiste en une tendance à s'attribuer les évènements positifs, tout en attribuant les évènements négatifs à des facteurs externes (notamment contextuels) : par exemple, s'attribuer de bons résultats à un examen, et attribuer de mauvais résultats à une mauvais nuit de sommeil, un syndrome grippaletc. Selon Kaney et Bentall (39), ce biais serait considérablement exagéré chez les sujets présentant un délire de persécution. Ces auteurs, en comparant des sujets avec délire de persécution à des sujets dépressifs, ont montré que, à l'inverse des sujets dépressifs les sujets délirants attribuaient les évènements positifs à des causes internes et les évènements négatifs à des causes externes, rendant préférentiellement responsables d'autres personnes plutôt que des circonstances. Ces résultats ont été retrouvés dans d'autres études (4043). 29 Bentall postula par ailleurs que ce mode d'attribution et donc a fortiori le délire de persécution constituait un moyen de défense. En introduisant les notions d'estime de soi implicite et estime de soi manifeste, Bentall présente le délire comme un moyen de protection dont le but est de maintenir, face à une faible estime de soi implicite, un niveau satisfaisant d'estime de soi manifeste. Bentall s'appuie sur le modèle de représentation du self de Higgins (44). Higgins définit trois représentations du self : le self actuel (représentation du self tel qu'il est perçu actuellement), le self idéal (représentation du self idéal), le self surmoïque (représentation du self tel qu'il devrait être, au sens moral et social). Selon Higgins, l'écart existant entre ces trois représentations est associé à un certain type de vulnérabilité émotionnelle : ainsi, un écart entre self actuel et self surmoïque résulterait en un état anxieux, tandis que l'écart entre self actuel et self idéal engendrerait un état dépressif. Pour Bentall, une estime de soi implicite faible serait le résultat d'un écart entre self actuel et self idéal, et le délire de persécution empêcherait (via le biais d'attribution précédemment décrit) une estime de soi implicite d'atteindre le champ de la conscience et devenir explicite. Cette considération défensive du délire de persécution ne fait toutefois pas l'objet de preuves convaincantes dans la littérature (43, 45). En particulier, alors que la théorie de Bentall devrait prédire qu'une augmentation de l'intensité de la dépression s'associe à une perte ou diminution des convictions délirantes, cela n'est pas vérifié (46). Garety et Freeman (47) suggèrent que le biais d'attribution causale dans les troubles délirants se rapproche plus d'un biais de personnalisation (blâmer les autres plutôt qu'une situation lors de la survenue d'un évènement négatif) plutôt qu'un mécanisme de défense permettant de lutter contre une mauvais estime de soi. 2. 2. La théorie de l'esprit La théorie de l'esprit est définie schématiquement comme la capacité de détecter et de raisonner sur les états mentaux d'autrui. Frith a été le premier à proposer que les déficits en théorie de l'esprit pourraient constituer des facteurs prédisposant à des délires de persécution et des idées délirantes de référence. 30 Certains symptômes positifs de la schizophrénie par exemple la pensée imposée, le syndrome d'influence, les hallucinations acoustico-verbales s'expliqueraient par un déficit d'une fonction appelée self monitoring. Le self monitoring est définit comme le processus permettant la reconnaissance de ses propres intentions d'actions. Le déficit en self monitoring entranerait ainsi un défaut de reconnaissance d'une action réalisée par soi-même comme étant le produit de notre propre intention. Le patient présentant un tel déficit attribue ainsi ses propres actions à des agents externes. Le déficit en self monitoring s'intègre dans un processus cognitif plus global, théorisé par Frith sous le terme de méta-représentation. Ce terme renvoie au processus cognitif permettant la prise de conscience de nos buts et intentions, ainsi que celles d'autrui. Les hallucinations sont ainsi conçues comme de fausses perceptions et les idées délirantes comme de fausses croyances . Un monitorage déficient dans les représentations des intentions d'autrui et des représentations de ses propres intentions serait à l'origine du développement d'inférences causales incorrectes et d'une altération de l'agentivité. Dans une récente revue de littérature (48), Garety et Freeman montrent que bien qu'il existe des arguments convaincants en faveur de l'association déficit en théorie de l'esprit et schizophrénie, la présence d'un tel déficit chez les personnes présentant un délire de persécution a été inconstamment retrouvée. En outre, en citant une méta-analyse portant sur plus de 40 études (49) les auteurs observent que le déficit de théorie de l'esprit est plutôt associé aux symptômes négatifs plutôt qu'aux symptômes positifs. 2. 3. Un biais de raisonnement probabiliste : le saut aux conclusions 2. 3. 1 Le saut aux conclusions Le biais de saut aux conclusions jumping to conclusions (JTC) dans la littérature anglo- saxonne fait partie des biais de raisonnement. Il s'agit d'un biais de raisonnement probabiliste caractérisé par une tendance à utiliser moins de données pour prendre une décision, ainsi qu'un niveau de confiance élevé en cette décision. 31 Ce biais a été le plus souvent évalué dans une tâche expérimentale de raisonnement probabiliste (voir précédemment les références à Huq et al. ) utilisant des bocaux contenant dans des proportions inverses (85 : 15) des perles de deux couleurs différentes. Un bocal est ensuite choisi et caché au participant. Sur la base des perles tirées une à une du bocal s électionné, le participant est amené à déterminer de quel bocal sont tirées les perles. Lorsqu'une décision est prise après tirage de deux perles ou moins, il existe un biais de saut aux conclusions. Une revue de littérature de 1999 (47) montre la présence d'un niveau de preuve satisfaisant en faveur de l'association JTC et idées délirantes. Plus tard, une nouvelle revue de littérature (48) confirme ces résultats. En passant en revue plus d'une soixantaine de nouvelles études sur le sujet, les auteurs concluent que le biais de JTC est associé à la présence d'idées délirantes et est exacerbé dans les états aigus (idées délirantes aigues). Ils trouvent également que le JTC reste relativement stable en réponse aux traitements neuroleptiques. Selon leurs observations, ce biais existerait également sous une forme atténuée dans les populations dites à risque (entendre ici à risque de développer des idées délirantes ; citons les personnalités schizotypiques, schizoïdes ou les troubles schizo-affectifs). Ce résultat est en faveur de l'argument selon lequel le JTC serait un trait de vulnérabilité au délire, et par extension, un possible facteur pronostique. Le mécanisme cognitif sous-tendant le biais demeure incertain, bien que certains travaux suggèrent que le JTC puisse être en lien avec l'anxiété et la mémoire de travail (50, 51). Pour Riccaboni et al. (52), deux problématiques restent à résoudre : le biais de saut aux conclusions n'explique pas comment, dès lors qu'une hypothèse est privilégiée sur la base du JTC, les patients délirants traitent une information qui serait en contradiction avec ladite hypothèse. Par ailleurs, ce biais n'explique pas pourquoi les sujets gardent une hypothèse et ne sautent pas de la même manière sur une nouvelle hypothèse. 2. 3. 2. Le besoin de clôture et la dimension motivationnelle comme possible médiateur du biais de saut aux conclusions 32 Le besoin de clôture need for closure dans la littérature anglo-saxonne correspond au besoin, pour une personne, de rechercher des explications claires et non ambigus. Le but étant d'éviter la confusion face à l'ambiguïté (53), un haut degré de besoin de clôture serait ainsi en lien avec une intolérance à l'ambiguïté (54). Le besoin de clôture augmente la sensibilité des individus aux effets de primauté (55). Décrit par le psychologue américain Salomon Asch (56), l'effet de primauté est un biais cognitif qui correspond au fait que l'impression générale vis-à-vis d'une personne (ou d'un évènement) est déterminée davantage par la première information perçue que par les suivantes. L'effet de primauté est lié au fonctionnement de la mémoire : il correspond à l'ancrage en mémoire à long terme de l'information contenue jusqu'alors dans la mémoire à court terme. Plus spécifiquement, ce serait la mémoire déclarative (qui est un des deux volets de la mémoire à long terme) et en particulier la mémoire épisodique qui serait impliquée. En outre, le besoin de clôture prédisposerait au biais d'inférence correspondante (57). Définit par Jones et Davis (58), le biais d'inférence correspondante correspond à la tendance à attribuer le comportement d'autrui à des prédispositions internes à autrui stables, telles qu'un trait de caractère et/ou une intentionnalité. Notons ici la proximité avec le biais d'attribution causale de Bentall (voir précédemment). Le besoin de clôture serait à l'origine d'une résistance à la contradiction suscitée par des informations nouvelles (59). Enfin, des données sont en faveur d'une association le besoin de clôture, JTC et symptomatologie délirante (60). 2. 3. 3. Le biais contre les indices infirmants Le biais qui fait tout particulièrement l'objet de notre travail est le biais contre les indices infirmants Bias Against Disconfirmatory Evidence (BADE) dans la littérature. Mis en évidence pour la première fois par Moritz et Woodward (1), il s'agit d'un défaut d'intégration et de prise en compte des preuves contredisant un jugement ou une croyance. 33 Ainsi, si l'on considère que les idées délirantes se fondent sur un style de raisonnement confirmatoire rejetant les preuves contradictoires, le BADE est présenté comme un biais probablement impliqué dans la persistance des idées délirantes. Ce biais a fait l'objet d'un certain nombre d'études. 2. 3. 3. 1. Un biais spécifique à la schizophrénie Moritz et Woodward (1) ont comparé 34 patients schizophrènes à 26 participants présentant un syndrome de stress post-traumatique (PTSD, Post traumatic stress disorder), 20 participants avec des troubles obsessionnels-compulsifs (TOC), et 26 participants sains de tous troubles psychiatriques. Le choix des groupes témoins psychiatriques à savoir le syndrome de stress post- traumatique et les TOC est motivé par la présence dans ces populations de pensées et images à vécu intrusif, se rapprochant dans une certaine mesure des expériences hallucinatoires et délirantes des sujets schizophrènes. Une consommation abusive ou une addiction aux toxiques ainsi que des antécédents de lésion cérébrale étaient des critères de non-inclusion applicables à l'ensemble des participants. Pour les TOC, la présence d'un score élevé à l'item 11 de la Y-BOCS (échelle de compulsion- obsession de Yale-Brown Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale) constituait un critère de non-inclusion, dans le sens o un score élevé à cet item traduit une absence de critique vis -à- vis des idéations obsessionnelles. Pour l'inclusion et la constitution des groupes, les auteurs ont utilisé le MINI (Mini International Neuropsychiatric Interview). La documentation psychopathologique et l'intensité symptomatique au sein de chaque groupe psychiatrique a été faite via la PANSS pour le groupe schizophrénie (Positive and Negative Syndrome Scale), la Y-BOCS pour les TOC, la SCID-1 (Structured Clinical Interview for the DSM-IV Axis 1Disorders) pour le PTSD. La procédure expérimentale consistait en une tâche picturale informatisée composée de 6 essais (précédés de 2 essais de pratique), chaque essai comprenant lui-même 6 étapes. Au sein de chaque essai, une image fragmentée était reconstituée au fur et à mesure des 6 étapes ; à chaque étape, un nouveau fragment de l'image était ajouté, aboutissant à une désambiguïsation progressive de ladite image. Les images utilisées étaient de simples 34 dessins de post-édition en noir et blanc, et représentaient un radeau, un éléphant, une guitare, un moulin, une sirène et un château. Les essais ont été effectués dans un ordre fixe. La moitié des essais (essais 1, 3, 5) étaient accompagnés de 6 à 9 interprétations de repère (condition indicée) dont une seul était correcte que le participant était amené à coter en terme de plausibilité de 0 à 5 (0 pour rejeté, 1 pour improbable, 2 pour possible, 3 pour probable, 4 pour décision définitive). L'autre moitié des essais (2, 4, 6) n'étaient pas accompagnée d'interprétations de repère (condition non indicée) ; les participants étaient amenés à donner leur(s) propre(s) interprétation(s) à chaque étape, en leur attribuant une cote de plausibilité selon la même échelle précédemment décrite. L'indice du BADE a été défini comme la différence entre la moyenne des scores de plausibilité pour les interprétations incorrectes à l'étape 1 et celles des étapes suivantes : la signature du BADE correspond ainsi à une faible diminution des scores de plausibilité pour ces interprétations incorrectes au cours des étapes. Les résultats de cette étude montrent l'existence d'un BADE dans le groupe schizophrénie à partir de l'étape 3, avec une significativité particulièrement forte surtout à partir de l'étape 5. De par les groupes témoins utilisés, les auteurs concluent que ce biais est spécifiquement retrouvé chez les sujets schizophrènes. Toutefois, ils ne retrouvent pas de corrélation significative entre l'indice du BADE et la symptomatologie positive mesurée via la PANSS. Une puissance insuffisante due à la taille d'échantillon pourrait selon eux être en cause. Dans cette première étude, Moritz et Woodward ont utilisé une tâche de décision picturale, avec un matériel émotionnellement neutre. Par la suite, on observe une variation méthodologique avec tantôt des études utilisant la tâche picturale, tantôt une tâche avec des scénarii. De plus, les données de cette étude de 2006 plaidaient en faveur d'une association spécifique entre BADE et schizophrénie. Or, des études ultérieures tendent à nuancer ce point. 2. 3. 3. 2. BADE et trouble de la personnalité schizotypique Dans deux autres études utilisant la même cohorte de participants, Woodward et al. utilisent ainsi une tâche de décision avec scénarii. Cette fois, ils testent l'hypothèse de la présence du BADE dans une population à risque de développer des idées délirantes : les personnes présentant 35 un trouble de la personnalité schizotypique. Pour constituer leur cohorte, les auteurs ont procédé à la passation du SPQ (Schizotypal Personnality Questionnaire auto-questionnaire de 74 items répartis en 9 sous-échelles, construit sur la base des critères diagnostique du DSM-III-R pour le trouble de la personnalité schizotypique) chez 535 étudiants universitaires. Les sujets présentant un score au SPQ supérieur au 90ème percentile et ceux avec des scores au SPQ inférieurs au 10ème percentile ont été inclus dans l'étude, et répartis en deux groupes : respectivement un groupe à haut degré de schizotypie et un groupe à bas degré de schizotypie. Au total, 75 participants (dont 6 perdus de vue) ont été inclus : 37 dans le groupe haut degré, 32 dans le groupe bas degré. La procédure expérimentale comprend 30 scénarios. Chaque scénario est composé de trois phrases désambiguïsant progressivement ledit scénario. A chacun des scénarios sont associées quatre interprétations auxquelles les participants sont amenés à attribuer une cote de plausibilité : une interprétation correcte, deux leurres et une interprétation absurde. Dans une première étude (61), les auteurs démontrent l'existence du BADE dans le trouble de personnalité schizotypique. Ils soulignent le fait que de tels résultats arguent en faveur d'une considération d'un spectre schizophrénique dans le domaine des psychoses plutôt qu'une conceptualisation de la schizophrénie en termes de pathologie à part entière, qui ne semble pas satisfaisante. Dans une deuxième étude (62), en partant de ces premiers résultats, les auteurs font passer à la cohorte de la première étude une batterie de tests neuropsychologiques comprenant : - Pour l'évaluation du niveau d'intelligence : le Quick Test d'Ammons et le NAART (North American Adult Reading Test) - Pour l'évaluation des fonctions exécutives : le WCST (Wisconsin Card Sorting Test) et le TMT (Trail Making Test) - Pour l'évaluation de la mémoire verbale : le RAVLT (Ray Auditory Verbal Learning Test) Les résultats montrent que le BADE est indépendant des fonctions cognitives mesurées, traduisant le fait que le BADE ne refléterait pas un déficit plus général d'intégration de l'information, ni une simple persévération de réponses, ou un déficit global des fonctions exécutives. Les données de cette étude démontrent également que le BADE est associé aux dimensions positives du questionnaire SPQ. Toutefois, l'association spécifique avec les idées 36 délirantes n'a pas été retrouvée aussi fortement qu'attendue. Les sous-échelles dimensionnelles du SPQ significativement corrélées aux indices du BADE étaient les suivantes : - Anxiété sociale - Idées de référence - Expériences perceptuelles inhabituelles - Croyances bizarres ou magiques - Comportement bizarre ou excentrique Concernant l'indépendance du BADE vis-à-vis des fonctions exécutives, l'équipe de Riccaboni en Italie retrouvent des résultats contradictoires et notamment une association significative entre BADE et troubles des fonctions exécutives (52). Par ailleurs, le BADE a été retrouvé significativement associé aux déficits en théorie de l'esprit. Il est toutefois utile de souligner ici que, bien que Riccaboni et al. utilisent le même paradigme que Woodward et al. pour la mesure du BADE (décrit précédemment), les populations des deux études diffèrent : respectivement une population de sujets schizophrènes stabilisés d'un côté et des sujets à haut et bas degré de schizotypie de l'autre. Par ailleurs, dans l'étude italienne, n'ayant pas référencé précisément les thématiques délirantes en présence dans leur échantillon de participants, et en se référant à la théorie du biais d'attribution de Bentall, les auteurs n'écartent pas la possibilité d'un facteur confondant, et notamment la possibilité que les déficits des fonctions exécutives et de théorie de l'esprit puissent être associés à la présence d'un tel biais. Ils considèrent en effet qu'il est possible que le délire de persécution soit majoritairement présent dans leur échantillon ; or le délire de persécution a été retrouvé associé au biais d'attribution causale et à la théorie de l'esprit de manière convaincante (voir paragraphes dédiés). 2. 3. 3. 3. BADE et JTC : deux biais de raisonnement indépendants ? En 2014, Juarez-Ramos et al. (63) comparent trois groupes de participants : un premier groupe composé de 15 participants avec un diagnostic de schizophrénie, un deuxième groupe de 15 participants présentant un haut degré de schizotypie, et un troisième groupe de 15 participants présentant un bas degré de schizotypie. Ils utilisent le même paradigme expérimental que Moritz et Woodward en 2006 (1), à savoir une tâche de décision picturale. Néanmoins, ils y apportent certaines modifications : 37 - 10 essais, au lieu de 6 pour Moritz et Woodward - Chaque essai comprend 8 étapes au lieu de 6 - Dans la condition indicée , le nombre d'interprétations de repères fournies est fixe et au nombre de 6 (alors que les interprétations variaient entre 6 et 9 pour l'autre étude) Les auteurs ont procédé à diverses mesures, dont la mesure de l'indice du BADE ainsi que la présence ou non d'un biais de saut aux conclusions (JTC). La mesure du BADE a été effectuée selon la même méthode que celle utilisée par Moritz et Woodward. La mesure du JTC correspond au nombre d'étapes nécessaires au participant pour aboutir à une cotation de plausibilité maximale pour au moins l'une des interprétations. Les résultats de cette étude montrent une absence de corrélation entre les scores obtenus pour le BADE et ceux obtenus pour le JTC. Par ailleurs, cette étude montre un BADE significativement plus important chez les participants schizophrènes que chez les contrôles, aussi bien les sujets à haut et bas degré de schizotypie. Pour clôturer cette section sur le biais contre les indices infirmants, citons une dernière étude (64) qui apporte davantage d'arguments en faveur d'une preuve convaincante de l'existence d'une association entre BADE et idées délirantes. Par ailleurs, l'association BADE et schizophrénie semble indéniable au vu des données de la littérature sur le sujet. Concernant la spécificité de cette association, elle est mise en doute uniquement dans les études employant des groupes contrôles répondant au diagnostic de trouble de la personnalité schizotypique, ce qui plaiderait pour certains auteurs en faveur de la définition d'un spectre schizophrénique plutôt qu'une acception de la schizophrénie comme pathologie à part entière. 2. 4. La théorie de la saillance aberrante Récemment, la théorie d'une saillance aberrante dans la psychose et en particulier dans la schizophrénie a vu le jour. Deux conceptions prédominent : la conception neurobiologique, 38 que l'on attribue à l'équipe de Kapur, et la conception neuropsychologique, attribuée à Keefe et ses collaborateurs. En s'intéressant au rôle de la dopamine dans les systèmes de récompense et dans la saillance motivationnelle, Kapur suggère que les symptômes psychotiques positifs, tels que le délire et les hallucinations, résultent d'une assignation erronée soit de la nouveauté soit de la saillance à des objets ou à des associations de pensées (65). Selon la théorie de la saillance motivationnelle, construite sur la base des travaux d'auteurs tels que Bindra (66), Toates (67), Robbins et Everitt (68), la dopamine agit comme le médiateur qui permet d'attribuer une valence aversive ou attractive à l'information neutre et brute issue du traitement d'un stimuli donné. Selon cette théorie, le comportement humain est habituellement et naturellement dirigé vers ce qui est plaisant. Or, l'attribution de ce qui est plaisant ou non est médié par le système dopaminergique, en particulier le système dopaminergique mésolimbique (69). Il est important de souligner qu'il s'agit bien d'un rôle de médiateur : la dopamine ne crée pas le processus de l'acquisition de la saillance mais sert de médiateur au processus d'acquisition de la saillance. La mise en jeu du système dopaminergique se fait toujours en lien avec un stimulus existant. Elle ne se fait pas de manière indépendante à l'existence d'un stimulus, du moins dans des circonstances normales. En effet, selon Kapur, dans les psychoses délirantes (Kapur s'intéresse uniquement au symptôme délire/hallucination) il y aurait une dysrégulation de ce système dopaminergique, qui aurait un fonctionnement en quelque sorte délié aux stimuli, autrement dit la régulation de l'activité du système dopaminergique se ferait indépendamment des éléments contextuels. L'activité dopaminergique devient inappropriée au contexte. Ainsi le système dopaminergique, qui dans les conditions habituelles médiatise la régulation de la saillance ou de la nouveauté liée au contexte, dans le processus psychotique conduit à l'émergence de saillance ou de nouveauté aberrante. Il passerait ainsi de médiateur (en situation normale) à créateur (en situation pathologique) de saillances sans lien contextuel, et donc le plus souvent non pertinentes, aberrantes. Cela serait alors source, dans la subjectivité du patient, d'un sentiment de perplexité et de concernement grandissant face aux situations faussement nouvelles ou saillantes qu'il rencontre. Le patient s'y trouve confronté sans pouvoir leur assigner un sens compréhensible . 39 Le concernement est un terme que l'on doit à Starobinski (70) et reprit plus tard par Grivois (71) : il correspond à l'expérience d'un individu qui se retrouve au centre des mouvements et intentions du reste des hommes. Une amplification transitoire du concernement peut survenir dans des circonstances sociales inattendues, et est tout particulièrement observable chez les sujets anxieux. Cette amplification reste éphémère chez ces individus. Dans la psychose, l'amplification est permanente et persiste en dehors de toute situation d'interaction sociale. Le résultat à terme, de ce concernement amplifié associé à la perplexité grandissante, aboutirait à la modification de l'humeur et du comportement, et in fine, au délire. Selon Kapur, confrontés à un tel vécu subjectif, les individus opéreraient sur ces expériences perceptuelles aberrantes une tentative d'explication de type descendante (top-down) dans le but de leur donner un sens. Or, dans cet effort de mise en sens, l'individu fait appel à des thématiques culturelles qui lui sont propres : c'est ce qui expliquerait, selon Kapur, qu'une dysrégulation neurochimique commune puisse se traduire par des manifestations psychopathologiques si diversement rencontrées dans la psychose. Pour illustrer son propos, il donne l'exemple d'un patient Africain qui serait susceptible d'expliquer une expérience de saillance aberrante comme le produit d'un ensorcellement par un chaman, alors qu'un patient Canadien serait susceptible d'expliquer la même expérience perceptuelle aberrante par un complot de la garde montée royale canadienne. Selon Kapur, le délire serait le résultat final d'une combinaison entre dysrégulation neurochimique et biais cognitifs : une anomalie biologique, la dysrégulation dopaminergique, engendre une saillance aberrante, à l'origine d'un vécu subjectif confus et perplexe ; à un niveau cognitif, des biais interviendraient de manière combinée dans la tentative de mise en sens de cette expérience aberrante. Ce serait, schématiquement, la combinaison de ces éléments qui aboutiraient à la formation du délire. Kraus, Keefe & Krishnan (72) postulent eux une approche fondée sur un processus général d'altération de la mémoire prédictive. La mémoire prédictive est présentée comme le processus permettant la formation de représentations et donc de souvenirs qui mettent l'accent sur les propriétés cohérentes des événements sensoriels et cognitifs vécus, et ensuite mémorisés. La mémoire prédictive a ainsi pour fonction, comme son nom l'indique, de prédire le prochain moment de l'expérience basée sur la confluence de ces souvenirs invariants et un contexte actuel. 40 La perception est définie par ces auteurs comme non pas une simple transposition de bas en haut d'un stimulus sensoriel, mais comme une mise en sens des données brutes du stimulus, une construction étayant l'interaction avec l'environnement. Afin de guider la future perception, la mémoire se consacre essentiellement à coder les éléments essentiels de l'expérience : les aspects qui sont éprouvé à plusieurs reprises simultanément ou en success ion immédiate. L'expérience perceptive faite à plusieurs reprises contient ainsi des propriétés invariantes. De ce fait, dans la mesure o ces propriétés invariantes d'expérience sont mises en évidence, la mémoire est en mesure de guider les attentes à travers des associations contextuelles qui couvrent à la fois le temps et l'espace. Donc : prévoir, anticiper l'expérience. Tout se passe comme s'il y avait une comparaison de plus en plus automatique de l'expérience actuelle dans ses similitudes avec celle qui a déjà été vécue. De ce fait, l'attention, notamment, est toujours dirigée, selon ces auteurs. Le plus souvent involontairement, de manière automatique, sous l'action de cette mémoire prédictive, l'attention, dans un contexte précis, est portée sur les stimuli les plus pertinents, les indices les plus pertinents : ceux qui devraient être là conformément aux propriétés invariantes de(des) l'expérience(s) similaire(s) antérieures mémorisées. Cela est à l'origine du sentiment de familiarité. Pour les auteurs, la mémoire prédictive permettrait d'opérer un véritable filtrage attentionnel des stimuli, et ce de manière non volontaire, automatique. Pour ces auteurs, une altération ou un déficit de la mémoire prédictive serait notamment à l'origine d'une altération plus ou moins étendues des associations sensori-motrices et sensori- verbales acquises, associations conférant en situation normale leur caractère familier aux évènements. Cela engendre en premier lieu le développement d'une attention non chapotée par l'expérience, donc pouvant devenir aberrante. Les stimuli communément considérés comme habituels peuvent, du fait de cette attention aberrante, déliée, acquérir un caractère inhabituel, anormal en termes de perception. Cette théorie de la saillance aberrante présente l'intérêt de proposer un cadre théorique intégrant plusieurs niveaux de dysfonctionnements. En considérant cette théorie de la saillance aberrante, nous avons émis l'hypothèse qu'un trouble de l'attention puisse être en jeu dans le biais auquel nous nous intéressons tout particulièrement dans ce travail, à savoir le biais contre les indices infirmants (BADE). Plus précisément, l'hypothèse serait qu'une attention aberrante, 41 non pertinente, serait à l'origine d'une collecte d'informations sensorielles et perceptuelles non pertinentes, engendrant des décisions incorrectes ou aberrantes. L'exploration de cette hypothèse est l'objet de l'étude plus globale dans laquelle s'intègre notre travail actuel. Cette étude consiste en une modification de la tâche de décision picturale que nous utilisons ici dans le sens d'une modification de la saillance attentionnelle des indices pertinents. Le résultat attendu est une amélioration de la prise en compte des indices pertinents par les patients, et, in fine, une amélioration de l'indice du BADE. Par ailleurs, il est également fait l'hypothèse de l'existence d'un lien entre ce biais contre les indices infirmants et d'autres dimensions cliniques de la maladie schizophrénique, à savoir : les croyances aux voix (hallucination auditives), les plaintes subjectives et l'ambivalence schizotypique. En effet, si de tels liens étaient mis en évidence, nous serions en mesure de supposer que ce qui relie ces deux phénomènes pourrait être une saillance attentionnelle aberrante. L'hallucination auditive, notamment acousticoverbale, pourrait ainsi être le résultat d'une saillance aberrante d'une ou plusieurs pensées. Parmi les plaintes subjectives mesurées notamment par le questionnaire des plaintes de Francfort (Frankfurt Complaint Questionnaire), l'item De temps à autre, quand je marche, je deviens conscient de chaque pas peut être le reflet d'une attention aberrante à certains chanons d'une expérience (la marche) sensée être involontaire, automatique. Concernant l'ambivalence schizotypique, certains auteurs (Cohen, Minor & Najolia (73) ont proposé que l'ambivalence observée dans la schizophrénie résulterait d'une persistance attentionnelle anormale vis-à-vis d'émotions négatives temporellement proches de stimuli émotionnels positifs. 42 2EME PARTIE : ETUDE CLINIQUE Comme nous l'avons déjà précisé, ce travail présente les résultats préliminaires d'une étude que nous menons sur le CH Philippe Pinel. L'objectif principal de cette étude est de reproduire le BADE dans une population francophone, et de mettre en évidence sa spécificité à la schizophrénie. Un des objectifs secondaires est de modifier la tâche de décision picturale de manière à augmenter la saillance attentionnelle des nouveaux indices, avec l'hypothèse que cela pourrait diminuer le BADE. Enfin, par l'intermédiaire de la passation de plusieurs échelles psychométriques évaluant différentes dimensions cliniques chez le sujet schizophrène, cette étude vise à tester l'hypothèse d'un lien entre d'une part le BADE et d'autre part les symptômes psychotiques positifs, les plaintes subjectives des patients, leur degré de croyance aux hallucinations acousticoverbales, l'intensité de l'ambivalence schizotypique. I. OBJECTIFS DE L'ETUDE L'objectif principal du présent travail est de vérifier l'hypothèse que les patients schizophrènes présentent un biais contre les indices infirmatifs (BADE, pour Bias Against Disconfirmatory Evidence dans la littérature anglo-saxonne), et ce de manière spécifique. Nos hypothèses secondaires consistaient à supposer qu'il existerait un lien entre l'indice du BADE et certaines dimensions cliniques, en particulier la symptomatologie positive de la schizophrénie et les hallucinations. Afin de tester ces hypothèses, l'objectif secondaire était de déterminer s'il existe une corrélation, chez les sujets schizophrènes, entre les indices du BADE et les scores obtenus à différentes échelles psychométriques : l'échelle des symptômes positifs et négatifs ou PANSS (Positive and Negative Syndrome Scale) et l'échelle d'appréciation des symptômes positifs ou SAPS (Scale for the Assessment of Positive Symptoms). 43 II. MATERIEL ET METHODE 1. Population Au total, 60 personnes ont participé à l'étude. Le nombre de participants nécessaire a été de 30 par groupe, soit 90 participants, dans la mesure o cet effectif a été suffisant pour mettre en évidence à plusieurs reprises le phénomène BADE. Le travail que nous présentons ici consiste en des résultats préliminaires d'une étude prévue sur 3 ans. Compte-tenu de la durée d'inclusion dont nous disposions, seulement 60 participants ont pu être recrutés. Les participants ont été répartis en trois groupes : un groupe de participants avec un diagnostic de schizophrénie (n 20) que l'on nommera groupe schizophrénie , et deux groupes contrôle dont un groupe de participants avec un diagnostic d'épisode dépressif caractérisé (n 20) que l'on nommera groupe dépression , et un groupe de sujets témoins sains (n 20) que l'on nommera groupe témoin . Les participants devaient être âgés entre 18 et 50 ans pour être inclus dans l'étude. Les critères d'inclusion spécifiques à chaque groupe étaient : - Pour le groupe schizophrénie : avoir un diagnostic de schizophrénie selon les critères du DSM-IV-TR, être dans un état stabilisé, c'est-à-dire en fin de prise en charge hospitalière ou en soins ambulatoires. - Pour le groupe dépression : avoir un diagnostic d'épisode dépressif majeur actuel selon les critères du DSM-IV-TR Les critères de non-inclusion communs à l'ensemble des participants étaient : un antécédent de lésion cérébrale, un trouble neurologique sévère, une toxicomanie ou un abus de toxiques, une faible fluence en français. Les critères spécifiques de non-inclusion étaient : - Pour le groupe schizophrénie : mesure de protection par tutelle, la présence d'une telle mesure reflétant en effet un handicap fonctionnel important souvent en lien avec une évolution déficitaire sur le plan cognitif en particulier de la maladie. - Pour le groupe dépression : diagnostic de trouble bipolaire selon le DSM-IV-TR - Pour le groupe de sujets témoins sains : antécédents de diagnostic ou diagnostic actuel d'un trouble de l'Axe I du DSM-IV-TR 44 Les patients avec diagnostic de schizophrénie ont été recrutés sur le Centre Hospi talier Philippe Pinel à Amiens, hospitalisés ou ambulatoires, via la base de données du DIRM (Département d'Information et de Recherche Médicale) de l'hôpital. Les patients hospitalisés ont été recruté en fin de séjour, dans les trois services d'hospitalisation pour adultes que compte le CH Philippe Pinel. Les patients ambulatoires ont été recrutés sur deux CMP (Centre de consultation médico-psychologique) et deux établissements d'hôpital de jour, tous situés sur Amiens et affiliés au CH Philippe Pinel. Les patients avec un diagnostic d'épisode dépressif majeur ont été recrutés dans l'Unité de Psychiatrie Adulte (U. P. A. ), au Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens. Les sujets témoins sains ont été recrutés parmi les étudiant(e)s de l'Institut de Formation en Soins Infirmiers du CH Philippe Pinel et les internes de médecine effectuant leur internat à Amiens. Le recrutement a débuté le 18 mai 2015 et a été clôturé le 08 juillet 2015. Un avis favorable de la Commission de Protection des Personnes a été obtenu le 26 février 2015. Le consentement des participants éclairé par information orale et lettre d'information a été préalablement recueilli. Nous n'avons pas eu de refus de participation. Tous les participants ont été jusqu'au bout de la procédure expérimentale. 2. Procédure La procédure expérimentale s'organisait autour de deux entretiens. Le premier entretien, dont la durée moyenne était de 60 minutes, consistait en une vérification, par la passation du MINI, du diagnostic de schizophrénie et de dépression pour les groupes cliniques et de l'absence de troubles de l'Axe I pour le groupe des sujets sains. Par ailleurs, ce temps était également dévolu à l'évaluation des symptômes psychotiques pour les participants schizophrènes par la PANSS et la SAPS, et l'évaluation de l'intensité de la symptomatologie dépressive par l'inventaire de Beck (BDI-II) chez les participants dépressifs, schizophrènes et sains. 45 A la fin de cette première entrevue, un rendez-vous était fixé afin de passer à la seconde et dernière étape de la procédure. Le deuxième entretien, d'une durée moyenne de 60 minutes également, consistait en la passation de la tâche de décision picturale, ainsi que les échelles EAS, BAVQ-R, FCQ-24, QPF- S. Les entretiens avaient lieu dans une pièce dédiée, réservée à l'avance, devant être au calme, c'est-à-dire protégée de toute stimulation potentiellement parasite. 3. La tâche de décision picturale La tâche de décision picturale a été construite sur le modèle de celle utilisée par Moritz et Woodward (1). Elle consiste en 8 essais dont deux essais de familiarisation. A chaque essai, une image représentant un objet est initialement présentée de manière incomplète et révélée au cours de 8 étapes successives. A chacune de ces étapes, une nouvelle partie de l'image est ajoutée, constituant un nouvel indice permettant aux participants de juger de la plausibilité de six interprétations présentées simultanément et invariablement au cours des 8 étapes. A chaque essai correspond une image. Les images utilisées sont identiques à celles utilisées par Moritz et Woodward, et correspondent à de simples dessins de post-édition en noir et blanc (voir Annexe 1). La tâche expérimentale a été administrée à tous les participants. Elle a été présentée sur ordinateur à l'aide du logiciel Matlab. Les instructions ont d'abord été données visuellement, suivi de deux essais de familiarisation. Après vérification par l'investigateur de la bonne compréhension des consignes, les participants devaient répondre aux 6 essais suivants constitués chacun de 8 étapes. Au cours de chaque étape, ils devaient juger sur une échelle de 1 à 5 (1 pour Exclu , 2 pour Improbable , 3 pour Possible , 4 pour Probable , 5 pour Définitif ) de la plausibilité de chacune des 6 interprétations présentées à chaque étape. A chaque essai, 5 de ces interprétations sont erronées et une seule est correcte. L'indice du BADE est calculé par la différence des scores moyens de plausibilité attribués aux interprétations incorrectes entre l'étape 1 et les étapes ultérieures (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8). Il y a donc 7 scores de changement. Plus cet indice est négatif, meilleure est la révision des scores de plausibilité attribués aux interprétations incorrectes au fur et à mesure des étapes. Plus cet indice 46 est proche de zéro, moins ces scores de plausibilité pour les interprétations incorrectes changent au cours des étapes. Un indice proche de zéro traduit ainsi un BADE, c'est à dire une persistance des jugements perceptifs erronés malgré les indices contradictoires successivement ajoutés au cours des étapes. 4. Outils 4. 1. Le MINI Disponible en français, le MINI (Mini International Neuropsychiatric Interview) est un hétéro-questionnaire structuré à visée diagnostique (74) constitué de 120 questions à réponses dichotomiques (oui/non) construit sur la base des critères du DSM-IV (voir Annexe 2) et validé. Il permet d'identifier les principaux troubles de la l'Axe I : l'épisode de dépression majeure, les épisodes maniaques, le trouble panique, l'agoraphobie, l'anxiété généralisée, la phobie sociale, les troubles obsessionnels-compulsifs, les addictions, le syndrome de stress post-traumatique, l'anorexie, la boulimie. La durée de passation du MINI est de 20 à 40 minutes. La version utilisée dans cette étude comprend des questions sur des troubles actuels mais aussi passés. Le MINI a été administré à l'ensemble des participants dans un objectif de vérification des diagnostics de schizophrénie et de dépression ainsi que de l'absence de troubles dans le groupe des sujets témoins non-cliniques. 4. 2. La PANSS et la SAPS 4. 2. 1. La PANSS Développée et validée par Kay, Fiszbein et Opler en 1987 (75), la PANSS (Positive And Negative Syndrome Scale) ou échelle des symptômes positifs et négatifs (ESPN), est une échelle à 30 items, côtés de 1 à 7 (1 : absent ; 2 : minime ; 3 : léger ; 4 : moyen ; 5 : modérément sévère ; 6 : sévère ; 7 : extrême). Elle a été traduite et validée en français par J. P. Lépine. C'est un outil d'évaluation psychopathologique des états psychotiques, en particulier la schizophrénie. Elle se subdivise en trois sous-échelles : 47 - l'échelle évaluant la dimension positive (P), c'est-à-dire les symptômes positifs, et qui est composée de 7 items (idées délirantes, désorganisation conceptuelle, comportement hallucinatoire, excitation, idées de grandeur, méfiance/persécution, hostilité) - l'échelle évaluant la dimension négative (N), à savoir les symptômes négatifs , également composée de 7 items (émoussement affectif, retrait émotionnel, mauvais contact, - et enfin l'échelle de psychopathologie générale (G), composée de 16 items La cotation s'effectue à l'aide du manuel de cotation qui a été traduit en français par J. P. Lépine. La durée de la passation est de l'ordre de 45 minutes à 60 minutes. La PANSS a été utilisée dans notre étude afin d'évaluer l'intensité des dimensions positives et négatives de la schizophrénie. 4. 2. 2. La SAPS Développée et validée par Andreasen (76) la SAPS (Scale for the Assessment of Positive Symptoms) échelle d'appréciation des symptômes positifs en français est une échelle composée de 34 items répartis en 4 sous-échelles. Elle permet d'évaluer les symptômes positifs dans le cadre d'une schizophrénie mais peut aussi être utilisée dans le cadre d'un autre trouble psychotique majeur. Elle a été traduite et validée en français par Boyer et Lecrubier (77). Les 34 items de la SAPS appartiennent à 4 composants principaux : hallucinations, idées délirantes, comportement bizarre, troubles de la pensée formelle non déficitaire. La durée de passation de la SAPS varie entre 30 et 40 minutes. Elle débute par un entretien libre d'une dizaine de minutes o le patient explique les raisons de son hospitalisation ou de ses consultations de suivi, et donne des détails sur sa biographie. A cela suit un entretien directif d'une trentaine de minutes o sont posées les questions nécessaires à la bonne cotation des items. Chaque item est coté de 0 (absence) à 5 (sévère). Quatre scores peuvent être obtenus : un score global (somme de tous les items), un sous-score de chacun des composants, une somme des sous-scores, et enfin une somme des items évaluation globale . L'item évaluation globale correspond à une appréciation de l'investigateur au sujet de chacun des 4 composants précédemment décrits. La SAPS a été administrée à l'ensemble des participants du groupe schizophrénie . 48 4. 3. L'inventaire de dépression de Beck (BDI-II) La version initiale de l'inventaire de dépression de Beck (Beck Depression Inventory) date de 1961 (78). Cette première version a par la suite été révisée afin d'obtenir une formulation plus claire des items et retirer les items trop semblables. La version standard actuelle date de 1996, et est composée de 21 items. Il existe une version abrégée (par Beck lui-même) composée de 13 items (items 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 13, 14, 15, 17 de la version standard). Elle a été traduite et validée en français (79). Cet outil est un auto-questionnaire permettant une estimation quantitative des affects dépressifs. Les items se présentent sous la forme d'une série de 4 énoncés gradués de 0 (valeur dépressive nulle) à 3 (valeur dépressive maximale). Le participant est amené à choisir l'énoncé correspondant le mieux à son humeur. La note globale est obtenue en additionnant les scores à chaque item. Pour la version abrégée à 13 items, les scores peuvent varier de 0 à 39. Plus le score est élevé, plus le sujet est déprimé. Dans notre étude, la version abrégée a été utilisée pour documenter l'intensité de la dépression chez les participants dépressifs ainsi que chez les sujets schizophrènes. L'ensemble de ces participants ont rempli le questionnaire. Notre choix a été guidé par le fait que la version abrégée présente une bonne corrélation avec la version standard, et offre un intérêt en terme s de temps de passation. 5. Stratégie d'analyse statistique L'indice du BADE a fait l'objet d'une ANOVA mixte à mesures répétées avec pour facteur inter-sujet le Groupe (Schizophrénie, Dépression ou Témoin) et pour facteur intra-sujet l'Etape (1, 2, 3, 4, 5, 6, ou 7) afin de tester un effet principal de Groupe, un effet principal de l'Etape, ainsi qu'une interaction Groupe*Etape. Les Etapes sont à comprendre ici comme la différence entre l'étape 1 et les étapes ultérieures au sein d'une même série de la tâche de décision picturale : - Etape 1 : différence entre l'étape 2 et l'étape 1 - Etape 2 : différence entre l'étape 3 et l'étape 1 49 - Etape 3 : différence entre l'étape 4 et l'étape 1 - Etape 4 : différence entre l'étape 5 et l'étape 1 - Etape 5 : différence entre l'étape 6 et l'étape 1 - Etape 6 : différence entre l'étape 7 et l'étape 1 - Etape 7 : différence entre l'étape 8 et l'étape 1 Pour expliquer une interaction Groupe*Etape, nous avons procédé à une analyse post-hoc avec le test de comparaison multiple de Tukey afin de comparer nos trois groupes pour chaque étape. Une analyse de corrélation à l'aide du coefficient de corrélation de Spearman a été effectuée entre les différentes échelles psychométriques et l'indice du BADE. Leur significativité a été testée à l'aide du test de Student. III. RESULTATS 1. Statistiques descriptives des groupes 1. 1. Sociodémographiques 1. 1. 1. Age Pour l'âge, il n'y avait pas de différence significative entre le groupe Schizophrénie, MSchizophrénie 33, SDSchizophrénie 8. 89, et le groupe Dépression, MDépression 31. 35, SDDépression 11. 42 (t -. 51, ns), le groupe Schizophrénie et le groupe Témoin, MTémoin 28. 95, SDTémoin 2. 5 (t -1. 96, ns), ni entre le groupe Dépression et le groupe Témoin (t -. 92, ns). 1. 1. 2. Genre Pour le genre, il n'y avait pas de différence significative entre les trois groupes, 2 5. 74 (ns). 1. 1. 3. Niveau d'étude 50 Il existe une différence significative de niveau d'étude entre le groupe Témoin et les groupes Schizophrénie et Dépression, 2 54. 45, p < . 001. Il n'y a cependant pas de différence significative pour le niveau d'étude entre les groupes Schizophrénie et Dépression, 2 10. 14, ns. 1. 2. Intensité des symptômes dépressifs Il existe une différence significative entre les groupes pour les scores obtenus à l'inventaire de dépression de Beck (BDI). Plus précisément, le groupe Dépression présente un score au BDI (M 18. 7 ; SD 5. 98) significativement supérieur au groupe Schizophrénie (M 9. 3 ; SD 7. 6), t(38) 4. 36, p < . 001. De même, le score au BDI du groupe Dépression est significativement supérieur à celui du groupe Témoin (M . 4 ; SD 1. 39), t(38) 13. 32, p < . 001. 1. 3. Intensité des symptômes psychotiques Les résultats pour l'échelle de la PANSS montrent une moyenne M 69. 9 (SD 18. 78), avec une valeur minimale à 40 et une maximale à 113. La variable score à la PANSS présentait par ailleurs une bonne dispersion ainsi qu'une bonne symétrie. Les résultats pour l'échelle de la SAPS montrent une moyenne M 33 (SD 20. 42), avec une valeur minimale à 8 et une maximale à 77. De même, la dispersion de la variable était satisfaisante. 2. Statistiques descriptives des indices du BADE 2. 1. Moyennes et écarts-type des indices du BADE Les moyennes et écarts-type des 7 indices du BADE pour chaque groupe, ainsi que la moyenne totale (et écart-type) des mesures du BADE des 3 groupes sont présentés dans le tableau 2. 51 Tableau 2. Moyennes et écarts-type des indices du BADE pour les 3 groupes à chaque étape Moyenne Ecart-type -0. 17 -0. 08 0. 02 -0. 08 -0. 33 -0. 22 -0. 01 -0. 18 -0. 60 -0. 53 0. 03 -0. 36 -0. 89 -0. 70 -0. 15 -0. 58 -1. 11 -0. 90 -0. 39 -0. 80 -1. 45 -1. 16 -0. 53 -1. 05 -1. 64 -1. 28 -0. 72 -1. 21 0. 24 0. 34 0. 29 0. 30 0. 29 0. 44 0. 45 0. 42 0. 30 0. 47 0. 66 0. 57 0. 38 0. 48 0. 66 0. 60 0. 46 0. 51 0. 61 0. 61 0. 28 0. 52 0. 66 0. 64 0. 28 0. 57 0. 72 0. 67 Indice 1 Groupe Témoin Dép. Scz. Total Indice 2 Témoin Dép. Scz. Total Indice 3 Témoin Dép. Scz. Total Indice 4 Témoin Dép. Scz. Total Indice 5 Témoin Dép. Scz. Total Indice 6 Témoin Dép. Scz. Total Indice 7 Témoin Dép. Scz. Total *scz. : Schizophrénie * dep. : Dépression N 20 20 20 60 20 20 20 60 20 20 20 60 20 20 20 60 20 20 20 60 20 20 20 60 20 20 20 60 52 2. 2. Moyennes marginales estimées de l'indice du BADE selon les groupes Les moyennes marginales des indices du BADE pour chacun des groupes sont présentées dans le tableau 3. Pour le groupe Schizophrénie, M -. 25 ; SD . 09, pour le groupe Dépression, M -. 69 ; SD . 09, pour le groupe Témoin, M -. 88 ; SD . 09. Tableau 3 Moyennes marginales de l'indice du BADE des 3 groupes Groupe Témoin Dépression Schizophrénie Intervalle de confiance à 95% Moyenne Ecart-type Borne inférieure Limite supérieure -0. 88 -0. 69 -0. 25 0. 09 0. 09 0. 09 -1. 06 -0. 87 -0. 43 -0. 70 -0. 52 -0. 07 Moyennes marginales des indices du BADE pour chaque Graphique 1 groupe Témoin Dépression Schizophrénie Groupes Moyennes marginales des indices du BADE 0 -0, 1 -0, 2 -0, 3 -0, 4 -0, 5 -0, 6 -0, 7 -0, 8 -0, 9 -1 2. 3. Moyennes marginales estimées de l'indice du BADE selon les étapes 53 Les moyennes marginales des indices du BADE pour chacune des étapes sont présentées dans le tableau 4. Pour l'Etape 1, M -0. 08 ; SD 0. 04, pour l'Etape 2, M -0. 18 ; SD 0. 05, pour l'Etape 3, M -0. 36 ; SD 0. 07, pour l'Etape 4, M -0. 58 ; SD 0. 07, pour l'Etape 5, M -0. 80 ; SD 0. 07, pour l'Etape 6, M -1. 05 ; SD 0. 07, pour l'Etape 7, M -1. 21 ; SD 0. 07. Tableau 4 Moyennes marginales des indices du BADE selon les étapes 1 2 3 4 5 6 7 Intervalle de confiance à 95% Moyenne Ecart-type Borne inférieure Limite supérieure -0. 08 -0. 18 -0. 36 -0. 58 -0. 80 -1. 05 -1. 21 0. 04 0. 05 0. 07 0. 07 0. 07 0. 07 0. 07 -0. 15 -0. 29 -0. 49 -0. 71 -0. 94 -1. 18 -1. 35 -0. 002 -0. 08 -0. 24 -0. 44 -0. 67 -0. 91 -1. 07 54 Moyennes marginales estimées des indices du BADE selon les Graphique 2 Etapes 1 2 3 4 5 6 7 Etapes Moyennes marginales estimées 0 -0, 2 -0, 4 -0, 6 -0, 8 -1 -1, 2 -1, 4 s e é m l i t s e s e a n g r a m i s e n n e y o M 3. Effet principal du groupe L'analyse par ANOVA mixte à mesures répétées met en évidence un effet principal du groupe, F(2, 57) 13. 26, p < . 0001. L'indice du BADE est significativement plus élevé pour le groupe Schizophrénie (M -. 25 ; SD . 09) comparativement au groupe Témoin (M -. 88 ; SD . 09) (p < . 001) et au groupe Dépression (M -. 69 ; SD . 09) (p < . 01). Par contre, l'indice du BADE ne diffère pas de manière significative entre le groupe Dépression et le groupe Témoin (ns ; p . 42) (voir le graphique 1). 4. Effet principal de l'Etape On retrouve également un effet principal de l'Etape, F(6, 342) 131. 80, p < . 001. 55 L'indice du BADE est significativement plus élevé à l'étape 1 qu'aux autres étapes (M - . 08 ; SD . 04) (p < . 05) et ceci se répète pour chacune des autres étapes comparées les unes aux autres (voir tableau 5). Tableau 5 Comparaison par paire des indices du BADE selon les Etapes Etape Différence des Ecart- p Intervalle de confiance à 95% Borne Limite inférieure supérieure Etape (I) 1 2 3 4 (J) moyennes (I-J) 2 3 4 5 6 7 1 3 4 5 6 7 1 2 4 5 6 7 1 2 3 0. 11 0. 29 0. 50 0. 73 0. 97 1. 132 -0. 11 0. 18 0. 39 0. 62 0. 86 1. 03 -0. 29 -0. 18 0. 21 0. 44 0. 68 0. 85 -0. 50 -0. 39 -0. 21 type 0. 03 0. 02 0. 01 0. 05 < 0. 001 0. 11 0. 06 < 0. 001 0. 33 0. 06 < 0. 001 0. 06 < 0. 001 0. 53 0. 77 0. 07 < 0. 001 0. 91 0. 03 0. 05 0. 02 0. 01 -0. 20 0. 02 0. 05 < 0. 001 0. 23 0. 06 < 0. 001 0. 06 < 0. 001 0. 44 0. 67 0. 07 < 0. 001 0. 80 0. 05 < 0. 001 -0. 46 0. 05 0. 01 -0. 34 0. 03 < 0. 001 0. 11 0. 05 < 0. 001 0. 28 0. 05 < 0. 001 0. 52 0. 06 < 0. 001 0. 66 0. 06 < 0. 001 -0. 68 0. 05 < 0. 001 -0. 56 0. 03 < 0. 001 -0. 31 0. 20 0. 46 0. 68 0. 92 1. 16 1. 35 -0. 01 0. 34 0. 56 0. 80 1. 06 1. 25 -0. 11 -0. 02 0. 31 0. 60 0. 84 1. 04 -0. 33 -0. 23 -0. 11 56 5 6 7 5 6 7 1 2 3 4 6 7 1 2 3 4 5 7 1 2 3 4 5 6 0. 23 0. 47 0. 63 -0. 73 -0. 62 -0. 44 -0. 23 0. 24 0. 40 -0. 97 -0. 86 -0. 68 -0. 47 -0. 24 0. 17 -1. 13 -1. 03 -0. 85 -0. 63 -0. 41 -0. 17 0. 04 < 0. 001 0. 08 0. 05 < 0. 001 0. 32 0. 06 0. 06 < 0. 001 0. 45 < 0. 001 -0. 92 0. 06 < 0. 001 -0. 80 0. 05 < 0. 001 -0. 60 0. 04 < 0. 001 -0. 37 0. 04 < 0. 001 0. 05 < 0. 001 0. 12 0. 24 0. 06 < 0. 001 -1. 16 0. 06 < 0. 001 -1. 06 0. 05 < 0. 001 -0. 84 0. 05 < 0. 001 -0. 61 0. 04 < 0. 001 -0. 36 0. 04 < 0. 01 0. 07 < 0. 001 0. 05 1. 35 0. 07 < 0. 001 -1. 25 0. 06 < 0. 001 -1. 04 0. 06 < 0. 001 -0. 82 0. 05 < 0. 001 -0. 57 0. 04 < 0. 01 -0. 28 0. 37 0. 61 0. 82 -0. 53 -0. 44 -0. 28 -0. 08 0. 36 0. 57 -0. 77 -0. 67 -0. 52 -0. 32 -0. 12 0. 28 -0. 91 -0. 80 -0. 66 -0. 45 -0. 24 -0. 05 5. Interaction Groupe*Etape L'analyse par ANOVA mixte à mesures répétées met également en évidence un effet Groupe*Etape, F(12, 342) 5. 32, p < . 0001. Les statistiques descriptives de l'interaction Groupe*Etape pour l'indice du BADE sont présentées dans le tableau 6 et illustrées par le graphique 3. 57 Une analyse post-hoc de Tukey a permis de montrer que nos 3 groupes ne diffèrent pas significativement pour l'indice du BADE à l'étape 1 (ns ; MSchizophrénie . 02, SDSchizophrénie . 07 ; MDépression -. 08, SDDeprésion . 07 ; MTémoin -. 17, SDTémoin . 07). A l'étape 2, l'indice du BADE est significativement plus élevé pour le groupe Schizophrénie (M -. 01, SD . 09) par rapport au groupe Témoin (M -. 33, SD . 09) (p < . 05). A cette étape l'indice du BADE ne diffère pas entre le groupe Dépression (M -. 22, SD . 09) et le groupe Schizophrénie (ns). De même, il n'y a pas de différence significative à cette étape entre le groupe Dépression et le groupe Témoin (ns). L'indice du BADE est significativement plus élevé pour le groupe Schizophrénie comparé au groupe Témoin à l'étape 3 (MSchizophrénie . 03, SDSchizophrénie . 11 ; MTémoin -. 6, SDTémoin . 11) (p . 001), à l'étape 4 (MSchizophrénie -. 15, SDSchizophrénie . 12 ; MTémoin -. 89, SDTémoin . 12) (p < . 0001), à l'étape 5 (MSchizophrénie -. 4, SDSchizophrénie . 12 ; MTémoin -1. 11, SDTémoin . 12) (p < . 0001), à l'étape 6 (MSchizophrénie -. 53, SDSchizophrénie . 11 ; MTémoin -1. 45, SDTémoin . 11) (p < . 0001) et à l'étape 7 (MSchizophrénie -. 72, SDSchizophrénie . 12 ; MTémoin -1. 64, SDTémoin . 12) (p < . 0001). De même, l'indice du BADE est significativement plus élevé pour le groupe Schizophrénie par rapport au groupe Dépression à l'étape 3 (MDépression -. 53, SDDeprésion . 11) (p . 002), à l'étape 4 (MDépression -. 7, SDDeprésion . 12) (p . 004), à l'étape 5 (MDépression -. 9, SDDeprésion . 12) (p < . 05), à l'étape 6 (MDépression -1. 16, SDDeprésion . 11) (p . 001), et à l'étape 7 (MDépression -1. 28, SDDeprésion . 12) (p < . 01). Par contre, l'indice du BADE ne diffère pas entre les groupes Témoin et Dépression, et ce à toutes les étapes (ns). Le tableau 7 et le graphique 3 synthétisent l'ensemble de ces données. Sur le graphique 3, la courbe représentant les moyennes marginales de l'indice du BADE du groupe Schizophrénie est moins inclinée que celles des deux autres courbes, qui elles, tendent à être relativement parallèles et assez proches. Cela traduit bien les résultats statistiques ; la faible pente de la courbe du groupe Schizophrénie reflète une moindre tendance à corriger un jugement erroné. 58 Tableau 6 Statistiques descriptives de l'interaction Groupe*Etape pour l'indice du BADE Intervalle de confiance à 95% Groupe Etape Moyenne Ecart-type Borne Limite inférieure supérieure Témoin Dépression Schizophrénie 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 -0. 17 -0. 33 -0. 6 -0. 89 -1. 11 -1. 45 -1. 64 -0. 08 -0. 22 -0. 53 -0. 7 -0. 9 -1. 16 -1. 28 0. 02 -0. 01 0. 03 -0. 15 -0. 4 -0. 53 -0. 72 0. 07 0. 09 0. 11 0. 12 0. 12 0. 11 0. 12 0. 07 0. 09 0. 11 0. 12 0. 12 0. 11 0. 12 0. 07 0. 09 0. 11 0. 12 0. 12 0. 11 0. 12 -0. 3 -0. 51 -0. 82 -1. 12 -1. 35 -1. 68 -1. 89 -0. 21 -0. 4 -0. 75 -0. 94 -1. 14 -1. 39 -1. 52 -0. 12 -0. 19 -0. 19 -0. 38 -0. 63 -0. 76 -0 ; 97 -0. 04 -0. 15 -0. 38 -0. 65 -0. 87 -1. 22 -1. 39 0. 05 -0. 04 -0. 3 -0. 47 -0. 66 -0. 93 -1. 03 0. 15 0. 17 0. 26 0. 09 -0. 16 -0. 3 -0. 47 59 E D A B u d e c i d n i ' l e d s e é m l i t s e s e a n g r a m i s e n n e y o M 0, 2 0 -0, 2 -0, 4 -0, 6 -0, 8 -1 -1, 2 -1, 4 -1, 6 -1, 8 Graphique 3 Interaction Groupe*Etape Témoin Dépression Schizophrénie 1 2 3 4 Etapes 5 6 7 Tableau 7 Analyses post-hoc de l'interaction Groupe*Etape Variable dépendante Groupe (I) Groupe Différence des Ecart- (J) moyennes (I-J) type Score 1 du BADE Témoin Dép. * Scz* Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. Score 2 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz -. 09 -. 18 . 09 -. 1 . 18 . 1 -. 12 -. 32 . 12 -. 21 . 09 . 09 . 09 . 09 . 09 . 09 . 13 . 13 . 13 . 13 p Ns Ns Ns Ns Ns Ns Ns < . 05* Ns Ns Intervalle de confiance à 95% Borne Limite inférieure supérieure -. 31 -. 41 -. 14 -. 32 -. 04 -. 13 -. 42 -. 63 -. 19 -. 51 . 13 . 04 . 31 . 13 . 41 . 32 . 19 -. 02 . 42 . 1 60 Scz Témoin Dép. Score 3 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. Score 4 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. Score 5 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. Score 6 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. Score 7 du BADE Témoin Dép. Scz Dép. Témoin Scz Scz Témoin Dép. . 32 . 21 -. 08 -. 63 . 08 -. 56 . 63 . 56 . 18 -. 74 . 18 -. 56 . 74 . 56 -. 21 -. 72 . 21 -. 51 . 72 . 51 -. 29 -. 92 . 29 -. 63 . 92 . 63 -. 36 -. 92 . 36 -. 56 . 92 . 56 Ns : non significatif . 13 . 13 . 16 . 16 . 16 . 16 . 16 . 16 . 17 < . 05* Ns Ns . 02 -. 1 -. 46 . 001* -1. 01 Ns . 002* . 001* . 002* Ns -. 31 -. 94 . 25 . 18 -. 58 . 17 < . 0001* -1. 13 . 17 . 17 Ns . 004* . 17 < . 0001* . 17 . 17 . 004* Ns -. 21 -. 95 . 34 . 16 -. 62 . 63 . 51 . 31 -. 25 . 46 -. 18 1. 01 . 94 . 21 -. 34 . 58 -. 16 1. 13 . 95 . 2 . 17 < . 0001* -1. 12 -. 31 . 17 . 17 Ns -. 2 < . 05* -. 91 . 17 < . 0001* . 17 . 16 < . 05* Ns . 31 . 1 -. 68 . 16 < . 0001* -1. 31 . 16 . 16 Ns -. 1 . 001* -1. 02 . 16 < . 0001* . 16 . 18 . 001* Ns . 53 . 24 -. 79 . 18 < . 0001* -1. 34 . 18 . 18 Ns < . 01* . 18 < . 0001* . 18 < . 01* -. 06 -. 98 . 5 . 13 . 62 -. 1 1. 12 . 91 . 1 -. 53 . 68 -. 24 1. 31 1. 02 . 06 -. 5 . 79 -. 13 1. 34 . 98 61 * : différence de moyenne significative * : Dépression * : Schizophrénie 6. Analyses de corrélation Une analyse de corrélation par le coefficient de corrélation de Spearman entre l'indice du BADE à chaque étape et le niveau d'étude dans le groupe Schizophrénie ne montre pas de corrélation significative (r1 . 23, ns ; r2 . 34, ns ; r3 . 15, ns ; r4 . 15, ns ; r5 . 2, ns ; r6 . 23, ns ; r7 -. 6, ns). Dans le groupe Schizophrénie, il existe une corrélation entre le score total à l'échelle de la PANSS et l'indice du BADE uniquement pour l'Etape 3 (r . 48, p < . 05) et l'Etape 5 (r . 46, p < . 05). Le score total de la PANSS est par ailleurs corrélé significativement à la moyenne des scores du BADE des Etapes 3 à 7 (r . 46, p < . 05). L'analyse de la corrélation des Etapes 3 à 7 est motivée par les résultats obtenus pour le BADE à savoir des résultats significatifs uniquement à partir de l'Etape 3 pour le groupe Schizophrénie comparativement aux deux autres groupes. Les scores à la sous-échelle positive de la PANSS ne présentent quant à eux aucune corrélation avec les scores du BADE. Par contre, les scores à la sous-échelle négative de la PANSS sont corrélés aux scores du BADE à l'Etape 3 (r . 48, p < . 05), à l'Etape 4 (r . 55, p < . 05), à l'Etape 5 (r . 6, p < . 01), à l'Etape 6 (r . 45, p < . 05), et à l'Etape 7 (r . 47, p < . 05). En outre, les scores à l'échelle négative de la PANSS sont corrélés également à la moyenne des scores du BADE des Etape 3 à 7 (r . 57, p < . 01). Les scores à l'échelle de psychopathologie générale de la PANSS ne sont quant à eux corrélés aux scores du BADE qu'à l'Etape 3 (r . 45, p < . 05). Concernant les scores obtenus à la SAPS, ceux-ci, aussi bien pour les scores totaux que les scores aux sous-échelles (hallucinations, idées délirantes, bizarreries comportementales, 62 troubles de la pensée formelle), ne présentent aucune corrélation significative avec les indices du BADE, et ce que ce soit à chaque Etape prise une par une ou en considérant la moyenne des Etape 3 à 7. IV. DISCUSSION 1. Résultats et limites de l'étude En lien avec l'hypothèse principale, les résultats confirment la présence d'un biais contre les indices infirmants chez les sujets atteints de schizophrénie. Ces derniers ont infléchit la plausibilité qu'ils ont attribué aux interprétations incorrectes de manière significativement moindre au cours des étapes comparativement aux sujets témoins sains. En outre, les résultats montrent une différence significative aux scores du BADE entre les participants schizophrènes et les participants dépressifs : ces observations plaident en faveur de l'hypothèse que le BADE soit un phénomène spécifique à la maladie schizophrénie et non un simple épiphénomène de pathologie psychiatrique. Ces résultats sont conformes à ceux retrouvés par Moritz et Woodward (1). Les sujets schizophrènes montrent un BADE dès la troisième étape, c'est-à-dire dès la 4ème image. Autrement dit, les trois premières images sont trop ambigus et trop peu informatives pour permettre aux participants de commencer à discriminer les mauvaises interprétations et revoir leur(s) jugement(s) initial(aux). C'est à partir de la quatrième image que les 3 nouveaux indices associés à l'image deviennent informatifs et précisent l'image. A l'inverse des participants contrôles (dépressifs et témoins), les sujets schizophrènes ne semblent donc pas soit tenir compte, soit utiliser convenablement les nouveaux indices ajoutés à chaque étape, et ce jusque la dernière étape, afin de revoir leurs jugements initiaux attribuant des plausibilités élevées aux interprétations incorrectes. Contrairement à ce qui était attendu en lien avec nos hypothèses secondaires, le score du BADE n'est pas corrélé aux symptômes positifs. On retrouve uniquement une corrélation significative entre le BADE et l'échelle négative de la PANSS. Il n'y a pas de corrélation 63 entre les scores à la SAPS et le BADE ni entre l'échelle positive de la PANSS et le BADE. Ces résultats font écho à ceux de Moritz et Woodward (1), qui ne retrouvaient également pas de corrélation entre le BADE et les symptômes positifs. Ils expliquaient ce résultat inattendu par la possibilité d'une puissance insuffisante de l'étude, ainsi que par un biais méthodologique dans la mesure o les participants de leur étude avaient déjà participé à une première étude explorant le BADE avec un paradigme expérimental utilisant des scénarii. Cela a pu avoir un effet d'entranement consistant, chez ces patients, à expérimenter l'incertitude durant cette première étude et ainsi être susceptibles de s'attendre à être leurrés dans la nouvelle tâche, tout comme ils l'avaient été dans la première étude. Même en considérant le consensus récent autour d'une PANSS à 20 items organisées autour de 5 facteurs (80) facteur positif (item P1, P3, P5, G9), négatif (item N1, N2, N3, N4, N6, G7), de désorganisation (P2, N5, G11), d'excitation (P4, P7, G8, G14), de dépression (G2, G3, G6) semblant plus pertinents cliniquement, et en procédant à une analyse de corrélation entre le BADE et ces items réorganisés de la PANSS, seule la dimension négative demeure corrélée au BADE. Une explication possible de ces corrélations inattendues réside très probablement dans la taille de notre étude. En effet, nos effectifs, composés chacun de 20 participants, ne correspondent pas aux effectifs prévus. Nous pensons de ce fait que notre étude ne dispose pas d'une puissance suffisante pour mettre en évidence une corrélation entre les scores du BADE et les items de la PANSS et ceux de la SAPS. Il s'agit là d'une première limite aux résultats de notre travail. La corrélation du BADE avec les symptômes négatifs est questionnant et inattendu. Néanmoins, les résultats de certaines études plaident en faveur d'une association de la dimension négative de la schizophrénie avec des troubles des fonctions exécutives (8183). Les troubles des fonctions exécutives sont le plus souvent mesurés par le WCST (Wisconsin Card Sorting Test) dans la littérature. Une des fonctions mesurées est la flexibilité cognitive : elle correspond à la capacité de modulation et de réajustement. Des troubles de la flexibilité cognitive ont été retrouvés chez les sujets schizophrènes, ce qui se traduisait par une fréquence particulièrement élevée de réponses persévérantes (84, 85). Il semble que ce soit plus particulièrement les troubles de la flexibilité cognitive qui soient associés à la dimension négative de la schizophrénie. Ces mêmes travaux ainsi que d'autres ont par ailleurs mis en évidence une association de la dimension de désorganisation de la schizophrénie avec les troubles de l'attention sélective (82, 86) ainsi qu'avec les troubles 64 des fonctions exécutives (86). Quant à la dimension positive de la schizophrénie, elle n'a été retrouvée associée à aucun trouble cognitif (81, 82, 86). Bien que des études sur le BADE aient plaidé en faveur du fait que ce biais ne refléterait pas un déficit plus général d'intégration de l'information, ni une simple persévération de réponses, ou un déficit global des fonctions exécutives, la présence d'une corrélation entre symptômes négatifs et BADE dans notre étude tend à rouvrir la question. Du moins, elle mériterait d'être explorée de manière plus spécifique. Une autre limite de notre étude réside dans la différence significative de niveau d'étude entre notre groupe de sujets schizophrènes et les témoins. Bien que le BADE ne soit pas corrélé à la variable niveau d'étude , le niveau d'étude représente en réalité une variable complexe. En effet, le niveau d'étude n'est tout d'abord qu'un reflet indirect de l'efficience intellectuelle, mais d'autre part faire des études suppose d'autres compétences, et notamment des compétences sociales. Il serait utile dans de prochaines études de préciser là aussi les variables sociodémographiques, et évaluer les compétences intellectuelles et/ou cognitives de manière directe et objective. 2. Perspectives Comme nous l'avons fait remarquer dans le paragraphe précédent, il serait intéressant de documenter davantage les prochaines études sur le sujet avec une batterie d'évaluations cognitives. La présence de corrélations inattendues entre les scores du BADE et les symptômes négatifs pousse à examiner davantage la nature exacte de ce lien. Il aurait été particulièrement difficile en termes de faisabilité d'inclure dans la procédure expérimentale de ce travail d'autres batteries de tests, dans la mesure o la procédure nécessitait 1 heure 30 à 2 heures d'entretien, réparti en deux temps. D'autre part, le présent travail consistant en des résultats préliminaires d'une étude amenée à être poursuivie, nous nous attendons, par cette voie, à obtenir des résultats plus en accord avec notre hypothèse secondaire. L'absence de corrélation entre les symptômes positifs de la schizophrénie et les scores du BADE, due probablement à une faible puissance d'étude, pourra 65 être revérifiée après augmentation des échantillons avec la poursuite des recrutements de participants. Dans une perspective clinique, nous nous sommes questionnés sur l'intérêt que pouvait représenter la mise en évidence d'un tel biais de raisonnement. Comme nous l'avons déjà précisé, la tâche expérimentale qui a été utilisée ici est issue des travaux de Moritz et Woodward. Ces derniers ont construit un programme d'entranement des habiletés métacognitives (87) (MCT : Metacognitive Training for Psychosis) en 8 modules effectués en groupe, incluant cette tâche parmi un panel d'autres interventions touchant à des domaines tels que les troubles de l'attribution, la tendance à sauter aux conclusions, les déficits de théorie de l'esprit. La mise en évidence du biais contre les indices infirmants ne peut ainsi s'envisager isolément mais comme faisant partie intégrante d'un programme de thérapie cognitive ou métacognitive. Une fois le biais mis en évidence, le but serait donc de permettre aux patients de s'en rendre compte, de les amener à le voir de manière critique dans le but de les entraner à améliorer leurs stratégies de résolution de problèmes. S'il s'avérait que ce biais (parmi les autres) contre les indices infirmants était un trait de vulnérabilité au développement d'idées délirantes, et donc serait présent avant la décompensation psychotique, sa mise en évidence aurait également une utilité fondamentale en termes de prévention. Ainsi, une autre perspective de recherche intéressante est d'explorer le lien entre BADE et les symptômes de base de la schizophrénie tels qu'ils ont été décrits par G. Huber (88). Ces symptômes représenteraient les symptômes premiers sur la base desquels se développerai ent les symptômes psychotiques positifs. Ce concept fait l'objet depuis quelques années d'un vif intérêt, motivé comme nous le comprenons bien par un enjeu préventif si primordial dans cette pathologie. Plusieurs échelles psychométriques ont été construites pour leur évaluation, dont la plus utilisée est une échelle d'auto-évaluation : le questionnaire des plaintes subjectives de Francfort (Frankfurt Complaint Questionnaire, FCQ). Comme tout instrument psychométrique, il est soumis à un possible biais de mesure, avec la possibilité d'une surévaluation mais surtout d'une sous-évaluation. La mise en évidence d'une corrélation entre les scores du BADE et les scores à cette échelle représenterait un intérêt certain. D'une part, si les symptômes de base sont effectivement des symptômes précédant la décompensation psychotique, une corrélation avec le BADE appuierait l'hypothèse que ce biais puisse être un trait de vulnérabilité pour le développement des idées délirantes. D'autre part, une telle corrélation poserait la question de la nature de ce lien, et par extension, devrait pousser à 66 explorer l'existence d'un processus sous-tendant de manière commune les deux phénomènes, processus qui pourrait par le même coup être à l'origine de la formation des idées délirantes. Il s'agit là d'une piste que nous souhaitons explorer par la poursuite de ce travail, et notamment en postulant l'hypothèse que BADE et plaintes subjectives pourraient être liés, et que le BADE serait sous-tendu par un déficit attentionnel. L'idée est de modifier la tâche de décision picturale de manière à amplifier la saillance attentionnelle des indices infirmants, et de comparer un groupe de sujets schizophrènes ayant effectués la tâche modifiée avec un groupe ayant effectué la tâche classique. 67 CONCLUSION L'étude des idées délirantes, notamment dans le cadre de la pathologie schizophrénique, a été l'objet récemment de nombreux travaux, particulièrement dans le domaine de la psychologie cognitive. Ces travaux ont permis de mettre en évidence un certain nombre de biais parmi lesquels on retrouve un biais de raisonnement probabiliste : le biais contre les indices infirmants (BADE), qui a fait l'objet de notre travail. Nos résultats confirment, dans une population francophone, le fait que les patients schizophrènes présentent un biais contre les indices infirmants, et ce de manière spécifique. Contrairement à nos prédictions, et probablement du fait d'une puissance statistique insuffisante, le BADE n'était pas associé à la symptomatologie positive, mais plutôt à la dimension négative de la schizophrénie. L'absence de corrélation entre le BADE et les symptômes positifs devrait être vérifiée en poursuivant l'étude dont nous présentons ici les résultats préliminaires. La corrélation positive entre BADE et symptômes négatifs doit quant à elle être explorée par l'adjonction dans les études ultérieures d'une meilleure documentation des aptitudes cognitives des participants. La découverte du BADE est enfin porteuse d'un certain espoir et ce à double titre. Premièrement, d'un point de vue thérapeutique, la tâche permettant sa mise en évidence peut, du fait de sa simplicité non seulement mais aussi, somme toute, de son caractère ludique, être facilement intégrée dans un programme de thérapie d'inspiration cognitive. D'autre part, cette facilité de mise en évidence représente un atout éventuel en terme de dépistage et donc de prévention. Eventuel car il reste à définir si le BADE est un trait de vulnérabilité à la décompensation psychotique. En ce sens, nous avons pour projet de poursuivre l'étude actuelle, dans un objectif double d'étudier à la fois le lien éventuel entre BADE et symptômes prodromiques de la maladie ainsi qu'un moyen d'améliorer le biais en par tant de l'hypothèse que ce dernier soit le résultat d'une saillance attentionnelle aberrante. 68 BIBLIOGRAPHIE 1. Moritz S, Woodward TS. A generalized bias against disconfirmatory evidence in schizophrenia. Psychiatry Res. juin 2006 ; 142(2-3) : 15765. 2. 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Schizophr Bull. 1 janv 1980 ; 6(4) : 592605. 74 ANNEXE 1 Interprétations : Etape 1 chemise rocher cave jeune fille vielle tente fontaine Etape 2 Etape 3 Etape 4 75 Etape 5 Etape 6 Etape 7 Etape 8 76 IMAGES DES AUTRES SERIES Interprétations : pomme de terre soleil poisson homme obèse ovni araignée Interprétations : coupe femme avec décolleté plongé lampe à huile carrosse lampe magique théière Interprétations : Pont Radeau Voies ferrées Mat Tas de bois Pinceau 77 | HAL | Scientific |
Action mutagène spécifique de trois colorants, sur la mutation reverse d'un gène ProA chez E. coli K 12 | WMT16 | Scientific |
Les cellules souches pour induire la régénération osseuse Gabriel Cohen To cite this version : Gabriel Cohen. Les cellules souches pour induire la régénération osseuse. Chirurgie. 2019. 02494447 dumas- HAL Id : dumas-02494447 Submitted on 28 Feb 2020 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Distributed under a Creative Commons Attribution - NonCommercial - NoDerivatives| 4. 0 International License THESE POUR OBTENIR LE DIPLOME D'ETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE Présentée et publiquement soutenue devant la Faculté d'Odontologie de Marseille (Doyen : Monsieur le Professeur Bruno FOTI) (Administratrice provisoire : Madame le Professeur Simone BONNAFOUS) Aix-Marseille Université Les cellules souches pour induire la régénération osseuse Présentée par Thèse soutenue le Jeudi 19 décembre 2019 COHEN Gabriel Né le 23 février 1993 A Aix-en-Provence Devant le jury composé de Président : Professeur RUQUET Michel Assesseurs : Docteur PRECKEL Docteur GIRAUD Thomas Professeur ABOUT Imad THESE POUR OBTENIR LE DIPLOME D'ETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE Présentée et publiquement soutenue devant la Faculté d'Odontologie de Marseille (Doyen : Monsieur le Professeur Bruno FOTI) (Administratrice provisoire : Madame le Professeur Simone BONNAFOUS) Aix-Marseille Université Les cellules souches pour induire la régénération osseuse Présentée par Thèse soutenue le Jeudi 19 décembre 2019 COHEN Gabriel Né le 23 février 1993 A Aix-en-Provence Devant le jury composé de Président : Professeur RUQUET Michel Assesseurs : Docteur PRECKEL Docteur GIRAUD Thomas Professeur ABOUT Imad ADMINISTRATION Mise à jour : embre 2019 PROFESSEUR PROFESSEUR PROFESSEUR PROFESSEUR RAYMOND SANGIUOLO HENRY ZATTARA ANDRE SALVADORI JACQUES DEJOU BRUNO FOTI PROFESSEUR PROFESSEUR MICHEL RUQUET PROFESSEUR ANNE RASKIN PROFESSEUR MICHEL RUQUET PROFESSEUR PROFESSEUR ANNE RASKIN FREDERIC BUKIET DOYENS HONORAIRES DOYEN ASSESSEURS DIRECTEURS DE DEPARTEMENTS FORMATION INITIALE RECHERCHE FORMATION CONTINUE CHARGES DE MISSIONS RELATIONS INTERNATIONALES INTERNAT ET DIPLOMES D'ETUDES SPECIALISEES AFFAIRES GENERALES PROFESSEUR PROFESSEUR DOCTEUR HERVE TASSERY VIRGINIE MONNET-CORTI PATRICK TAVITIAN RESPONSABLE DES SERVICES ADMINISTRATIFS ET TECHNIQUES MADAME KATIA LEONI PROFESSEURS DES UNIVERSITES PRATICIENS HOSPITALIERS DES CSERD LISTE DES ENSEIGNANTS BUKIET FREDERIC (58-01) DEJOU JACQUES (58-01) FOTI BRUNO (56-02) MONNET-CORTI VIRGINIE (57-01) ORTHLIEB JEAN-DANIEL (58-01) RASKIN ANNE (58-01) RUQUET MICHEL (58-01) TARDIEU CORINNE (56-01) TARDIVO DELPHINE (56-02) TASSERY HERVE (58-01) PROFESSEURS DES UNIVERSITES ABOUT Imad (65) MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES PRATICIENS HOSPITALIERS DES CSERD ABOUDHARAM GERARD (58-01) BANDON DANIEL (56-01) BELLONI DIDIER (57-01) BOHAR JACQUES (56-01) CAMOIN ARIANE (56-01) CAMPANA FABRICE (57-01) CATHERINE JEAN-HUGUES (57-01) ERARD-MAGNO ELISABETH (56-01) GAUBERT JACQUES (56-01) GIRAUD THOMAS (58-01) GIRAUDEAU ANNE (58-01) GUIVARC'H MAUD (58-01) JACQUOT BRUNO (58-01) LABORDE GILLES (58-01) LAN ROMAIN (57-01) LAURENT MICHEL (58-01) LAURENT PATRICK (57-01) LE GALL MICHEL (56-01) MAILLE GERALD (58-01) PHILIP-ALLIEZ CAMILLE (56-01) PIGNOLY CHRISTIAN (58-01) POMMEL LUDOVIC (58-01) PRECKEL BERNARD-ÉRIC (58-01) RÉ JEAN-PHILIPPE (58-01) ROCHE-POGGI PHILIPPE (57-01) STEPHAN GREGORY (58-01) TAVITIAN PATRICK (58-01) TERRER ELODIE (58-01) TOSELLO ALAIN (58-01) MAITRES DE CONFERENCES ASSOCIES BLANCHET ISABELLE (56-01) MENSE CHLOE (58-01) ASSISTANTS HOSPITALIERS ET UNIVERSITAIRES AL AZAWI HALA (56-01) ANTEZACK ANGELINE (57-01) BACHET-DORISON DAMIENNE (56-01) BALLESTER BENOIT (58-01) BARBERO MAGALI (56-01) BOYER ALEXANDRA (57-01) CAMBON ISABELLE (56-01) CASAZZA ESTELLE (56-01) CASTRO ROMAIN (57-01) DAVID LAURA (56-01) DEVICTOR ALIX (58-01) DODDS MELINA (58-01) DRAUSSIN THIERRY (56-02) DUMAS CATHY (57-01) HADJ-SAID MEDHI (57-01) HAHN-GOLETTI LARISSA (58-01) LIOTARD ALICA (58-01) MANSUY CHARLOTTE (58-01) MARTIN WILLIAM (56-01) MATTERA REMI (56-01) MELLOUL SEBASTIEN (57-01) PARFU ANNE (58-01) PASCHEL LAURA (58-01) PILLIOL VIRGINIE (58-01) REPETTO ANDREA (58-01) ROMANET YVAN (57-01) SANTUNIONE CHARLOTTE (58-01) SILVESTRI FREDERIC (58-01) VINAÏ MICHAEL (56-01) ASSISTANT ASSOCIE DES UNIVERSITES LE FOURNIS CHLOE (57-01) Intitulés des sections CNU : - 56ème section : Développement, croissance et prévention 56-01 Odontologie pédiatrique et orthopédie dento-faciale 56-02 : Prévention Epidémiologie Economie de la santé Odontologie légale - - - - - - 57ème section : Chirurgie orale ; Parodontologie ; Biologie Orale 57-01 : Chirurgie orale Parodontologie Biologie orale 58ème section : Réhabilitation orale 58-01 : Dentisterie restauratrice Endodontie Prothèses Fonction-Dysfonction Imagerie Biomatériaux L'auteur s'engage à respecter les droits des tiers, et notamment les droits de propriété intellectuelle. Dans l'hypothèse o la thèse comporterait des éléments protégés par un droit quelconque, leur reproduction et leur représentation auprès du ou des titulaires des droits. L'auteur est responsable du contenu de sa thèse. Il garantit l'Université contre tout recours. Elle ne pourra en aucun cas être tenue responsable de l'atteinte aux droits d'un tiers les autorisations nécessaires à l'auteur doit solliciter leur utilisation, A MONSIEUR LE PROFESSEUR MICHEL RUQUET Vous nous avez fait le très grand honneur d'accepter la Présidence de notre Jury de Thèse. Nous sommes fiers de voir ce travail soumis à votre approbation. Nous vous remercions également pour votre accessibilité et votre sympathie tout au long de notre formation clinique. Veuillez trouver ici le témoignage de notre profond respect. A MONSIEUR LE DOCTEUR BERNARD-ERIC PRECKEL Nous vous remercions d'avoir accepté de participer à notre Jury de Thèse. Nous avons pu apprécier pendant ces quatre années passées en clinique, vos qualités professionnelles et humaines. Nous vous remercions de votre pédagogie et de vos conseils. A MONSIEUR LE DOCTEUR THOMAS GIRAUD Nous vous remercions de faire l'honneur et le plaisir d'être parmi notre Jury de Thèse. Nous vous remercions également pour la qualité de vos conseils et de votre intérêt porté à cette Thèse. Veuillez trouver dans ce travail la marque de notre profonde reconnaissance et sincère gratitude. A MONSIEUR LE PROFESSEUR IMAD ABOUT Vous nous faites un grand honneur de diriger cette Thèse. Nous vous remercions d'avoir encadré ce travail et d'avoir été disponible pour qu'il soit réalisé dans les meilleures conditions. Vous avez guidé cette Thèse avec la compétence qui n'a d'égale que votre gentillesse. Nous espérons avoir été digne de la confiance que vous nous avez accordée et que notre travail est à la hauteur de vos espérances. SOMMAIRE 3. 4. 3. 3. INTRODUCTION . 1 1. 2. LA PHYSIOLOGIE OSSEUSE . 2 LE REMODELAGE OSSEUX . 3 2. 1. 2. 2. LA REPARATION OSSEUSE . 6 3. LE SUPPORT . 9 PROPRIETES . 9 3. 1. 3. 2. SUBSTITUTS OSSEUX D'ORIGINE NATURELLE . 11 3. 2. 1. AUTOGREFFES . 11 3. 2. 2. L'OS ALLOGENIQUE . 12 3. 2. 3. L'OS XENOGENIQUE . 13 SUBSTITUTS OSSEUX SYNTHETIQUES . 13 3. 3. 1. LES SUBSTITUTS A BASE DE PHOSPHATE DE CALCIUM . 13 3. 3. 2. HYDROGELS . 14 SUBSTITUTS OSSEUX COMPOSITES . 15 3. 4. 1. SUPPORTS COMPOSITES A BASE DE CERAMIQUE . 17 3. 4. 1. 1. CERAMIQUE ET POLYMERES . 17 3. 4. 1. 2. CERAMIQUES COMPOSITES PLUS DENSES . 17 3. 4. 2. HYDROGELS HYBRIDES . 17 3. 4. 3. CELLULES GENETIQUEMENT MODIFIEES . 18 APPORT DE CELLULES DANS LE SUPPORT . 18 3. 5. 4. CELLULES SOUCHES POUR LA REGENERATION OSSEUSE . 19 4. 1. CARACTERISTIQUES . 20 4. 1. 1. LES CELLULES SOUCHES ALLOGENIQUE . 20 4. 1. 2. IDENTIFICATION IN VITRO DES CELLULES SOUCHES MESENCHYMATEUSES . 21 SOURCES . 23 4. 2. 1. LES CELLULES SOUCHES INTRA-ORALES . 24 4. 2. 1. 1. LES CELLULES SOUCHES PULPAIRES . 25 4. 2. 1. 2. LES CELLULES SOUCHES DE DENTS LACTEALES . 26 4. 2. 1. 3. LES CELLULES PROGENITRICES DU FOLLICULE DENTAIRE . 27 4. 2. 2. LES CELLULES SOUCHES EXTRA-ORALES . 28 4. 2. 2. 1. POPULATIONS DE CELLULES STROMALES DERIVEES DE LA MOELLE OSSEUSE . 28 4. 2. 2. 2. POPULATIONS DE CELLULES STROMALES DERIVEES DU TISSU ADIPEUX . 30 4. 2. 3. CELLULES SOUCHES INDUITES PAR REPROGRAMMATION (OU CELLULES PLURIPOTENTES INDUITES) . 31 5. ETUDES IN VITRO . 33 5. 1. EXPANSION CELLULAIRE . 34 5. 2. DIFFERENCIATION CELLULAIRE . 35 5. 3. FORMATION D'ORGANOÏDE OSSEUX EX VIVO . 36 6. ETUDES IN VIVO . 41 6. 1. SUR L'ANIMAL . 41 6. 1. 1. ETUDES SUR LES PETITS MAMMIFERES (SOURIS, RATS) . 41 6. 1. 1. 1. ETUDES AVEC CELLULES SOUCHES XENOGENIQUES . 41 6. 1. 1. 2. ETUDES AVEC CELLULES SOUCHES ALLOGENIQUES . 45 6. 1. 2. ETUDES SUR LES GRANDS MAMMIFERES (MOUTON, COCHON, LAPIN) . 49 4. 2. 6. 1. 2. 1. ETUDES COMPARATIVES DU POTENTIEL OSTEOGENIQUE ENTRE CELLULES SOUCHES ISSUES DE MOELLE OSSEUSE OU DU TISSU ADIPEUX . 49 6. 1. 2. 2. ETUDES AVEC CELLULES SOUCHES AUTOLOGUES . 50 6. 2. SUR L'HOMME . 51 7. CONCLUSIONS . 68 BIBLIOGRAPHIE . I FIGURES ET TABLEAUX FIGURES Figure 1 : Le remodelage osseux . 3 Figure 2 : Principaux facteurs contrôlant la différenciation ostéoblastique . 4 Figure 3 : Principaux marqueurs exprimés au cours de la différenciation ostéoblastique . 5 Figure 4 : La réparation osseuse . 6 Figure 5 : Triade de l'ingénierie tissulaire . 8 Figure 6 : Exemple de chirurgie pour augmentation osseuse . 11 Figure 7 : Facteurs implantés sur le site du défaut osseux influençant la réponse de l'hôte. 16 Illustration d'un échafaudage hybride composé d'un composant mécaniquement Figure 8 : solide et d'une phase d'hydrogel . 18 Figure 9 : Division cellulaire à partir d'une cellule souche. . 19 Figure 10 : Localisation des cellules souches dentaires . 24 Figure 11 : Procédé d'extraction de la pulpe dentaire . 25 Figure 12 : Représentation schématique du traitement des cellules souches mésenchymateuses pour une utilisation autologue . 34 Figure 13 : Culture cellulaire sur support ostéoinductif 3D . 37 Figure 14 : Etapes fondamentales de la formation osseuse in vitro . 38 Figure 15 : Illustration schématique des bioréacteurs les plus couramment utilisés . 39 Figure 16 : Seringues stériles contenant 100 millions cellules stromales de la moelle osseuse humaine mélangées avec du phosphate de calcium biphasique (BCP) . 41 Figure 17 : Imagerie de bioluminescence . 42 Figure 18 : Différents types de réseaux des supports à base de phosphate de calcium et de collagène chargés de Dexaméthasone . 43 Figure 19 : Cultures cellulaire sur différents supports composites . 44 Figure 20. Observation de la régénération osseuse des différents supports . 46 Figure 21 : Observation de la densité osseuse à 4 et 8 semaines . 47 Figure 22 : Photographies des étapes cliniques . 53 Figure 23 : Tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT) . 54 Figure 24 : Étapes de la reconstruction mandibulaire . 57 Figure 25 : Photographie de l'état initial . 59 Figure 26 : Scanner mettant en évidence un améloblastome mandibulaire antérieur . 59 Figure 27 : Photographies intra opératoire . 60 Figure 28 : Photographie du protocole de greffe de cellules souches . 61 Figure 29 : Scanner à 10 mois post opératoire . 62 Figure 30 : Photographie de l'ensemble des étapes cliniques . 64 Figure 31 : Evolution dans le temps de la régénération osseuse à t0 et 6 mois . 66 TABLEAUX Tableau 1 : Différenciation ostéoblastique des cellules souches intra-orale . 28 Tableau 2 : Détails de 13 cas de malformations squelettiques cranio-maxillo-faciales traitées avec cellules souches adipeuses . 56 INTRODUCTION L'incidence mondiale des troubles et affections osseuses ne cesse d'augmenter avec l'augmentation de l'espérance de vie, ainsi que des facteurs de risques tels que l'obésité ou le manque d'activité physique. Avec près de 2, 2 millions d'interventions chirurgicales par an dans le monde, l'os fait partie des tissus les plus fréquemment greffés [1]. En odontologie, l'origine des lésions osseuses dites de taille critique peut être congénitale (malformation), infectieuse (ostéonécrose), traumatique ou encore tumorale (améloblastome). D'autre part, la perte des organes dentaire initie un processus de résorption continue de la crête alvéolaire. De plus, le port de prothèses ou leurs usures accélèrent souvent la perte du volume osseux. Le traitement de ces défauts de taille critique, dont la régénération spontanée est impossible, requièrent des techniques de régénérations osseuses. La reconstruction des défauts osseux reste cependant un défi clinique majeur. Le volume osseux résiduel minimal et la nature progressive du processus de résorption complique la régénération, et plus particulièrement à la mandibule. En effet, le maxillaire inférieur possède une vascularisation terminale avec un apport sanguin relativement limité et est soumise aux fonctions orales qui nuisent à la stabilité du greffon [2]. Actuellement, les praticiens ont à leur disposition de nombreux substituts osseux pour la régénération de défauts osseux importants des maxillaires, dont le développement est constant pouvant servir de support à l'ingénierie tissulaire. Cette thèse a pour objectif de présenter les supports disponibles, et d'évaluer si la thérapie cellulaire à base de cellules souches est pertinente pour la régénération osseuse de défauts osseux critiques. Pour cela, des rappels sur la physiopathologie osseuse et les supports disponibles aujourd'hui seront présentés. Ensuite, les mécanismes nécessaires pour l'exploitation des cellules souches et leur apport dans les thérapeutiques étudiées seront présentée par l'intermédiaire d'études précliniques et cliniques. 1 LA PHYSIOLOGIE OSSEUSE La connaissance de la biologie osseuse et de son développement est essentielle. Le tissu osseux est composé à 70% d'une phase minérale (phosphate de calcium de structure apatite) et à 30% d'une phase organique, elle-même composée à 95% de collagènes de type I ainsi que d'autres protéines (protéoglycanes, glycoprotéines, et facteurs de croissance présent dans la matrice osseuse) et de cellules. Trois populations cellulaires sont caractéristiques du tissu osseux, les ostéoclastes, les ostéoblastes et les ostéocytes [3]. Sa structure nanométrique est composée de fibres de collagènes dures et flexibles renforcées par de l'hydroxyapatite, lui conférant sa résistance à la compression et sa ténacité élevée. On distingue le tissu osseux compact ou cortical pour les os courts, et le tissu osseux spongieux, retrouvé dans les parties internes des os plats et au niveau des alvéoles dentaires. Le tissu osseux cortical a une structure homogène, dure, dense, et ordonnée. Il est organisé autour d'un canal de Havers contenant du tissu conjonctif, des vaisseaux sanguins, lymphatiques, et nerveux, entouré de lamelles de fibres collagéniques. Dans ces lamelles se trouvent des lacunes accueillant des ostéocytes. Des canaux transversaux secondaires relient le périoste aux canaux de Havers. Ces canaux permettant les échanges vasculaires conférant une résistance maximale au tissu osseux en répartissant les forces de pression [3]. Le tissu osseux spongieux est plus léger, moins compact et possède une structure irrégulière. Cet os est composé d'un réseau de travées qui s'enchevêtrent, individualisant des cavités contenant des cellules de la moelle osseuse. Les travées sont orientées le long des lignes de stress (compression) et renforcent la structure de l'os [3]. 2 . 1. LE REMODELAGE OSSEUX Le tissu osseux est en remodelage permanent, celui-ci est physiologique et sous l'influence de stimuli métaboliques, endocriniens, et mécaniques issus de son environnement. Ce remodelage est un cycle constant de résorption et de renouvellement [4]. Ce processus bien connu se déroule selon quatre grandes étapes (Figure 1) : 1. Activation, 2. Résorption, 3. Inversion, 4. Minéralisation. Figure 1 : Le remodelage osseux [4] 1. Activation : Les ostéocytes, présents dans la matrice osseuse sont à l'origine de l'activation du remodelage osseux par la réception et la transduction de stress mécanique via les filaments d'actine. De plus, l'action de certains protagonistes comme la parathormone, la prostaglandine E2 et la vitamine D3 permettent aussi aux ostéoclastes d'adhérer à la matrice [5]. 3 2. Résorption : Les ostéoclastes sont des cellules à l'origine de la résorption osseuse. Elles ont pour origine les cellules précurseurs de la lignée des monocytes/macrophages. Ils vont proliférer et se différencier sur la surface osseuse à résorber. 3. Inversion : Au cours de la phase de résorption, la matrice dégradée libère des facteurs de croissance (FGF-2, TGF- , BMPs, IGF). Comme le montre Figure 2, leur libération permet d'agir sur la prolifération et différenciation des cellules ostéogéniques, les ostéoblastes [6]. Cette notion permet de comprendre l'interdépendance entre résorption et formation osseuse. Figure 2 : Principaux facteurs contrôlant la différenciation ostéoblastique [6] 4. Minéralisation : Les ostéoblastes sont des cellules riches en organites. Ils permettent la sécrétion d'une matrice extracellulaire osseuse par la production du collagène et des protéines non collagéniques comme l'ostéocalcine, l'ostéopontine, l'ostéonectine, les sialoprotéines osseuses. Ils synthétisent également des glycoprotéines et des protéoglycanes qui fixent des ions calcium intervenant dans la minéralisation de la matrice osseuse et la régulation de la croissance des hydroxyapatites. Ils présentent également une activité 4 phosphatase alcaline, précoce, amorçant la minéralisation de la matrice extracellulaire [6]. Le tissu osseux nouvellement formé va se déposer sur ces derniers qui vont devenir des ostéocytes. les ostéoblastes provenant de Ainsi, la différenciation de cellules souches mésenchymateuses multipotentes peuvent être évalués par plusieurs marqueurs ostéogéniques plus ou moins précoces. Les principaux marqueurs ostéoblastiques ont été synthétisés sur Figure 3. Figure 3 : Principaux marqueurs exprimés au cours de la différenciation ostéoblastique [6] 5 . 2. LA REPARATION OSSEUSE Dans des conditions pathologiques, le tissu osseux possède un fort potentiel de réparation. Il se renouvelle dans des situations comme les fractures simples o il aboutit souvent à la réparation totale du tissu. Le tissu régénéré ne laisse pas de cicatrice et est souvent indiscernable de l'os sain. On parle de régénération ad-integrum (Figure 4). Figure 4 : La réparation osseuse [7] En effet, lors d'une fracture simple, la réparation osseuse s'accompagne d'une cascade d'événements qu'on peut décrire en 3 principales étapes : 1. La déchirure des capillaires sanguins est à l'origine d'une réponse inflammatoire précoce. C'est une réaction de défense immunitaire qui a pour but le nettoyage du site. Un caillot se forme très rapidement. Différents intervenants comme les leucocytes, fibroblastes et monocytes infiltrent le site. Un tissu de granulation est alors développé. Une vasodilatation locale se produit qui a pour but l'évacuation des cellules mortes et des toxines, ainsi que l'apport et l'activation des éléments nécessaires à la cicatrisation tels que des molécules de signalisation (TNF-a, FGF, BMP, PPGF, VEGF. ), nutriments, oxygène, et cellules [8]. Les pools de cellules souches mésenchymateuses situées au bord de la plaie vont coloniser le site, proliférer et se différencier en ostéoblastes matures permettant la régénération et la réparation du tissu osseux. Elles proviennent de quatre origines : la moelle osseuse, l'os cortical, le périoste, et les éléments tissulaires péri-osseux tels que la circulation sanguine ou les muscles adjacents [7]. 6 2. A partir de 48h, c'est la phase de réparation. Les ostéoblastes, dérivés des cellules souches mésenchymateuses, sécrètent une matrice extracellulaire (substance ostéoïde fibreuse) au niveau du défaut. Ce néo-tissu osseux va progressivement se minéraliser entranant la formation d'un cal osseux. 3. Environ 3 semaines après le traumatisme, c'est la phase de remodelage osseux. L'interface os-os va remanier son architecture afin que le nouvel os ne fasse qu'un avec le tissu osseux support. La durée et l'intensité des phénomènes associés à cette phase dépendent des contraintes mécaniques appliquées. Dans des cas plus sévères, lorsque la taille du défaut est trop importante ou si des mouvements trop importants s'installent au niveau de la lésion, un tissu ostéoïde comble le défaut sans jamais se minéraliser [7]. C'est dans le traitement de ces cas de défaut osseux de taille critique que les premières techniques d'autogreffes ont vu le jour, permettant au patient de régénérer partiellement l'os manquant, en utilisant un greffon osseux d'un autre site anatomique du patient. Cependant, ces interventions ont trouvé de nombreuses limites : la taille limitée du greffon et sa nécrose possible ou encore le préjudice esthétique et fonctionnel au niveau du site de prélèvement [9]. À la suite des échecs retrouvés sur les régénérations osseuses de ce type de défaut, d'autres techniques à partir de substituts osseux, seuls ou comprenant des facteurs de croissance ou des cellules osseuses, furent développées. A partir de nos connaissances sur la biologie de la réparation et du développement osseux, l'ingénierie du tissu osseux a identifié certains aspects utiles à la réussite des chirurgies de régénération osseuse de taille critique [10] : L'utilisation de cellules souches pluri- ou multi-potentes, L'identification de gènes, facteurs de croissance, ou cascades de transduction qui médient la formation osseuse, Les interactions du greffon avec les tissus environnants, La promotion de la néovascularisation du tissu osseux nouvellement formé. 7 Ainsi, comme le montre le schéma ci-dessous (Figure 5), les composants-clefs pour la régénération osseuse au-delà d'un point critique, sont : Les biomatériaux, Les cellules, Les molécules de signalisation, La vascularisation. Figure 5 : Triade de l'ingénierie tissulaire [11]. 8 LE SUPPORT Le support ou échafaudage représente l'environnement qui va permettre aux cellules différenciées de déposer un néo-tissu osseux qui sera entièrement intégré au tissu osseux de l'hôte. Il doit être stable pendant toute la phase de réparation osseuse. Ils peuvent théoriquement être utilisés directement comme pièce de remplacement acellulaire, mais dans le cadre de défaut osseux de taille critique, leur utilisation en combinaison de cellules, souches ou ostéogéniques, ou des molécules de signalisation a été décrite dans le but d'améliorer ou d'accélérer la réparation osseuse. . 1. PROPRIETES Le support doit idéalement présenter des caractéristiques biologique et physique afin d'améliorer le potentiel ostéoinductif, angiogénique et les propriétés bioactives du greffon tels que l'Interaction avec les cellules du site receveur (attachement, prolifération, différentiation) et l'Induction de la vascularisation [2]. Il doit ainsi posséder certaines propriétés biologiques : Il doit être biocompatible, c'est-à-dire qu'il ne doit pas interférer ou dégrader le milieu biologique dans lequel il est utilisé, biodégradable, pour permettre son remplacement par le nouveau tissu osseux, et perméable, pour favoriser les échanges nutritionnels et d'oxygène, la croissance cellulaire, la vascularisation et la minéralisation [1]. Il doit aussi limiter les réactions inflammatoires chroniques, permettre l'adhésion et la rétention des cellules, et maintenir le phénotype cellulaire du site greffé. 9 Il lui faut aussi avoir certaines propriétés physiques : Il doit fournir une résistance mécanique et une architecture proche de celle de l'os jusqu'à ce que le défaut soit régénéré. La topographie de surface micro- et nanométrique facilite la réparation osseuse [1]. La microporosité c'est-à-dire la taille des pores, et leurs interconnexions sont essentielles pour les propriétés ostéoconductrices du support [12]. Elle favorise la croissance et la migration cellulaire, le flux nutritif, la vascularisation, et une meilleure organisation spatiale pour la production d'une matrice extracellulaire. Les études [13] suggèrent qu'une taille des pores moyenne de 300m permet une formation osseuse améliorée par rapport à des pores plus petits. Ils présentent une plus grande prolifération et différenciation ostéoblastique en raison d'une néovascularisation améliorée et d'un transport de masse d'oxygène et de nutriments facilités. techniques, d'électro La nanotopographie influe significativement l'ostéoinductivité du support. filage ou d'auto-assemblage moléculaire en Des nanotubes, simulent un réseau naturel des fibres de collagène sur l'échafaudage [14]. Elles permettent une augmentation de l'adhérence et de la prolifération des cellules, de l'activité de l'ALP, et une expression accrue des marqueurs de différenciation ostéoblastiques (RunX2, ostéocalcine, sialoprotéine osseuse). Actuellement, pour la régénération de défauts osseux de taille critique différents types de substituts osseux sont disponibles, on peut les classer en fonction de leur origine, à savoir les substituts osseux d'origine naturelle et d'origine synthétique. 10 . 2. SUBSTITUTS OSSEUX D'ORIGINE NATURELLE . 2. 1. Autogreffes Les techniques d'autogreffe ont longtemps été considérées comme la référence en matière de régénération osseuse parce qu'elles sont histocompatibles, non immunogènes, et offrent des propriétés biologiques et mécaniques très intéressantes. Cependant, les résultats inconstants décrits dans le cadre de grands défauts ont fait émerger de nouveaux matériaux [15]. Pour autant, ces substituts contiennent des cellules ostéoprogénitrices (ostéogénèse), des protéines morphogéniques osseuses (BMPs) et d'autres facteurs de croissances (ostéoinduction), et fournissent un support 3D poreux pour la régénération osseuse (ostéoconduction) puisque directement issues du patient. De plus, ces greffes osseuses sont vascularisées, ce qui améliore la gestion des défauts osseux de taille critique [16]. Cependant, elles nécessitent un prélèvement sur le patient au niveau d'un site donneur et doivent être placées dans le même temps opératoire sur le site receveur, elles allongent donc le temps opératoire, créent une morbidité sur le site donneur, peuvent être à l'origine d'un préjudice esthétique, et sont disponibles en quantité limitée. Ceci implique qu'elles ne sont pas toujours réalisables pour des défauts osseux importants [20]. Figure 6 : Exemple de chirurgie pour augmentation osseuse [9] Comme le montre le schéma ci-dessus (Figure 6), pour les augmentations transversales ou parfois verticales (en dehors de l'enveloppe osseuse) l'os cortical est découpé puis vissé à l'os résiduel. 11 L'os cortical immobilisé sert d'échafaudage naturel pour permettre le développement d'un nouvel os en son centre. L'os atrophique est percé pour augmenter l'afflux sanguin, les échanges et faciliter la cicatrisation. La lacune créée entre le greffon et l'os résiduel est comblée par de l'os autologue spongieux broyé, pouvant être combiné avec un apport d'un autre type de substitut osseux pour les plus gros défauts, réduisant ainsi la quantité de prélèvement autologue [17, 15]. . 2. 2. L'os allogénique L'os allogénique provient de donneurs de la même espèce. Il est disponible sous différentes formes (blocs usinés ou particulaires) et possède des propriétés ostéoinductives diminuées voire absentes et aucun composant cellulaire [18]. On distingue : L'os lyophylisé qui conserve les trames minérales et organiques ce qui lui confèrerait des propriétés ostéoinductrices. Cependant ce type de substitut présente des risques d'immunoréactions ou de transmission d'agents infectieux. L'os déminéralisé qui permet la libération des protéines morphogéniques inductrices. L'os délipidé et déprotéinisé qui conserve seulement la trame minérale avec résidus collagénique, et possède donc des propriétés quelques ostéoconductrices. L'intégration biologique des blocs est similaire aux greffons autogènes. Un coffrage avec un bloc cortico-spongieux est réalisé et la cavité est comblé avec de l'os particulaire. Ce matériau représente une alternative aux prélèvements osseux autologues. Il permet d'éviter des prélèvements osseux exo buccaux importants pour la reconstruction de défauts osseux critiques. 12 . 2. 3. L'os xénogénique L'os xénogénique provient d'une espèce animale différente de celle du receveur. En ce qui concerne les substituts disponibles pour l'homme, on retrouve principalement des substituts osseux d'origine bovine, porcine ou équine. De la même manière que pour l'os allogénique, ces substituts sont souvent déminéralisés et déprotéinés. Ils possèdent donc des propriétés ostéoconductrices. Il est conditionné sous formes de particules, et est donc intéressant pour le comblement de défaut cloisonné. Les particules de 0, 5 à 1 mm de diamètre présentent le meilleur potentiel ostéogénique in vivo [2]. . 3. SUBSTITUTS OSSEUX SYNTHETIQUES Les substituts osseux synthétiques ont été développés car ils représentent une alternative aux substituts osseux d'origine naturelle en améliorant les propriétés physiques et biologiques du greffon et les réponses biologiques de l'hôte. De nombreux supports synthétiques ont démontré in vitro qu'ils favorisent la prolifération et la différenciation des cellules souches en ostéoblastes [19, 20]. Les premiers matériaux utilisés ont été les sulfates de calcium (plâtre) et les carbonates de calcium (issus de coraux), ainsi que les bioverres. Bien que ces deux derniers présentent des propriétés intéressantes, les substituts osseux à base de phosphates de calcium et de type hydrogels ont été développés par la suite présentant des propriétés biologiques encore améliorées. Dans le cadre de ce travail, ceux-ci sont uniquement présentés ci-dessous. . 3. 1. Les substituts à base de phosphate de calcium Les phosphates de calcium sont présents en grande quantité dans les tissus minéralisés de l'organisme. C'est le cas des apatites, alors que d'autres phosphates de calcium peuvent en être les précurseurs au niveau biologique (phosphate tricalcique par exemple). C'est pourquoi ils ont été développés en tant que substituts sous forme de ciments et de céramiques denses ou poreuses. Dans le cas des substituts de type supports, les céramiques seront plus appropriées. Ces matériaux possèdent une composition chimique similaire à la phase 13 minérale de l'os, et des modules élastiques et une résistance à la compression également proche à l'os cortical ou spongieux humain en fonction des formulations retrouvées [21]. Différentes présentations sont retrouvées, allant de bloc de volumes importants, d'autres plus réduits ou encore en granules ou poudres en fonction de l'indication clinique. Ce sont des matériaux bioactifs (à la différence de la zircone qui est inerte) qui permettent un nouveau dépôt osseux. Elles possèdent un grand potentiel de régénération osseuse et des propriétés ostéoinductrices démontrées dans plusieurs modèles animaux [21]. On retrouve notamment : Des phosphates pluri-calciques, comme le phosphate tricalcique en phase béta ( -TCP). L'hydroxyapatite (HA), de formule Ca10(PO4)6(OH)2, qui est par ailleurs le constituant minéral majeur des tissus durs humains [6]. Des substituts biphasiques de ces derniers, dites céramiques biphasées (BCP) qui sont un mélange en proportion variable d'hydroxyapatite et de -TCP. Pendant de nombreuses années, le -TCP a été utilisé seul ou en association avec des copeaux osseux autologues pour reconstruire le plancher du sinus ou faire des préservations d'alvéole après extraction [22]. Des études précliniques [21, 23] ont montré que les céramiques TCP constituées de 20% d'HA et de 80% de -TCP sont des matrices appropriées pour la culture de cellules souches mésenchymateuses in vitro et la formation osseuse in vivo. Par ailleurs il est à noter que les formulations biphasiques permettent également de moduler la cinétique de résorption du substitut et sa dissolution. . 3. 2. Hydrogels Les hydrogels sont des structure 3D chargées en eau (>90%) et qui présentent des chanes de polymères dans leurs matrices. Ils sont capables, avec les interactions des fluides corporels, d'adopter la topographie du défaut et de délivrer des agents bioactifs. De plus, ils sont non immunogènes et biodégradables. 14 On retrouve parmi les polymères les plus utilisés : Le collagène L'alginate Le chitosane Le chitosane est un dérivé naturel dont la structure initiale est proche des glycosaminoglycanes présents naturellement dans la matrice extra cellulaire. Il est dégradé en oligosaccharides non toxiques. C'est un polymère biodégradable, et favorisant la prolifération cellulaire [24]. En effet, un hydrogel composé de polymères de glucose et d'une enzyme qui hydrolyse ce dernier permet de jouer un rôle significatif dans la survie cellulaire le temps qu'une néovascularisation du greffon se produise [25]. . 4. SUBSTITUTS OSSEUX COMPOSITES De plus en plus d'études sont consacrées aux substituts osseux artificiels dotés de propriétés biologiques pour la réparation de défauts osseux de grande taille. Ce sont des céramiques ou des hydrogels synthétiques auquel on peut y incorporer facteurs de croissance, peptides, polymères, cellules génétiquement modifiées, ou nanoparticules, pouvant améliorer la réponse de l'hôte [26]. Ces facteurs pouvant améliorer la régénération osseuse sont schématisés sur la Figure 7 ci-dessous. 15 Figure 7 : Les facteurs implantés sur le site du défaut osseux influencent la réponse de l'hôte. Ils améliorent le recrutement cellulaire et la vascularisation, et ainsi la régénération osseuse [26] Un support libérant certains signaux morphogéniques (protéines osseuses, facteurs de croissance, plasma) améliore la migration des cellules souches de l'hôte vers le site greffé, la différenciation cellulaire vers le type phénotypiquement souhaitable et la néovascularisation [27, 11]. Par exemple, des études [28, 29] sur les rats et les lapins, ont montré que l'utilisation d'un peptide synthétique pro-inflammatoire TP508, améliore la régénération osseuse in vivo en activant les voies de signalisation de la réparation osseuse. Plusieurs études [30] ont démontré chez le chien et d'autres modèles animaux, les effets positifs de l'activation de deux récepteurs de prostaglandine dans la guérison de défauts segmentaires de taille critique. 16 . 4. 1. Supports composites à base de céramique . 4. 1. 1. Céramique et polymères Ces matériaux composites capitalisent les avantages de matériaux céramiques, et de divers polymères (acide lactique (PLA), acide lactique et glycolique (PLGA), collagène). Ils ont une bonne malléabilité, un pouvoir hémostatique grâce aux collagènes, et une biodégradation réglable. Cependant, ils présentent une faible résistance mécanique, comparable aux os spongieux humains [31]. Leurs résultats ont démontré une formation osseuse améliorée in vitro et in vivo, supérieure aux résultats obtenus lorsqu'ils sont utilisés séparément [8]. En utilisation directe, ils n'intéressent donc que les défauts cloisonnés. Mais, ils peuvent être utilisés dans le cadre d'ingénierie osseuse in vitro afin de promouvoir une ostéogénèse ou une angiogenèse [32]. . 4. 1. 2. Céramiques composites plus denses L'incorporation de bioverres, de nanotubes de carbone ou de particules métalliques ou d'alliages de magnésium affectent positivement les propriétés mécaniques les rendant proches des os corticaux humains [33]. En fonction de leur taille et de leur distribution, ces supports composites améliorent la minéralisation de la matrice osseuse. . 4. 2. Hydrogels hybrides Les hydrogels peuvent être combinés avec des peptides pour former un réseau de nanofibres. Et, peuvent ensuite être hybridés avec un échafaudage poreux mécaniquement solide pour améliorer ses capacités de régénération osseuse (Figure 8). 17 Figure 8 : Illustration d'un échafaudage hybride composé d'un composant mécaniquement solide et d'une phase d'hydrogel [34] . 4. 3. Cellules génétiquement modifiées L'incorporation de cellules génétiquement modifiés dans le support pourrait permettre de délivrer des protéines osseuses ou pro-inflammatoire directement au niveau du site de greffe, favorisant ainsi la régénération osseuse et la réponse de l'hôte [35]. . 5. APPORT DE CELLULES DANS LE SUPPORT La présence de cellules osseuses en quantité suffisante directement sur le support au moment de l'implantation va permettre d'entamer rapidement le processus de réparation osseuse et d'orienter facilement le phénotype cellulaire des cellules souches que l'hôte va recruter et qui vont proliférer au niveau de la greffe. Il est aussi possible, d'incorporer des cellules souches au moment de l'implantation qui vont se différencier en fonction de leur environnement [11]. 18 CELLULES SOUCHES POUR LA REGENERATION OSSEUSE On retrouve dans un organisme 2 types de cellules : les cellules souches et les cellules spécialisées. Une cellule souche est une cellule capable de se multiplier en gardant le même patrimoine génétique. C'est-à-dire qu'elle est capable en même temps de s'auto-renouveler et de donner naissance à des cellules différenciées (Figure 9). Figure 9 : Division cellulaire à partir d'une cellule souche. Les cellules souches mésenchymateuses se retrouvent dans la majorité des tissus adultes o elles participent au renouvellement des tissus endommagés. Elles restent quiescentes dans des niches, et se divisent si elles sont activées par une perte cellulaire afin de maintenir une homéostasie tissulaire. Ces cellules présentent une déformabilité augmentée qui facilite leur migration à travers les tissus [36]. 19 Des cellules souches ont été isolées à partir de la moelle osseuse, du sang périphérique et du cordon ombilical, de la membrane synoviale, de dents temporaires, de pulpe dentaire, des fluides amniotiques, du tissu adipeux, du cerveau, de la peau, du cœur, et des reins [37]. L'utilisation de cellules souches a récemment été reconnue comme une alternative prometteuse aux cellules spécialisées, en raison de leur potentiel prolifératif élevé et leur capacité à résister aux conditions de congélation, permettant une expansion in vitro pour obtenir un nombre cellulaire cliniquement pertinent [19]. . 6. CARACTERISTIQUES Les cellules souches sont préservées dans les tissus à un stade indifférencié et sont capables d'auto-renouvèlement. Elles sont identifiables par la présence ou l'absence de divers marqueurs membranaires de différenciation (clusters de différenciation, CD) [38]. Elles sont négatives pour le CD34, CD45, CD14, CD11a, CD19, et HLA-DR et positives pour le STRO-1, CD29, CD73, CD90, CD105, CD106, CD166, CD146, et CD44. A ce jour, aucun marqueur unique n'a été mis en évidence. Cette absence de spécificité rend leur caractérisation et leur isolement plus difficiles [38]. Elles possèdent également des propriétés paracrines anti-inflammatoires et anti-apoptotiques [36]. Lorsqu'elles sont dans un environnement inflammatoire, elles produisent des cytokines anti-inflammatoires permettant de protéger les tissus environnants. . 6. 1. Les cellules souches allogénique Les cellules souches possèdent des capacités immunosuppressives très intéressantes, notamment pour une utilisation allogénique lorsqu'il n'est pas possible d'utiliser les cellules du patient par manque de biodisponibilité ou de temps. Ceci a été démontré à la fois in vitro et in vivo [39]. Bartholomew et coll [39] ont procédé à une réaction lymphocytaire dans laquelle des cellules souches mésenchymateuses de babouin étaient co-cultivées avec des 20 leucocytes d'un sang périphérique allogénique. Ils ont pu observer que les cellules souches mésenchymateuses ont supprimé la prolifération des leucocytes. Par ailleurs, des essais cliniques ont montré que les cellules souches mésenchymateuses allogéniques dérivées de la moelle osseuse peuvent être administrées en réaction d'immunodéficience cliniquement pertinente [39]. l'homme sans susciter une toute sécurité à Dans cette méta-analyse [39], Lorkeers et coll déclarent qu'aucune réaction immunitaire sérieuse n'a été signalée dans aucune des études et qu'il n'y a eu aucun impact sur la sécurité et l'efficacité. Des études plus approfondies ont révélé que les cellules souches mésenchymateuses éludent le système immunitaire par le biais de multiples mécanismes : Absence de marqueurs de surface antigénique, Suppression de la prolifération des lymphocytes T, Inhibition de l'activation de cellules tueuses (NK), Arrêt de la maturation des plasmocytes (cellules B), et des cellules dentritiques. La thérapie par cellules souches allogéniques offre l'avantage de pouvoir utiliser des cellules dérivées de jeunes donneurs sains, éliminant les comorbidités associées aux pathologies que peut présenter le patient receveur. Ces cellules allogéniques sont cultivées et conservées dans des banques de cellules souches afin qu'elles soient disponibles rapidement. . 6. 2. Identification in vitro des cellules souches mésenchymateuses La Société Internationale sur la Thérapie Cellulaire (ISCT) a établi des critères d'identification des cellules souches mésenchymateuses in vitro [40] : Posséder des capacités d'adhérer in vitro au plastique et former des amas de colonies cellulaires fibroblastiques. En effet, dans des conditions de culture la morphologie polygonale ou fusiforme de ces cellules leur confère cet aspect. 21 Présenter de nombreuses intégrines jouant un rôle important dans leur mobilité cellulaire. Exprimer plus de 95% des marqueurs de surface des cellules conjonctives CD90, CD73 et CD105. Être négatives (moins de 2%) aux marqueurs CD11b, CD14, CD19, CD34, CD45, aux molécules de surface HLA de classe II, et à ceux de la lignée hématopoïétique. Être capables, dans des conditions de cultures standard in vitro, de se différencier en lignée mésodermique c'est à dire au moins en ostéoblastes, chondrocytes et adipocytes. Cette plasticité est notre base pour l'ingénierie tissulaire. Les propriétés des cellules souches mésenchymateuses permettent de faire crotre un nombre cliniquement pertinent de cellules in vitro, et de les spécialiser en cellules ostéogéniques. Après implantation in vivo, elles améliorent les réponses de l'hôte pour la cicatrisation osseuse. C'est-à-dire que dans un premier temps, elles favorisent les molécules de signalisation pro-inflammatoire, la multiplication cellulaire et le recrutement cellulaire dans les tissus environnants. Dans un second temps, lorsque l'environnement du greffon est favorable, les cellules souches mésenchymateuses vont se différencier en ostéoblastes et cellules endothéliales afin de permettre respectivement une néoformation osseuse et une vascularisation indispensable à celle-ci [41]. Cependant, les cellules souches mésenchymateuses présentent des potentialités variables selon l'âge, l'état de santé général du patient, et leurs sources de prélèvement. En effet, elles diffèrent dans leur potentiel de différenciation et dans leur profil d'expression génique. Cette différence doit être prise en considération lors du choix d'une source cellulaire [42]. 22 . 7. SOURCES De nombreuses sources sont disponibles pour l'obtention de cellules souches chez l'homme, cependant des impératifs ont été définit pour guider le choix de la source, notamment dans le cadre du développement de substituts osseux [36] : La possibilité d'utiliser des cellules autologues ; La disponibilité et la facilité de récolte du tissu source avec une morbidité minimale ; Le temps et le prix du prélèvement ; La reproductibilité de l'isolation cellulaire et des protocoles de purification ; Les caractéristiques et l'homogénéité des populations cellulaires isolées ; La possibilité d'une expansion cellulaire in vitro ; Le potentiel de différentiation en cellule ostéogénique ; La maintenance du phénotype ou du potentiel de différentiation après implantation in vivo ; La sécurité des cellules in vivo ; La possibilité d'automatiser les protocoles de culture cellulaire ; Le développement de mesures de contrôle qualité pour les cellules et la génération de tissus. Ainsi, différentes sources sont disponibles pour la régénération osseuse, d'une part des cellules souches intra-orales et d'autre part des cellules souches extra-orales. 23 . 7. 1. Les cellules souches intra-orales Figure 10 : Localisation des cellules souches dentaires [43] De façon schématique, ces cellules souches, synthétisées sur Figure 10, peuvent être classées en familles : de type pulpaire, comprenant les cellules souches de la pulpe dentaire (DPSCs : Dental Pulp Stem Cells), des dents de lait exfoliées (SHED : Stem cell from Human Exfoliated Deciduous teeth) et de la papille apicale (SCAP : Stem Cell from Apical Papilla). de type parodontal, avec les cellules progénitrices du follicule dentaire (DFPCs : Dental Follicle Precurseurs Cells), les cellules souches ligamentaire (PDLSCs : PerioDontal Ligament Stem Cells) et gingivales (GSCs : Gum Stem Cells). de type osseux, avec les cellules souches mésenchymateuse de la moelle osseuse des maxillaires (BMMSCs : Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells), et les progéniteurs mésenchymateux du périoste (PSCs : Periosteum Stem Cells). 24 . 7. 1. 1. Les cellules souches pulpaires Elles ont été découvertes en 1990, par Fitzgerald, lors de ses travaux de recherche sur les cellules de type fibroblastiques. Cependant, c'est Gronthos et son équipe qui furent les premiers à les avoir identifiées et nommées en tant que cellules souches de la pulpe dentaire, après une étude comparative avec des cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse. Les pulpes issues de dents saines ou de dents incluses sont des sources potentielles de cellules souches de la pulpe dentaire. Cependant, il est nécessaire de noter que la pulpe se rétracte avec les années ou présente parfois des signes de dégénérescence. Ainsi les dents cariées ou issues de patients d'âge avancé ne sont pas à utiliser. Elles représentent un réservoir important et accessible de cellules souches adultes et possèdent un potentiel thérapeutique similaire à celui des cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse. Les pulpes sont généralement extraites de dents définitives incluses, sous muqueuses afin de réduire au maximum les risques de contaminations bactériennes. Le praticien devra conserver la dent intacte et entière. Après extraction, la dent sera nettoyée puis conservée dans une solution stérile d'antibiotiques (pénicillines et streptomycines). Le tout sera conditionné et acheminé au laboratoire de recherche ou de bio-banque. Figure 11 : Procédé d'extraction de la pulpe dentaire [43] 25 La dent est ensuite coupée à l'aide d'un disque diamanté à la jonction émail/cément, pour récupérer la pulpe. Il est à noter que la production de chaleur et de contraintes mécaniques risque d'endommager une partie de la pulpe. Enfin, la pulpe est décontaminée, découpée en fragments de 0, 5 à 2 mm, et digérée à l'aide d'enzymes, permettant la libération des cellules et la destruction des structures extracellulaires. Les cellules souches de la pulpe dentaire sont ensuite isolées soit par sélection de colonies après multiplication, soit par adhésion au plastique, soit par une méthode d'isolement immuno-magnétique à l'aide d'anticorps anti-STRO-1 [44]. Les cellules souches de la pulpe dentaire sont fortement prolifératives et typique des cellules souches immunosuppressive affichent une activité mésenchymateuses [43]. In vitro, le potentiel de différenciation ostéogénique de ces dernières a été démontré et implique l'administration d'un milieu ostéogénique. fonction du In vivo, en lieu d'implantation, elles se différencient en odontoblastes, ostéoblastes ou chondrocytes pour produire respectivement de la dentine, de l'os ou du cartilage. Par exemple, dans un rapport d'études [26] : La transplantation de cellules souches pulpaires seules dans des défauts osseux de rats a généré des tissus osseux fonctionnels contenant des ostéocytes. D'autre part, l'implantation de cellules souches de pulpe dentaire autologue de lapin sur un support composite céramique/PLGA implanté en sous-cutanée, a formé un tissu hautement minéralisé. . 7. 1. 2. Les cellules souches de dents lactéales Ces cellules souches multipotentes post-natales peuvent être facilement isolées et cultivées ex vivo. Leur récupération s'effectue de la même manière à partir d'un tissu pulpaire caméral de dents temporaires. Il est possible de conserver ces cellules dans une bio-banque. 26 Elles se distinguent d'autres types de cellules souches par [42] : Un plus grand potentiel de prolifération par rapport aux cellules souches de la pulpe dentaire adulte, Une signature pro-angiogénique plus prononcée que d'autres cellules souches mésenchymateuses comme les cellules souches adipeuses, Lors d'une implantation in vivo, elles sont capables de se différencier en cellules ostéogéniques. De plus, elles possèdent un fort potentiel pour le recrutement des cellules ostéogéniques de l'hôte, et l'induction de la formation osseuse. . 7. 1. 3. Les cellules progénitrices du follicule dentaire Les cellules progénitrices du follicule dentaire peuvent être isolées à partir de dents de sagesses incluses ou à l'état de germe, rendant cette source réaliste en termes d'accessibilité. In vivo, le follicule dentaire contient des cellules souches capables de former le parodonte, à savoir le ligament parodontal, le cément et l'os alvéolaire. In vitro, elles peuvent se différencier en ostéoblastes, cémentoblastes, chondrocytes et adipocytes, myoblastes et neurones lors d'une mise en culture appropriée. 27 Différenciation Formation osseuse ostéoblastique in vitro in vitro Cellules souches de la pulpe dentaire Cellules souches de la pulpe de dents temporaires Cellules souches du ligament dentaire Cellules souches du follicule dentaire Cellules souches de la papille apicale Cellules souches de la moelle osseuse - Tableau 1 : Différenciation ostéoblastique des cellules souches intra-orale [45] Le Tableau 1 nous montre qu'in vitro, les cellules souches intra-orales sont toutes capables de se différencier en ostéoblaste grâce au milieu de culture. In vivo, la majorité des cellules souches dentaires peuvent former de l'os naturellement. Ceci montre le fort potentiel ostéogénique de ces cellules souches. Cependant, il n'existe que très peu d'étude clinique de régénération osseuse à partir de ces sources. . 7. 2. Les cellules souches extra-orales Les cellules souches de la moelle osseuse (BM-MSCs : Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells) et les cellules souches adipeuses (ASCs : Adipose Stem Cells) sont les cellules mésenchymateuses d'origine extra-orale les plus étudiées. . 7. 2. 1. Populations de cellules stromales dérivées de la moelle osseuse Leur présence au sein de la moelle osseuse a été mise en évidence par Friedenstein en 1974. Elles furent la première source de cellules progénitrices utilisées pour les régénérations faciales. 28 La moelle osseuse est depuis longtemps reconnue comme une source de cellules progénitrices/souches mésenchymateuses multipotentes avec potentiel de réparation osseuse [46]. Le micro-environnement de la moelle osseuse constitue la niche la plus utilisé de cellules souches mésenchymateuses du corps humain. L'aspiration de moelle osseuse (fréquemment issue de la crête iliaque pour des raisons de disponibilité) est une technique hautement invasive. Les concentrés d'aspirats de moelle osseuse contiennent un mélange de cellules souches mésenchymateuses, de cellules progénitrices endothéliales, de cellules souches hématopoïétiques, de plaquettes, de lymphocytes, et de granulocytes. Chacun de ces composants jouent un rôle dans le processus de régénération osseuse [47]. Le prélèvement permet de ne récupérer qu'un nombre très réduit de cellules souches mésenchymateuses. La proportion de cellules indifférenciées parmi les cellules de moelle osseuse est de 2, 3%, et parmi ces cellules indifférenciées seulement 10% sont des cellules souches [48]. Elles nécessitent donc une expansion cellulaire si l'on souhaite isoler ces cellules souches mésenchymateuses. Les chercheurs ont observé une diminution du nombre de ces cellules ainsi que de leurs capacités de prolifération et de différenciation avec l'âge des patients. Dans des conditions de culture in vitro, statique ou dynamique, les études soutiennent que les cellules souches dérivées de moelle osseuse humaine ont un potentiel ostéogénique supérieur à celui des cellules souches adipeuses humaines [49]. Zhang et coll. ont ensemencé des cellules souches adipeuses humaines et des cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse humaine sur un support tridimensionnel composite à base de polycaprolactone (PLC) et de phosphate tricalcique et les ont cultivées dans des milieux ostéo-inducteurs. Ils ont démontré que les cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse humaine présentaient un potentiel ostéogénique supérieur notamment par davantage de production de calcium et une expression plus élevée des gènes ostéogéniques par rapport aux cellules souches adipeuses humaines. Les stimuli mécaniques sont également connus pour réguler l'ostéogénèse des cellules souches. Park et coll ont démontré que la compression hydraulique augmente significativement l'ostéogénèse des cellules souches 29 mésenchymateuses dérivées de moelle osseuse humaine, par rapport aux cellules souches adipeuses. Ceci a été évalué par une augmentation de la production de matrice extracellulaire (os, sialoprotéine, ostéopentine, collagène de type I) et une augmentation de l'expression des gènes spécifiques ostéogéniques. Ces cellules ont été utilisées dans plusieurs études cliniques et précliniques [50, 51, 52, 53, 54] impliquant la transplantation de substituts osseux avec des cellules souches indifférenciées, ou induites en lignée ostéogénique. . 7. 2. 2. Populations de cellules stromales dérivées du tissu adipeux Le tissu adipeux est une source abondante de cellules progénitrices/souches mésenchymateuses autologue. Il est facilement accessible et relativement simple à récolter (faible morbidité liée à son prélèvement) et très abondant dans l'organisme (10 à 20% du poids corporel d'un l'homme adulte). Pour isoler les populations de cellules stromales dérivées du tissu adipeux, on utilise les dépôts adipeux sous-cutanés avec une procédure peu invasive, la lipoaspiration. L'isolement des cellules souches adipeuses inclue la centrifugation du lipo-aspirat, la digestion de sa matrice par des enzymes collagénases. Ainsi, les cellules souches seront facilement accessibles par adhérence au plastique [55]. La fréquence des cellules souches dans le tissu adipeux est de 100 à 500 fois supérieure à celle des cellules souches dans la moelle osseuse [26]. La disponibilité de cette source cellulaire évite une congélation relativement coûteuse. Cette source quasi inépuisable, permet aussi une utilisation directement après purification. Il est possible de préparer des produits osseux directement à partir des cellules souches isolées. La mise en œuvre d'une greffe osseuse en une étape est attrayante. Dans cette approche, l'isolement cellulaire, l'ensemencement cellulaire sur un support et son implantation pourraient être réalisés en quelques heures, sans culture cellulaire ex vivo. la récolte tissulaire, 30 Les cellules souches adipeuses présentent un fort potentiel ostéogénique, une capacité proliférative plus élevée et de plus faibles niveaux de sénescence que les cellules souches dérivées de la moelle osseuse [56, 49]. Monaco et coll. [49] ont mené une étude sur les cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse de porc. Il a démontré que lors de la différenciation ostéogénique tardive, les cellules souches adipeuses avaient une meilleure capacité d'angiogénèse par rapport aux cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse. L'angiogénèse améliore la survie des cellules souches, mais est aussi indispensable pour le processus d'ostéogénèse. De plus, plusieurs études [57, 53, 58] rapportent l'utilisation clinique et préclinique de ces cellules pour la préparation de substituts osseux : Par exemple, Muller et coll. ont démontré la formation de tissus vascularisés avec une coloration positive de la sialoprotéine osseuse et de l'ostéocalcine 8 semaines après l'implantation de cellules souches adipeuses dans un défaut important de souris 3 heures après la récolte. Pieri et son équipe ont eux aussi utilisé des cellules souches adipeuses autologues lors d'une régénération osseuse orofaciale et mise en place d'implants sur le lapin. . 7. 3. Cellules souches induites par reprogrammation (ou cellules pluripotentes induites) Les cellules souches autologues ne peuvent pas toujours être utilisées. En 2006, un chercheur japonais, Shinya Yamanaka, a réussi à reprogrammer une cellule différenciée en une cellule souche induite via l'induction d'une expression forcée de 4 gènes spécifiques. Ces cellules souches induites ont d'abord été produites à partir de fibroblastes de souris [59]. En 2007, il réussit à convertir des cellules somatiques humaines grâce à une méthode similaire, l'administration rétrovirale de quatre facteurs de 31 transcription [60]. Ces cellules souches humaines induites possèdent la morphologie, l'expression génique, les antigènes de surface, le potentiel de différentiation in vitro et la pluripotence des cellules souches embryonnaires humaines. Yamanaka a reçu en 2012 le prix Nobel de Médecine. En septembre 2014, a eu lieu le premier essai thérapeutique chez l'homme, mais les études cliniques utilisant des cellules souches induites prennent du temps. Le problème est que ces cellules ont tendance à être instables et à dégénérer en cellules cancéreuses. Il apparat primordial de développer des méthodes d'induction non virales. Par ailleurs, la mémoire épigénétique inhérente à la cellule de départ peut influencer le potentiel de différenciation et la fonctionnalité in vivo. Des recherches supplémentaires dans ce domaine sont nécessaires afin de déterminer les meilleures conditions pour la génération de cellules souches pluripotentes induites [61]. 32 ETUDES IN VITRO Bien que les cellules souches mésenchymateuses puissent sembler une excellente option thérapeutique pour améliorer la régénération osseuse d'un défaut de taille critique, plusieurs problèmes liés à leur utilisation ont été identifiés [62] : Leur doublement de population (passage cellulaire) excessif est associé à leur sénescence, Le potentiel de différenciation ostéogénique in vitro et l'efficacité de la formation osseuse in vivo diminuent significativement avec l'âge du donneur, Il existe un manque de connaissance sur les marqueurs communs des cellules souches mésenchymateuses isolées à partir de sources différentes. Le traitement des cellules souches mésenchymateuses pour une utilisation clinique autologue est schématisé sur Figure 12. L'isolement, l'expansion et l'implantation des cellules souches mésenchymateuses doivent être menés dans le cadre de bonnes pratiques de fabrication, parfois à des endroits distincts [63]. 33 Figure 12 : Représentation schématique du traitement des cellules souches mésenchymateuses pour une utilisation autologue [39] . 1. EXPANSION CELLULAIRE Afin d'éviter de trop importantes lésions au niveau du site donneur, la quantité de tissu récolté pour l'isolation cellulaire doit être minimale. C'est pourquoi après isolation, dès que le nombre de cellules souches mésenchymateuses obtenues n'est pas pertinent pour une utilisation clinique, on réalise des passages en culture , c'est à dire qu'on réalise des sous-cultures afin d'accrotre nombre de cellules souches indifférenciées disponibles. Pour cela, les cellules souches isolées sont étendues in vitro. Dès qu'elles sont sur le point de remplir toute la surface de culture, elles sont collectées et cultivées à nouveau. Un passage peut durer des semaines en fonction des conditions de cultures ou de l'organisme du donneur (état de santé, âge) [62]. 34 Dans la majorité des cas, pour un usage clinique, les cellules souches mésenchymateuses sont étendues pour 2 à 5 passages au maximum. Environ 4 à 6 semaines sont nécessaires pour l'expansion cellulaire avant le traitement possible du patient. On utilise majoritairement du sérum fœtal bovin pour l'expansion in vitro de cellules souches pour induire une régénération osseuse [64]. Mais il présente un risque de transmission de maladies zoonotiques ou à prions, qui peuvent induire une réponse immunitaire déclenchée par ces protéines xénogéniques. C'est pourquoi, l'option d'utiliser un sérum humain ou synthétique avec des facteurs de croissance ou des milieux sans sérum est explorée comme alternative [65]. La variabilité de la formation des colonies et les conditions de culture nécessaires pour maintenir la capacité proliférative des cellules souches mésenchymateuses ont conduit à la création d'une lignée de cellules souches humaines allogéniques universelles prêtes à l'emploi [39]. Bien qu'elles présentent un de médicament immunosuppresseur semble nécessaire. immunogénique, phénotype faiblement l'utilisation . 2. DIFFERENCIATION CELLULAIRE Lorsqu'on obtient un nombre cliniquement pertinent de cellules souches mésenchymateuses, soit on les utilise directement en les implantant directement sur un support ostéoinducteur, soit on utilise un milieu ostéogénique pour induire une différentiation ostéoblastique de ces cellules souches mésenchymateuses. Les cellules souches mésenchymateuses prédifférenciées en lignée ostéogénique avant réparation des défauts et l'ostéointégration éventuelle du substitut osseux in vivo, en fournissant une population ostéogénique plus mature, capable de former de l'os immédiatement [66]. implantation accélèrent la Plusieurs études [52, 58, 67, 68, 69, 70] ont démontré qu'il était possible d'établir un système reproductible pour la différenciation ostéogénique in vitro des cellules souches mésenchymateuses humaines. 35 Ce milieu comprend du sérum fœtal de veau, avec : Du -glycérophosphate qui induit la formation de collagène et la minéralisation. De l'acide ascorbique (vitamine C) qui est utilisé dans la synthèse du collagène. Des glucocorticoïdes, qui réduisent la prolifération cellulaire et stimulent la dexaméthasone qui est un inducteur ostéogénique de faible poids moléculaire, de puissance élevée, et de longue durée d'action [52, 59]. la différenciation cellulaire. Plus particulièrement, Cette étape d'ostéoinduction peut être améliorée par la présence de facteurs de croissance (comme l'application brève de BMP-2) ou de nanoparticules d'hydroxyapatite [71, 72, 73]. La multiplication de facteurs de croissance osseux favorise l'ostéogénèse et active d'autres protéines responsables de la formation osseuse [72]. Cependant, il faut optimiser et matriser la dose requise pour une cicatrisation prédictible, déterminer un transporteur approprié, et développer des formules abordables. . 3. FORMATION D'ORGANOÏDE OSSEUX EX VIVO Les cellules souches ostéogéniques sont combinées à un support tri- dimensionnel rugueux, plus ou moins ostéoinductif, et pourront former un organoïde osseux ex vivo ou être directement implanté. Dans une étude [74], voulant reconstruire des os d'ingénierie tissulaire à partir de cellules souches mésenchymateuses dérivées de moelle osseuse de lapin sur de l'os partiellement déprotéiné provenant de porc frais, les auteurs ont conclu que la meilleure densité in vitro d'ensemencement de cellules souches mésenchymateuses dérivées de moelle osseuse était de 5. 106 cellules par mL, et que le moment optimal pour la transplantation in vivo se situait le 6ème jour. Dans une autre étude [75], l'utilisation de supports de collagène présentant une porosité contrôlée, une interconnexion et une résistance mécanique élevée, hybridés à des nanoparticules de phosphate de calcium à libération contrôlée de dexaméthasone, a montré une bonne biocompatibilité et différenciation ostéogénique 36 de cellules souches mésenchymateuses dérivées de moelle osseuse humaine en culture tridimensionnelle (Figure 13). Figure 13 : Culture cellulaire sur support ostéoinductif 3D [75] L'implantation sous-cutanée de ces matrices sur des souris a démontré qu'elles facilitaient la régénération osseuse des tissus osseux ectopiques. Ils exercent des effets synergiques sur la différenciation ostéogénique des cellules souches mésenchymateuses présentent sur le site greffé et sur la formation de vaisseaux sanguins dans l'os régénéré. Ces supports présentent un fort potentiel pour l'ingénierie tissulaire osseuse. Pour la formation d'un organoïde osseux in vitro, l'utilisation de systèmes de culture dans un bioréacteur permet une fabrication automatisée et standardisée de tissus avec des coûts de production réduits pour construire des structures cellulaires tridimensionnelles (Figure 15). Ces dispositifs permettent d'obtenir un développement homogène des tissus osseux à des tailles cliniquement pertinentes de l'ordre du millimètre et au-delà [24]. 37 Figure 14 : Etapes fondamentales de la formation osseuse in vitro [24]. Les bioréacteurs permettent une perfusion des nutriments tout au long de la construction et une formation osseuse améliorée in vitro. Plusieurs types, représentés Figure 15, ont été étudiés à des fins d'ingénierie tissulaire osseuse : Bioréacteurs par flacons agités, Bioréacteurs rotatifs, Bioréacteurs de perfusion. 38 Les flèches rouges montrent le mouvement du milieu de culture obtenu. Bioréacteur (A) Par flacon agité, (B) rotatif, et (C) de perfusion. Figure 15 : Illustration schématique des bioréacteurs les plus couramment utilisés [76] Le système de bioréacteur par flacons agités est plus performant que la culture statique. Il y a une augmentation de la prolifération des cellules ostéogéniques, de l'expression des marqueurs ostéoblastiques, et de la minéralisation par rapport à la culture statique. Cependant, la couche cellulaire superficielle est dense et entrave l'apport en oxygène et en nutriments dans les cellules résidant en profondeur. Dans le système rotatif, les échafaudages cellulaires sont en suspension et reçoivent un flux laminaire constant, ces échafaudages grandissent de manière concentrique, mais sont limités par leur densité. Si celle-ci est plus importante que l'eau ces supports cellulaires vont tomber au centre du bioréacteur. Les bioréacteurs à base de perfusion continue permettent le transport de masse, nutriments et oxygène dans tout l'échafaudage. La suspension cellulaire circule à travers les pores de l'échafaudage, ce qui permet un dépôt cellulaire dans toute la construction. Ces constructions montrent une augmentation de la distribution des cellules ostéogéniques, de la prolifération, de la différenciation, et du dépôt de la matrice extra cellulaire minéralisée, et de l'ensemble de l'échafaudage [49]. Les bioréacteurs de perfusion permettent une meilleure uniformité la densité dans 39 de distribution cellulaire et une efficacité de formation osseuse plus élevée. Ils semblent plus pertinents pour la reconstruction d'organoïde osseux de grande taille. Dans une étude [76], il a été comparé la durée de culture de cellules souches mésenchymateuses humaines sous perfusion sur la formation osseuse in vivo. Après 7 jours sous perfusion, on a constaté une augmentation de la néovascularisation par rapport à celles cultivées pendant 1 jour. Après 14 jours de perfusion, on a observé 8 semaines après implantation, un plus grand volume osseux, une densité minérale, et une présence de collagène et de marqueurs ostéoblastiques plus élevé par rapport aux échafaudages sous perfusion pendant 7 jours. Ces données démontrent que souches mésenchymateuses humaines sous perfusion pendant au moins 14 jours in vitro améliore la quantité et la qualité de la formation osseuse in vivo. cellules la culture de Bien que les bioréacteurs soient un outil efficace pour améliorer la formation osseuse, de bonnes pratiques de fabrication sont nécessaires avant d'être considérées comme cliniquement applicables. La conception de bioréacteurs qui accueillent l'ensemencement cellulaire, l'expansion in vitro, et la culture de perfusion sont nécessaires pour plus d'efficacité. Il faudra aussi réduire les risques de sécurité associés à la manutention et aux transferts de constructions entre des bioréacteurs distincts pour la production d'une construction osseuse cliniquement pertinente. 40 ETUDES IN VIVO . 1. SUR L'ANIMAL Les études pré-cliniques sur les modèles animaux permettent de tester des supports innovants, différentes sources de cellules souches, de les combiner avec des signaux moléculaires, et d'analyser la réponse in vivo. . 1. 1. Etudes sur les petits mammifères (souris, rats) . 1. 1. 1. Etudes avec cellules souches xénogèniques Dans une étude [51] sur les souris, des cellules souches mésenchymateuses xénogènes dérivées de moelle osseuse de donneur humains, ont été incorporées 1 heure dans des granules de phosphate de calcium biphasique (BCP) (hydroxyapatite/ -TCP) (Figure 16), puis implantées dans des défauts osseux crâniens de taille critique. Figure 16 : Seringues stériles contenant 100 millions cellules stromales de la moelle osseuse humaine mélangées avec du phosphate de calcium biphasique (BCP) [51] 41 La viabilité et la distribution des cellules humaines implantées ont été évaluées Figure 17, ainsi que la capacité de la greffe à régénérer l'os manquant. Figure 17 : Imagerie de bioluminescence [51] En haut : Groupe témoin ayant reçu le phosphate de calcium biphasique (BCP) seul sur le côté dorsal gauche et une injection sous cutanées (SC) des cellules stromales de molle osseuse sur leur côté dorsal droit. En bas : Groupe expérimental ayant reçu des injections sous cutanées de BCP incorporé avec des cellules stromales issues de molle osseuse. Les résultats par bioluminescence ont montré une perte significative du nombre initial des cellules transplantées après 28 jours d'implantation, seulement 1, 5% étaient encore présentes. Après huit semaines, on observe un os minéralisé mature dans les défauts crâniens critiques et sur des sites ectopiques. Les implants étaient constitués principalement de cellules hôtes, mais on retrouve toujours des cellules humaines attachées aux granules de BCP et incorporées dans des lacunes ostéocytaires de la nouvelle matrice osseuse. 42 Dans une autre étude [67] réalisée sur la souris, des cellules souches mésenchymateuses xénogènes de moelle osseuse humaine ont été ensemencées sur des supports à base de phosphate de calcium biphasé et de collagène chargés de Dexaméthasone (DEX-BCP-Col). En plus de leurs caractéristiques otéoinductrices, les supports présentent différents types de réseaux gorgés , des surfaces poreuses et une bonne interconnectivité (Figure 18). Figure 18 : Différents types de réseaux des supports à base de phosphate de calcium et de collagène chargés de Dexaméthasone [67] Ces échafaudages composites ont été utilisés pour la culture de cellules souches afin d'étudier leurs effets sur l'ostéogenèse par culture in vitro (Figure 19) et implantation in vivo. 43 Figure 19 : Cultures cellulaire sur différents supports composites [67] In vitro, les cellules souches ont bien adhéré aux grands pores sphériques de chaque échafaudage. Les cellules se propagent largement avec de nombreux filopodes. Ces résultats ont indiqué que ces supports sont propices à l'adhésion et la propagation des cellules. In vivo, 8 semaines après implantation, l'os nouvellement formé n'était pas réparti de la même manière selon les implants. Il était limité dans les régions périphériques des implants plats alors qu'il était réparti dans toutes les régions des implants gorgés . L'analyse des marqueurs ostéogénique a montré que le facteur de croissance VEGF, l'ostéocalcine (OCN), les protéines BMP-2, le collagène de type I, et la sialoprotéine osseuse 2 sont présents de manière plus homogène pour les échafaudages gorgés . L'échafaudage présentant le degré ostéogénique le plus élevé est celui qui présente le plus de gorges . Les résultats suggèrent que les gorges dans les échafaudages composites DEX-BCP-Col stimulent l'ostéogenèse. Ces échafaudages composites constituent un support utile pour la régénération de tissus osseux de taille importante [77, 67]. Cependant, en raison de leur faible résistance mécanique, il est nécessaire de passer par une étape de prolifération et de différenciation cellulaire in vitro ou de trouver un moyen pour stabiliser le greffon. 44 . 1. 1. 2. Etudes avec cellules souches allogèniques Les anomalies crâniennes de taille critique chez le rat ont été étudiés [71] sur implants de cellules souches quatre groupes, permettant d'évaluer des mésenchymateuses allogéniques dérivées de la moelle osseuse, seuls ou combinés avec une matrice osseuse déminéralisée. Un groupe de contrôle négatif, un groupe avec le support seul, un autre avec les cellules souches allogéniques, et un dernier groupe combinant support et cellules. A la semaine 12, la régénération osseuse a été évaluée par analyses radiographiques et immunohistochimie. Le groupe avec association cellules souches et matrice osseuse déminéralisée a révélé le meilleur potentiel ostéoinductif. Les groupes, support seul ou cellules souches seules, se sont révélés avec un potentiel ostéogénique semblable mais supérieur au groupe de contrôle. Dans une autre étude [57], un défaut osseux de 4 mm de long a été créé chirurgicalement sur des radius de rats. Puis une greffe de cellules souches allogéniques dérivées de tissu adipeux et d'os xénogène déprotéinisé de lapin a été réalisée et évaluée. Les rats ont été divisés en quatre groupes : deux supports osseux combinés aux cellules souches adipeuses avec et sans différenciation ostéogénique, un groupe de contrôle avec de l'os xénogène seul, et un groupe témoin o les défauts n'étaient remplis d'aucun matériau. La réparation du défaut osseux a été évaluée par observation globale (Figure 20), examen radiologique (Figure 21), et analyses histologiques. 45 Figure 20. Observation de la régénération osseuse des différents supports [57] Comme le montrent la figure ci-dessus : Dans le groupe des cellules souches différenciées en ostéoblastes (a), au bout de 8 semaines, l'os implanté était difficile à reconnatre. Dans le groupe des cellules souches adipeuses non différenciées (b), à 8 semaines, le défaut osseux était rempli d'un grand nombre de tissus osseux et la connexion était solide, mais l'implant était clairement identifiable. Dans le groupe sans cellules souches (c), à 8 semaines, l'implant et le défaut n'étaient pas unis et formaient une articulation épaisse et peu solide. Et dans le groupe témoin (d), il y avait un tissu kératinisé, toujours en cours de cicatrisation entre les deux extrémités du défaut. 46 Figure 21 : Observation de la densité osseuse à 4 (1) et 8 (2) semaines [57] Au niveau radiologique, comme le montre la figure ci-dessus : Le groupe des cellules souches ostéogéniques (a) a montré une amélioration surprenante de la densité du cal osseux dès 4 semaines (a1). A 8 semaines (a2), les os étaient bien connectés, une cavité médullaire est apparue, et le défaut osseux était presque impossible à détecter. Le groupe des cellules souches adipeuses (b) a montré à 8 semaines (b2) que les os corticaux étaient en train d'être remodelés, et la cavité médullaire commençait à se connecter avec l'os cortical. Mais le défaut était toujours évident. Dans le groupe de contrôle sans cellules souches (c), même à 8 semaines (c2) aucune cavité médullaire n'apparaissait. 47 Dans le groupe témoin sans greffe (d), des cals de très faible densité ont été observés (d1, d2). Les valeurs de densité sont similaires dans les groupes de cellules souches adipeuses avec ou sans différenciation, ce qui révèle que l'os xénogène associé aux cellules souches améliore le processus d'ostéogenèse. Ces deux groupes ont entamé leur remodelage osseux. De plus, les protéines ostéogéniques contenues dans des matériaux dérivés des os, ou la matrice osseuse nouvellement formée induisent la différenciation ostéoblastique des cellules souches mésenchymateuses autologues autour du défaut. Le groupe de contrôle sans cellules (c), était toujours en réparation avec une densité osseuse en légère augmentation. Le groupe témoin vide (d), a aussi formé naturellement une petite quantité d'os, mais n'a pas vraiment pu réparer et ponter le défaut segmentaire. En 8 semaines, aucune nécrose, infection ou épanchement n'ont été observés dans les tissus environnants, et les supports xénogènes se sont combinés naturellement aux tissus mous environnants sans formation d'enveloppe. Ainsi, les cellules souches adipeuses allogènes et l'os xénogène sont compatibles, avec, tout au plus, un léger rejet immunitaire. Le système de pores maillé en 3D de l'os fournit suffisamment d'espace pour la culture, la croissance, la différenciation ostéoblastique, et la sécrétion de matrice extracellulaire. L'utilisation combinée support osseux xénogène ou synthétique et cellules souches allogéniques ou xénogénique, fournit de bons résultats dans la reconstruction osseuse cranio-faciale critique. De plus, leur combinaison favorise davantage la régénération osseuse. Bien que les essais précliniques avec des supports implantés et des cellules souches mésenchymateuses se soient avérées efficaces pour accélérer la réparation osseuse dans des défauts de taille critique, la recherche sur les petits animaux ne donne pas de résultats pertinents en raison de différences majeures de taille de greffon. Les grands modèles animaux doivent généralement être utilisés. 48 . 1. 2. Etudes sur les grands mammifères (mouton, cochon, lapin) . 1. 2. 1. Etudes comparatives du potentiel ostéogénique entre cellules souches issues de moelle osseuse ou du tissu adipeux Niemeyer et coll. [49] ont créé un défaut de taille critique dans le tibia de moutons. Ils ont implanté une éponge de collagène avec des cellules souches mésenchymateuses adipeuses ou dérivées de moelle osseuse dans le défaut, et un troisième groupe avec éponge de collagène et cellules souches adipeuses mélangées avec un plasma riche en plaquettes (PRP). 26 semaines après implantation, l'analyse radiologique a révélé une formation osseuse plus élevée pour le groupe des cellules souches dérivées de la moelle osseuse par rapport aux cellules souches adipeuses. Cependant, le groupe PRP avec cellules souches adipeuses a montré une formation osseuse similaire à celle du groupe des cellules souches dérivées de la moelle osseuse. Leur conclusion a abordé la capacité ostéogénique inférieure des cellules souches adipeuses par rapport à celles dérivées de la moelle osseuse, mais qu'elle peut être compensée par l'addition de plasma. Il serait donc nécessaire d'induire les cellules souches adipeuses en lignée ostéogénique. Cependant, Kang et coll. [49] ont implanté du -tricalcium phosphate ( -TCP) et des cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse ou des cellules souches adipeuses dans des défauts de radius canins. 20 semaines après implantation, ils ont trouvé une guérison similaire. Ils considèrent que les cellules souches adipeuses peuvent remplacer les cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse pour la reconstruction osseuse clinique. De plus, Stockmann et coll. [49] ont étudié les défauts osseux corticaux crâniens de porc et l'implantation d'un échafaudage de collagène ensemencé soit par des cellules souches adipeuses soit des cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse. Ils ont aussi démontré que la nouvelle formation osseuse n'était significativement pas différente en fonction des populations cellulaires étudiées. 49 . 1. 2. 2. Etudes avec cellules souches autologues Dans une étude de Gjerde et coll. [52], le modèle de mini-porcs a permis d'évaluer l'efficacité des cellules souches mésenchymateuses autologues pour la régénération de défauts critiques mandibulaires. Après une anesthésie générale, des prélèvements de moelle osseuse ont été réalisés, les cellules souches mésenchymateuses ont été isolées, caractérisées, et l'expansion cellulaire a été réalisée. Dans le même temps, une arête alvéolaire étroite a été créée par l'avulsion de dents et l'ablation d'os afin de simuler une situation pathologique. Après l'expansion des cellules souches mésenchymateuses dérivées de moelle osseuse, les cellules ont été ensemencées sur des granules de phosphate de calcium biphasique (BCP) (hydroxyapatite et -TCP) pendant 1 heure et implantées dans les défauts. Deux mois plus tard, des implants dentaires ont été posés dans l'os nouvellement formé et des biopsies ont été réalisées. La biopsie a révélé que les granules ont été incorporés dans la nouvelle matrice osseuse. Ces données démontrent le potentiel ostéogénique des cellules souches mésenchymateuses autologues combinées avec des granules de phosphate de calcium, et fournissent des informations précliniques cruciales dans un grand animal sur la reconstruction d'os alvéolaire gravement résorbé. Dans une autre étude sur des lapins [53], l'association de cellules souches adipeuses en différentes quantité, sur un support d'os xénogène bovin déprotéiné et d'une matrice en titane préformée a amélioré la formation osseuse et l'ostéointégration implantaire dans un modèle de régénération osseuse guidée verticale sur des défauts osseux crâniens. Après 1 mois, les matrices en titane ont été enlevées et un implant en titane a été placé dans chaque site augmenté. Encore un mois après les biopsies et analyses radiologique indiquent que les groupes avec des cellules souches adipeuses ont montré une formation et densité osseuse significativement plus importante, ainsi qu'un contact os-implant plus élevé par rapport au groupe de contrôle avec support seul. 50 Ainsi, les expériences sur les modèles animaux ont montré que l'utilisation de cellules souches mésenchymateuse pour une régénération osseuse critique semble pertinente. Elles augmentent les précurseurs ostéoblastiques sur le site à régénérer, et facilitent la cicatrisation osseuse du patient. Ainsi, le pourcentage d'os régénéré est plus important. la concentration cellulaire et La technique de granules synthétiques ou xénogèniques avec un coffrage en titane semble reproductible et prévisible, cependant les recherches sur la formation d'organoïde osseux ex-vivo doivent être poursuivies. . 2. SUR L'HOMME Les essais sur l'homme ont commencé sur des petits échantillons et prennent du temps. En effet, il est indispensable d'évaluer la sécurité, la reproductibilité, et le rapport bénéfice/risque de ces nouvelles techniques. Dans un essai clinique randomisé [47], les auteurs ont étudié la faisabilité et comparé la transplantation de cellules souches par rapport à la régénération osseuse guidée seule. Vingt-quatre patients présentaient des défauts localisés des maxillaires. L'évaluation clinique et radiologique a eu lieu à 6 semaines post opératoire. A 12 semaines des implants ont pu être posés chez tous les patients et une biopsie osseuse a été récoltée. Les mesures cliniques, radiologiques, et histologiques ont démontré que la thérapie cellulaire accélérait la régénération osseuse alvéolaire par rapport au traitement de régénération osseuse guidée. De plus, la thérapie cellulaire a réduit significativement le besoin de greffes secondaire au moment du placement de l'implant. A un an post opératoire aucun événement indésirable grave lié à l'étude n'a été rapporté. Ainsi, la transplantation de cellules souches pour le traitement d'anomalies osseuses alvéolaires semble sûre au niveau biologique et permet d'accélérer la régénération osseuse. 51 Dans une étude [79], la thérapie cellulaire a permis la reconstruction d'un maxillaire supérieur d'un patient qui a perdu des dents et 75% de son tissu osseux de soutien à la suite d'une blessure. Une population mixte autologues de cellules dérivées de la moelle osseuse et de cellules souches mésenchymateuses a été ensemencée sur des granules de -tricalcium phosphate ( -TCP). La survie cellulaire pendant ce processus était élevée lorsque les cellules étaient incubées avec le -TCP pendant 30 minutes. Les étapes cliniques sont présentées dans la Figure 22 suivante : 52 Figure 22 : Photographies des étapes cliniques [79] Etat clinique initial montrant des défauts sévères de crête alvéolaire de tissus durs et mous de la mâchoire supérieure, de face (A) et de dessus (B). Elévation d'un lambeau de pleine épaisseur, les images montrent une crête alvéolaire gravement déficiente, mesurant cliniquement une largeur de seulement 2 à 4 mm de face (C) et de dessus (D). Vue de face (E) et de dessus (F) du placement des vis d'ostéosynthèse pour la préparation du site osseux pour recevoir la greffe. (G) Placement du matériau ( -TCP ensemencé avec les cellules 30 minutes avant le placement à le défaut. (H) Application supplémentaire de la suspension cellulaire après le placement de la greffe sur le site receveur. température ambiante) dans (I) Mise en place d'une membrane résorbable pour stabiliser et contenir la greffe à l'intérieur du site du receveur. (J) Vue de dessus de la fermeture primaire du lambeau. 53 Quatre mois après la thérapie cellulaire, une tomodensitométrie (Figure 23) et une biopsie osseuse ont été effectuées, et des implants oraux ont été placés pour soutenir une prothèse dentaire. Les analyses cliniques, radiographiques et histologiques ont confirmé que dès 4 mois, la thérapie cellulaire a régénéré 80% de la carence initiale de l'os maxillaire avec un nouvel os suffisamment vascularisé et minéralisé pour placer des implants oraux de manière stable. Figure 23 : Tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT) [80] (A, B) : la situation clinique initiale présentée en reconstruction 3D et en coupe axiale montre un déficit osseux initial important. 54 (C, D) : immédiatement après la greffe cellulaire, il y a une pleine restauration de la largeur de la crête. (E, F) : les images montrent une résorption de l'ordre de 25% de la greffe à 4 mois et une régénération globale nette de 80% de la carence initiale en largeur de crête. La réadaptation fonctionnelle et esthétique du patient a été complétée avec succès par la mise en place d'une prothèse dentaire 6 mois après le placement de l'implant. Ce protocole clinique a utilisé une approche fondée sur des données sur la transplantation cellulaire à partir d'aspirat de molle osseuse et la thérapie utilisant des cellules souches autologues. Ce rapport clinique sert de base solide pour développer des études plus étendues en utilisant cette approche pour le traitement d'un plus grand nombre de patients afin d'évaluer davantage l'efficacité et la faisabilité. Une méta-analyse [58] a examiné les rapports de 13 cas de malformations crâniennes souches mésenchymateuses dérivées du tissu adipeux autologue. Ces études ont été synthétisées Tableau 2. faciales et maxillaires traités avec des cellules Les cellules souches ont été récoltées à partir de la paroi abdominale, isolées et cultivées ex vivo avec du sérum autologue. La période d'expansion des cellules a varié de 10 jours à un mois en fonction du volume du défaut, de la quantité de graisse récoltée, et du taux de croissance cellulaire. Les cellules souches ont ensuite été ensemencées sur des supports synthétiques de bioverres bioactifs hybridés avec protéines (BAG) ou de phosphate tricalcique ( -TCP) [79]. Dans le cas des défauts mandibulaires, il a été additionné des protéines morphogéniques osseuses humaines (BMP-2). Le temps de suivi variait de 12 à 52 mois. 55 Tableau 2 : Détails de 13 cas de malformations squelettiques cranio-maxillo-faciales traitées avec cellules souches adipeuses [58] 56 Trois patients avec des améblastomes récurrents nécessitant une résection mandibulaire segmentaire âgés de 43 à 55 ans, et présentant des défauts après résection allant de 6 à 10 cm de long ont suivi une procédure de reconstruction avec planification chirurgicale assistée par ordinateur 3 semaines après récolte de tissu adipeux. Les étapes de planification, chirurgie, et d'évaluation radiologique post- opératoire d'un des patients est visible Figure 24. Un coffrage de mailles en titane sur mesure a été réalisé et implanté avec des cellules souches adipeuses, des granules de -TCP, et des protéines ostéoinductives (BMP-2). Cas n1 : Figure 24 : Étapes de la reconstruction mandibulaire [54] (A) et (B) : Planification préopératoire virtuelle avec une image de type reconstruction 3D générée par ordinateur du patient, montrant la plaque de reconstruction sur la zone prévue pour la résection. (C) : Photographie opératoire montrant la plaque de reconstruction en position et les lignes de résection mandibulaire. (D) : Photographie opératoire de la mise en granulaire de phosphate de calcium ( - TCP) avec les cellules souches adipeuses et les protéines morphogénétiques osseuses (BMP-2) sous le maillage en titane. (E) et (F) : Tomodensitométrie tridimensionnelle 1 an postopératoire, vue antérieure et basilaire. (G) : Tomodensitométrie montrant la reconstruction mandibulaire restaurée avec un implant dentaire fonctionnel ostéointégré. 57 Cas n2 : Un améloblastome mandibulaire antérieur a nécessité la section antérieure de cette dernière. Le scanner a permis la fabrication d'une plaque en titane afin de reconstituer l'anatomie du menton. Dix mois après sa mise en place et son remplissage tissulaire avec des granules de -TCP, BMP-2, et des cellules souches adipeuses autologues, des implants dentaires ont été placés dans le site greffé, permettant la récolte de tissu osseux. L'examen histologique et son analyse ont confirmé la viabilité et la nature de ce nouveau tissu osseux. Les résultats cliniques et radiologiques ont montré que la reconstruction a réussi à combler de gros défauts mandibulaires (8, 2 cm de long de moyenne), avec une guérison sans incident. L'utilisation du facteur de croissance (BMP-2) a pu avoir facilité la différenciation ostéogénique des cellules souches adipeuses et l'ossification. Support, signaux et cellules ont agi en synergie pour produire une construction bien ossifiée [80]. Les trois patients ont été suivis après leur reconstruction mandibulaire basée sur les cellules souches adipeuses entre 27 et 51 mois. Deux des trois patients ont opté pour la reconstruction avec des implants. Sept implants ont été placés chez ces deux patients. Six implants se sont ostéo-intégrés avec succès et ont pu être mis en fonction masticatoire. Ces résultats offrent une perspective prometteuse pour le traitement de défauts mandibulaires critiques. Ces traitements ne nécessitent pas de formation osseuse ectopique et permettent une réhabilitation implantaire. 58 Dans une autre étude [70], un jeune patient de 14 ans présentant un améloblastome mandibulaire antérieur (Figure 25, Figure 26) a été traité avec des cellules souches de pulpe dentaire. Figure 25 : Photographie de l'état initial [70] Figure 26 : Scanner mettant en évidence un améloblastome mandibulaire antérieur [70] 59 Après marsupulanisation et extractions dentaires antérieures, 4, 5 millions de cellules souches de la pulpe dentaire de la dent 14 ont pu être récolté. Après expansion, 20 millions de cellules souches ont pu être transplanté au moment de la chirurgie. Figure 27 : Photographies intra opératoire [70] Lors de l'intervention, la région mandibulaire allant de la dent 46 à 33 fut retiré et cureté (Figure 27 a et b), et une maille en titane réalisé sur mesure fut essayé (Figure 27 c). 60 Avant de placer la maille, cinq supports stérile synthétique de -tricalcium phosphate mesurant 2, 5 cm de long ont été préparé (Figure 27 d). Figure 28 : Photographie du protocole de greffe de cellules souches [70] 20 millions de cellules souches dentaire et 45 millions de cellules contenu dans un prélèvement de plasma sanguin ont été introduit dans ces supports (Figure 28 a et b). Après placement de la maille, elle a été recouverte par des granules de phosphate tricalcium mixées avec une préparation riche en fibrine issu du prélèvement de plasma (Figure 28 c et d). Un mois après l'intervention, une partie de la maille fut exposé, du côté lingual en regard des dents 34 35. Environ 1 cm de greffe a été enlevé. Après éviction de la partie exposé, deux supports synthétiques avec du plasma ont été placé afin de maximiser les chances de guérison. Dix mois après l'intervention un scanner a été réalisé afin de constater la régénération osseuse (Figure 29). 61 Figure 29 : Scanner à 10 mois post opératoire [70] Ce cas a permis de démontrer le potentiel ostéogénique des cellules souches issus de la pulpe dentaire, combiné avec des cellules issues du plasma, pour la régénération de défauts majeur mandibulaire. Cependant, il est nécessaire d'élargir les rapports de cas, pour étudier les futures implications et le potentiel de cette technique. 62 Dans une autre étude [54], la thérapie cellulaire a aussi induit la régénération d'os mandibulaires gravement atrophiés : Les patients étaient âgés de 18 à 80 ans. Il leur manquait une ou plusieurs dents de la région postérieure de la mandibule depuis plus de 6 mois, et ils possédaient une largeur de crête alvéolaire dans la région édentée ne dépassant pas 4, 5 mm. Pour les patients sélectionnés une tomographie par ordinateur à faisceau conique (CBCT) a été réalisée à l'instant t0. Chez les 13 participants, des aspirats de moelle osseuse ont été prélevés de la crête iliaque sous anesthésie locale. Un total de 15 à 20 ml d'aspirat de moelle osseuse de chaque patient a été prélevé et envoyé au centre de fabrication de cellules en Allemagne (Institute for Clinical Transfusion Medicine et Immunogenetics (IKT) qui dispose d'une licence de production pour les cellules souches mésenchymateuses d'aspirations de moelle osseuse, utilisant les bonnes pratiques de fabrication. Une expansion cellulaire a ensuite été réalisée en 2 passages. La viabilité des cellules souches mésenchymateuses a été évaluée. Les cellules ont ensuite été mises en suspension dans une solution saline physiologique de qualité clinique pour être conditionnées dans des seringues stériles en doses de 5 mL, et renvoyées au lieu de l'essai clinique, dans les 24 heures suivantes. Deux expansions ont été arrêtées au passage 0 car la quantité de cellules était insuffisante pour permettre une expansion. Cette variabilité peut constituer une étape limitante de la procédure, mais peut être surmontée en augmentant le nombre de cellules récoltées ou en développant des méthodes d'identification des cellules pertinentes avant le début de la culture. 63 Procédures cliniques : Les patients ont reçu 1 g d'amoxicilline par voie orale une heure avant l'opération. Figure 30 : Photographie de l'ensemble des étapes cliniques [54] Comme le montrent les photographies per-opératoires Figure 30 ci-dessus : 1. Un lambeau a été soulevé et l'os cortical a ensuite été perforé d'une petite fraise ronde afin d'améliorer le flux sanguin et de faciliter la pénétration vasculaire dans les biomatériaux (A). 2. Des membranes de polytétrafluoroéthylène (PTFE) renforcées de titane et non résorbables ont ensuite été fixées à l'os sous-jacent par des mini-vis afin de créer des parois pour une augmentation osseuse verticale et horizontale. Et un mélange de BCP (comprenant 20% d'HA et 80% de -TCP, sous la forme de granules de 0, 5 1 mm de diamètre) et de cellules souches mésenchymateuses propre à chaque patient a été placé sur la crête alvéolaire (B). Les cellules souches mésenchymateuses ont été attachées aux granules de BCP dans des seringues avec un délai de contact de 60 min. 64 3. La greffe a été recouverte par une membrane (C), et les lambeaux muco- périostés. 4. Les patients ont été rappelés pour un examen clinique à 1, 2 et 4 mois (D) et des analyses CBCT ont été effectuées 4 et 6 mois après l'opération pour déterminer si les sites étaient prêts pour l'installation d'implants. 5. Avant la pose de l'implant, des biopsies osseuses ont été pratiquées pour évaluer par histologie la formation du nouvel os et la membrane a été retirée (E). 6. Le pilier a été réalisé 2 mois après la pose de l'implant (G) et une couronne vissée a été montée 2 à 4 semaines plus tard (H). L'analyse histologique a révélé que les granules de BCP étaient bien intégrés avec le dépôt de tissu osseux nouvellement formé. Les échantillons de biopsies prélevés 4 à 6 mois après l'augmentation montraient une nouvelle formation osseuse importante, avec un apport sanguin abondant et sans cellules inflammatoires. Les granules de BCP ont démontré une dégradation et une dissolution continues, avec la présence de cellules multinucléées, des ostéoclastes et macrophages. Le temps de résorption de l'échafaudage BCP peut aller jusqu'à 2 ans. Les principaux résultats de l'essai ont été la sécurité et la faisabilité de la procédure. Les 11 patients ont guéri sans problème de la zone augmentée, sans aucune infection locale. Aucun événement indésirable ne s'est produit pendant la période d'essai. Chez cinq patients, la membrane en PTFE a été exposée mais a été retirée sans incident 7 à 8 semaines après l'augmentation. Tous les patients étaient satisfaits des résultats esthétiques et fonctionnels et aucun événement indésirable n'a été rapporté ou observé. Un patient a signalé des douleurs modérées après une augmentation et après le retrait de la membrane exposée. Les autres patients n'ont signalé qu'une douleur mineure après l'opération. Tous les patients ont déclaré qu'ils recommanderaient cette procédure à d'autres personnes présentant un état clinique similaire. 65 Les résultats cliniques et radiologiques (Figure 31) montrent une guérison osseuse, une largeur et un volume osseux accrus. L'augmentation de la largeur et du volume de la crête alvéolaire était statistiquement significative. Le volume moyen des os a augmenté de 1 cm3. Figure 31 : Evolution dans le temps de la régénération osseuse à t0 (en vert) et 6 mois (rouge) [54] Comme le montrent les reconstructions 3D, l'os greffé peut facilement être distingué de l'os résiduel par sa structure (en rouge sur le CBCT). La quantité de nouvel os a fortement été influencée par la position de la membrane. Les granules restés à l'extérieur du compartiment formé par la membrane n'induisent pas la formation d'os. Ce qui soutient l'importance de la membrane dans la formation osseuse. Les résultats secondaires étaient l'ostéointégration de l'implant dentaire et la fonction de la restauration prothétique, qui ont été validées par les valeurs de résonance magnétique. Tous les patients ont reçu des implants et des prothèses. De plus, les tissus mous recouvrant la greffe présentaient une gencive kératinisée plus importante. La muqueuse kératinisée résorbée est connue pour ne pas se régénérer. Il apparat donc que les cellules utilisées pour régénérer l'os ont également un effet positif paracrine sur les tissus mous voisins et contribuent à la cicatrisation des plaies. 66 L'utilisation de l'approche cellules souches / biomatériaux a favorisé une augmentation horizontale et une augmentation verticale. Le biomatériau seul n'aurait pas permis de combler les défauts osseux. Le pontage a été réalisé avec des combinaisons cellules souches mésenchymateuses / BCP. La capacité intrinsèque des cellules souches mésenchymateuses à former de l'os rend l'essai reproductible et sûr, car les cellules n'ont pas été manipulées. Cependant, l'effet positif par prédifférenciation ostéogénique des cellules souches mésenchymateuses pendant les phases d'isolement et d'expansion ne peut être exclu. De plus, aucun facteur de croissance ni stimulant n'a été utilisé sur les cellules avant l'implantation. En raison des petites cohortes et du temps de suivi, les résultats prometteurs de ces études cliniques doivent être interprétés avec prudence. Des études plus poussées sont justifiées, avec des populations plus importantes et des périodes de suivi plus longues. De plus, d'autres axes de recherches nécessitent d'être éclairés, comme l'utilisation de cellules prédifférenciées, de signaux, voire de sources cellulaires allogéniques. Néanmoins, ces résultats permettent l'élaboration de stratégies de médecine régénérative améliorées pouvant avoir un impact direct et positif sur de grands groupes de patients. 67 CONCLUSIONS La régénération osseuse n'est pas seulement basée sur des principes de développement cellulaire ou moléculaire, elle est aussi guidée par la biomécanique. La structure et la résistance mécanique de l'os varient selon les contraintes statiques ou dynamiques appliquées. Le plus grand défi est peut-être de développer des supports poreux, mécaniquement solides qui permettent la vascularisation et son intégration à l'hôte. À l'heure actuelle, la grande majorité des supports mécaniquement forts ont montré une régénération osseuse périphérique en raison du manque de vascularisation. A ce jour, on essaie de favoriser la vascularisation et la formation osseuse en incorporant des facteurs de croissance dans les supports ou au travers de cellules génétiquement modifiées qui libèrent des molécules angiogéniques, anti- inflammatoires, ou ostéogéniques. Bien que de nombreuses stratégies impliquant la thérapie cellulaire aient fait l'objet d'enquêtes précliniques, jusqu'à présent, seuls quelques-unes sont approuvées pour une utilisation clinique. Il s'agit principalement d'intervention à un seul composant impliquant cellules, facteurs ou biomatériaux. Pour que l'ingénierie osseuse devienne une réalité clinique, elle doit incorporer les technologies récentes qui utilisent tous les composants nécessaires (c. -à-d. les supports, les cellules et les facteurs de croissance) pour une régénération osseuse réussie. Ces technologies qui comprennent plus de composants peuvent avoir plus de difficulté à obtenir une approbation réglementaire. De plus, elles représentent des coûts de fabrication élevés et sont spécifiques au patient. Des méthodes plus efficaces d'isolement cellulaire, d'ensemencement et de culture doivent être développées afin de rationaliser le processus d'ingénierie et de réduire les risques associés aux manipulations pendant la période précédant l'implantation. 68 Les bioréacteurs peuvent combiner ces trois étapes et ouvrir la voie à une ingénierie des tissus osseux plus sûre et plus efficace. Ce support comprenant cellules et signaux ostéogéniques pourrait être combiné à l'impression d'un coffrage cortical 3D afin d'optimiser la régénération osseuse in vivo. 69 1 : BIBLIOGRAPHIE Le B. , Nurcombe V. , Cool S. van Blitterswijk C. , ded Boer J. , LaPointe V. (2018). The components of bone and what they can teach us about regeneration. Materials. 11(1) : 14 2 : Rodan G. , Martin T. (2000). Therapeutic approaches to bone diseases. Sciences. 289(5484) : 1508-1514 3 : Poirier, J. (2002). 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Conditioned media from mesenchymal stem cells enhanced bone regeneration in rat calvarial bone defects. Tissue Eng. Part A. 18(13-14) : 1479-1489 SERMENT MEDICAL En présence des Matres de cette Faculté, de mes chers condisciples, devant l'effigie d'HIPPOCRATE. Je promets et je jure, d'être fidèle aux lois de l'honneur et de la probité dans l'exercice de la Médecine Dentaire. Je donnerai mes soins à l'indigent et n'exigerai jamais un salaire au-dessus de mon travail, je ne participerai à aucun partage clandestin d'honoraires. Je ne me laisserai pas influencer par la soif du gain ou la recherche de la gloire. Admis dans l'intérieur des maisons, mes yeux ne verront pas ce qui s'y passe, ma langue taira les secrets qui me seront confiés et mon état ne servira pas à corrompre les mœurs ni à favoriser le crime. Je ne permettrai pas que des considérations de religion, de nation, de race, de parti ou de classe sociale viennent s'interposer entre mon devoir et mon patient. Même sous la menace, je n'admettrai pas de faire usage de mes connaissances médicales contre les lois de l'humanité. J'informerai mes patients des décisions envisagées, de leurs raisons et de leurs conséquences. Je ne tromperai jamais leur confiance et n'exploiterai pas le pouvoir hérité des connaissances pour forcer les consciences. Je préserverai l'indépendance nécessaire à l'accomplissement de ma mission. Je n'entreprendrai rien qui dépasse mes compétences. Je les entretiendrai et les perfectionnerai pour assurer au mieux les services qui me seront demandés. Respectueux et reconnaissant envers mes Matres, je rendrai à leurs enfants l'instruction que j'ai reçue de leur père. Que les hommes m'accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses. Que je sois déshonoré et méprisé de mes confrères si j'y manque. COHEN Gabriel Les cellules souches pour induire la régénération osseuse. Th. : Chir. dent. : Marseille : Aix-Marseille Université : 2019 Rubrique de classement : Recherche Odontologique Résumé : Les thérapeutiques de régénération osseuses sont fréquentes à la suite de lésions traumatiques, infectieuses ou tumorales. A ce jour, en chirurgie orale, les techniques de régénération osseuse sont efficaces mais peuvent s'avérer limitées en cas de défauts osseux dits de taille critique. C'est pourquoi, en parallèle du développement de supports à la régénération (substituts osseux), de nombreuses études ont été menées dans le cadre de la thérapie cellulaire et notamment par l'inclusion de cellules souches à ces biomatériaux. Dans un premier temps, des rappels sur la physiologie du tissu osseux ainsi que sur les substituts osseux disponibles seront brièvement présentés. Par la suite, les différentes cellules souches candidates à ces thérapeutiques ainsi que leurs sources seront présentées. Dans un second temps, les études disponibles sur l'obtention et l'utilisation des cellules souches seront présentées. Enfin, les travaux récents in vivo réalisées sur différents modèles animaux mais aussi chez l'homme seront décrits afin d'évaluer l'apport de cette approche cellulaire sur les thérapeutiques osseuses dans le domaine odontologique, combinant biomatériaux et cellules souches. Mots-clés : Cellules souches, Régénération osseuse, Défauts osseux critique, Substituts osseux COHEN Gabriel Stem cells for bone regeneration induction. Abstract : Bone regeneration therapies are common procedures after traumatic, infectious or pathological bone loss. Although bone regeneration techniques are currently effective, their success is limited in critical size defects. That's why, in parallel to the development of supports for regeneration (bone substitutes), numerous studies have been conducted in the context of cell therapy, particularly by including stem cells to these biomaterials. An overview on the physiology of bone tissue as well as available bone substitutes will be briefly presented. Then, candidate stem cells and their sources will be presented. A description of studies on stem cell obtention techniques and their application will be presented. Finally, studies carried out on different animal models and humans will be described, in order to evaluate the benefit of this cellular approach in bone therapeutics in the dental field, combining biomaterials and stem cells. MeSH : Stem cells, Bone regeneration, Critical bone disease, Bone substitutes. Adresse de l'auteur : Chemin de Cardeline 13790 Chateauneuf-le-Rouge VIII | HAL | Scientific |
De même, aucune différence n' a été observée entre les groupes lors de l' étude BM 16549 à un an et à deux ans. | EMEA_V3 | Medicinal |
Vous devez immédiatement arrêter le traitement et consulter votre médecin ou aller à l' hôpital s' il apparat l' un quelconque des effets indésirables graves et très rares suivants : dépression respiratoire sévère (essoufflement intense, respiration bruyante) ou arrêt complet du fonctionnement du tube digestif (douleur spasmodique, vomissements, flatulences). | EMEA_V3 | Medicinal |
L'antéhypophyse foetale humaine en culture. Etude morphologique | WMT16 | Scientific |
A propos de cancers digestifs | WMT16 | Scientific |
Sclérose latérale amyotrophique : nouveaux concepts et stratégies pour une entité hétérogène | WMT16 | Scientific |
Quick-Wee versus stimulation vésicale pour recueillir des urines de second jet chez le nourrisson non continent : un essai randomisé contrôlé Jade Janicot To cite this version : Jade Janicot. Quick-Wee versus stimulation vésicale pour recueillir des urines de second jet chez le nourrisson non continent : un essai randomisé contrôlé. Médecine humaine et pathologie. 2020. dumas-03110459 HAL Id : dumas-03110459 Submitted on 14 Jan 2021 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. | HAL | Scientific |
Un centre de soins palliatifs et d'approche de la mort en Valais : l'Antenne François-Xavier Bagnoud | WMT16 | Scientific |
Etude ultrastructurale de certaines amyotrophies neurogènes précoces | WMT16 | Scientific |
conserver Betaferon dans la notice. ) | EMEA_V3 | Medicinal |
Aspects électrocliniques des crises survenant au cours des troubles de l'équilibre hydrosodé chez le nourrisson | WMT16 | Scientific |
Veuillez lire attentivement l'intégralité de cette notice avant d'utiliser ce médicament Gardez cette notice, vous pourriez avoir besoin de la relire. | EMEA_V3 | Medicinal |
Influence des traitements hydrothermiques et enzymatiques sur la valeur nutritionnelle des proteines de féveroles : étude par méthodes in vitro | WMT16 | Scientific |
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Assistance à l'Apprentissage de la Dextérité en Laparoscopie Ninon Candalh-Touta To cite this version : Ninon Candalh-Touta. Assistance à l'Apprentissage de la Dextérité en Laparoscopie. Robotique [cs. RO]. Sorbonne Université, 2018. Français. NNT : 2018SORUS297. tel-01966556v2 HAL Id : tel-01966556 Submitted on 2 Mar 2020 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. THÈSE DE DOCTORAT DE SORBONNE UNIVERSITE Spécialité : Robotique ED 391 : Sciences Mécaniques, Acoustiques, Electronique et Robotique de Paris Institut des Systèmes Intelligents et Robotique réalisée à présentée par Ninon CANDALH-TOUTA supervisée par : Jérôme SZEWCZYK co-supervisée par : Philippe POIGNET Assistance à l'Apprentissage de la Dextérité en Laparoscopie Sujet de la thèse : soutenue le 1er Octobre 2018 devant le jury composé de : Tanneguy REDARCE Prof. Prof. Pierre JANNIN Prof. Vanda LUENGO Prof. Brice GAYET Prof. Prof. Philippe POIGNET Jérôme SZEWCZYK Rapporteur Rapporteur Examinatrice Examinateur Co-directeur de thèse Directeur de thèse à ma mère, mon père, mes sœurs et à l'enfance éternelle. Remerciements Ce travail a été soutenu par des fonds publics français gérés par l'ANR dans le cadre du programme d'investissements d'avenir (Labex CAMI) sous la référence ANR- 11-LABX-0004. Je voudrais tout d'abord remercier les membres du jury d'avoir accepté d'évaluer cette thèse. Un merci un peu particulier à Pierre Jannin pour avoir eu un regard bienveillant sur mon travail tout au long de cette thèse et Brice Gayet pour m'avoir invitée au bloc opératoire. J'ai été très ère que mon jury soit présidé par une femme, merci donc à Wanda Luengo d'avoir accepté cette invitation. Merci à Jérôme Szewczyk et Philippe Poignet pour m'avoir si bien dirigée durant cette thèse. Je ressors grandie de ces trois années et demi à travailler à leurs côtés. Leurs compétences et leurs personnalités se sont parfaitement complétées et tout cela n'a fait que m'enrichir tous les jours. Je voudrais remercier Colette Chambaz, Isabelle Pasquier et Djamel Taleb de l'école de médecine des fers à Moulin pour m'avoir permis d'assister à des cours de coelioscopie et pour avoir pris le temps de répondre à mes questions. Merci à Thierry Bensignor pour son aide et notamment pour m'avoir exposé de manière claire les problématiques actuelles de la laparoscopie, David Fucks pour m'avoir accueillie au bloc opératoire et Nabil Zemeti pour sa bienveillance à mon égard et pour son accueil chaleureux à Montpellier. Merci à l'équipe administrative de l'ISIR : Michèle Vié, Sylvie Piumi, Awatef Barra, Adela Kabaklija, Anne-Claire Cheminant et Yves Germain, pour leur aide si précieuse. C'est une belle équipe qui est toujours là pour nous et qui nous aide au quotidien an de rendre notre vie de doctorant plus facile. Merci à la brillante équipe technique sans qui tous les magniques projets du la- boratoire n'existeraient pas. Merci à Ludovic Billard pour son professionnalisme, à la gentillesse et l'ecacité de Laurent Fabre, à la disponibilité de Philippe Gautier et à Sébastien Dignoire pour ses magniques pièces 3D. Merci à Jimmy Da Silva pour sa patience, son ecacité et son amitié. Bien sûr un grand merci à David Reversat pour m'avoir épaulée tout au long de ce projet, notamment en canalisant mes énergies négatives. Et merci à Florian Richer pour m'avoir fait grandir et changer mon regard sur mes relations avec les gens. Merci à Véronique Perdereau, Viviane Pasqui et Giovani Legnani pour m'avoir iv Remerciements recruté dans le master Mechatronic System for Rehabilitation qui m'a permis de dé- couvrir ce nouveau monde si passionnant. Merci aux membres du Leon Root Motion Analysis Laboratory : Howard Hillstrom, Andrew Kraszewski, Andreas Kontaxis, Iba Thaqi-Xama, Maury Mir, Stacey Kung, William Vista, Stephen Bartalini, Sherry Backus, Aviva Wol, Mandy Gibbons et Julien Berhouet, pour m'avoir pris sous leurs ailes il y a 5 ans maintenant. Merci à Luka Matik pour avoir été un stagiaire exemplaire, sans qui ma dernière partie de thèse n'aurait pas existé. Je voudrais maintenant m'adresser à l'équipe AGATHE qui m'a fait me sentir comme dans une famille : Nathanal Jarrassé pour avoir été mon condent, Wael Bachta pour m'avoir épaulée lorsque la motivation me manquait, Ludovic Saint-Bauzel pour le soutien au cours de cette dernière année, Agnès Roby-Brami pour m'avoir fait part de son expertise, Lucas Roche pour avoir été ce parfait Work Boyfriend dont je n'aurais jamais osé rêver, Fabien Vérité pour ses mauvais conseils que j'ai toujours suivis, ma belle Manelle Merad pour sa précieuse amitié, Simon Bouvel et Ragou Ady pour me laisser faire partie des grands moments de leurs vies, Lucas Joseph pour ses compétences en Latex et pour avoir été un repère depuis le M2, Etienne Masson- Bachasson de Montalivet pour m'avoir fait redécouvrir Angela de Saian Supa Crew et bien sûr Thomas Howard pour m'avoir prise sous son aile en début de thèse et dans la vie de manière générale. J'ajoute un merci à tous ceux qui ont pu occuper et décorer le bureau J05. Bonne chance à Mégane Millan et Eléonore Ferrier-Barbut dans l'élaboration de leurs thèses qui seront brillantes j'en suis persuadée. Merci à l'ISIR d'avoir été ma maison pendant trois années et demi. Merci à Solenne Page, Vincent Padois, Kévin Bailly, Catherine Achard, Emmanuel Guigon, Sinan Haliyo, Pascal Morin, Nicolas Perrin, Frédéric Plumet et Anis Sahbani pour avoir à un moment ou à un autre rendu ma vie plus légère en me faisant rire notamment. Merci à mon groupe de doctorants/ingénieurs/stagiaires sans qui ces années m'au- raient parue si longues : Justine Saint-Aubert, Thomas Daunizeau, Ryan Lober, Va- lentin Marcel, Antoine Hoarau, Jonathan Aigrain, Arthur Bouton, Carlos Vina, Anis Najar, Omar Islas Ramirez, Ariana Saracino, Raphal Rose-Andrieu, Carlos Maestre, Jean-Baptiste Cazeneuve, Alberto Ortega Cabezon, Philipp Schlehuber-Caissier, Ben- jamin Cohen-Lhyver et Flavien Lebrun. Merci à Adrienne Gouzien pour avoir rendu mes week-ends plus amusants, Basil Duvernoy pour m'avoir communiqué sa belle énergie dans ma dernière ligne droite, Houda Sakout, Roxane Tchernia, Sandrine Duong et Stéphanie Noubs pour leur amitié de longue date et Camille Carvalho pour avoir grandi à mes côtés. Merci à François Capitain, Natacha Batreau, Etienne Debart, Stéphane Bayle et Adrienne Ollé pour cette année de théâtre qui m'a permis d'évacuer tout ce stress et de beaucoup rigoler. Merci à Alex Vasquez pour être venu du Venezuela juste pour moi, et aujourd'hui Remerciements v nous ne pouvons plus nous quitter. Et bien sûr merci à ma colocataire/meilleure amie, Camille Fradet, pour son soutien infaillible depuis maintenant 6 ans. Pour nir je voudrais remercier ma famille qui me soutient depuis 27 ans. Merci à Yann, Jonathan et Sarah Falouss pour être ces cousins si géniaux et un merci plein de tendresse à Catherine Candalh-Falouss pour être toujours là pour nous et nous donner tout cet amour sans concession. Merci à Lily Candalh-Touta pour être la meilleure des grandes sœurs, toujours là à m'écouter, me conseiller si bien et élargir ma culture, à ma condente, Fanette Candalh-Touta, la personne à qui je raconte les plus folles de mes histoires malgré les kilomètres qui nous séparent maintenant, à mon père, Marc Touta, pour m'avoir ouvert l'esprit à tant de choses, ma culture elle vient de là et un grand merci ne sera toujours pas susant et enn merci à ma mère, Patricia Candalh, qui a rendu ma vie si facile et qui est la personne qui compte le plus à mes yeux, je vous aime tous les quatre très fort. . . vi Remerciements Table des matières Introduction 1 Problématique 1. 3 L'apprentissage en dehors du bloc opératoire 1. 1 La laparoscopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2 L'apprentissage de la laparoscopie sur patient . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2. 1 Dicultés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2. 2 Conséquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 3. 1 Les simulateurs de laparoscopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 3. 2 Limitations de l'entranement sur simulateur 1. 4 Notre approche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 4. 1 Phases de l'apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 4. 2 Les pistes proposées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix 1 1 2 2 3 3 5 7 8 9 9 2 Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique 13 2. 1 Etat de l'art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. 1. 1 Guidage total et guidage correctif . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2. 1. 2 Guidage par augmentation d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. 1. 3 Adaptation du guidage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 1. 4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 2 Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une tra- jectoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 2. 1 Matériels et Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 2. 2 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 2. 3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2. 3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3 Amélioration du set-up : Guidage sensoriel 31 3. 1 Etat de l'art sur l'utilisation de retours multi-sensoriels dans l'appren- tissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 1. 1 Rééducation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 1. 2 Musique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3. 1. 3 Apprentissage chirurgie laparoscopique . . . . . . . . . . . . . . . 34 3. 1. 4 Conclusion sur l'état de l'art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3. 2 Suivi de trajectoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 vii viii TABLE DES MATIÈRES 3. 2. 1 Matériels et Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3. 2. 2 Résultats expérimentaux de l'apprentissage . . . . . . . . . . . . 38 3. 2. 3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3. 2. 4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3. 3 Tâche de découpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3. 3. 1 Matériels et Méthode 3. 3. 2 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3. 3. 3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3. 3. 4 Conclusion sur le tâche de découpe . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3. 4 Conclusion du chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3. 5 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4 Personnalisation de l'apprentissage 57 4. 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4. 2 Capacités Psychomotrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4. 2. 1 Proprioception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4. 2. 2 Double-tâche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4. 2. 3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4. 3 Division des dicultés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4. 3. 1 Découpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4. 3. 2 Matériels et Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4. 3. 3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4. 3. 4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4. 3. 5 Conclusion sur la division des dicultés . . . . . . . . . . . . . . 76 4. 4 Conclusion du chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4. 5 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5 Conclusions et Perspectives A Questionnaire B Publications 79 83 85 Introduction La chirurgie laparoscopique est devenue un standard pour certaines procédures (ap- pendectomie, cholécystectomie, etc) tant elle présente de nombreux avantages pour le patient d'un point de vue esthétique et rémission post-opératoire. La laparoscopie est une chirurgie minimallement invasive de la région abdominale et pelvienne. Le chirur- gien opère à l'intérieur du corps à travers des incisions d'environ 5mm par lesquelles il insère des trocarts pour faire passer de longs instruments et la caméra endosco- pique. Malheureusement, la chirurgie laparoscopique s'accompagne aussi de dicultés d'ordre mécanique (réduction du mouvement à quatre degrés de liberté), visuel (perte de perception de profondeur) et ergonomique (altération des retours haptiques). L'apprentissage de cette chirurgie est alors long et dicile pour les internes en école de médecine mais également pour les chirurgiens experts apprenant de nouvelles pro- cédures. Traditionnellement, l'apprentissage se déroule au bloc opératoire. Les internes assistent le chirurgien en naviguant la caméra par exemple. L'apprentissage sur patient réel est cependant stressant et ne laisse pas la possibilité de répéter les gestes. Selon la procédure, la courbe d'apprentissage peut-être très lente avec des conséquences sa- nitaires et nancières signicatives. Par exemple, atteindre la matrise de la prostatec- tomie radicale nécessite un minimum de 200 interventions [18] et la cholécystectomie, 100 opérations [16]. Dans ces conditions, l'apprentissage en dehors du bloc opératoire devient nécessaire. Des simulateurs de laparoscopie, passifs et de réalité virtuelle, ont alors été développés et ont suscité un grand intérêt dans le cadre de l'apprentissage. En eet, il a été montré que les compétences acquises sur simulateurs étaient trans- férables au bloc opératoire. Ils permettent également une décomposition des tâches et des gestes que les internes peuvent répéter jusqu'à leur matrise. Malheureusement, les restrictions budgétaires et réglementaires ne permettent pas d'avoir des séances d'entrainement ecaces en dehors de la salle d'opération. Les ses- sions d'entrainement sont peu nombreuses et standardisées. Les méthodes d'apprentis- sage sont peu centrées sur l'élève et dépendent surtout de l'expert pour lequel aucune formation à l'enseignement n'a été proposée. Enn, les étudiant(e)s ont peu de retour sur la qualité de leurs gestes durant la séance. Le mémoire qui suit porte sur l'amélioration de la formation à la chirurgie laparo- scopique sur simulateur en dehors du bloc opératoire. Notre approche s'inscrit dans le cadre d'un modèle d'apprentissage en trois phases : cognitive (théorie et observations), intégrative (répétition de gestes simples) et automatique (tâches complexes et dévelop- pement de stratégies). Dans le cadre de notre recherche, nous nous sommes intéressés à la phase intégrative, dénie dans la littérature comme la phase la plus importante et qui, pourtant, est négligée par manque de temps et de moyens. ix x Introduction Dans un premier temps, nous avons relevé, dans la littérature et en observant des sessions d'entrainement sur simulateur, les dicultés impactant l'apprentissage actuel. Nous présentons dans le chapitre 1 le déroulement des séances d'entrainement sur simulateur et en quoi ces séances manquent d'ecacité. Cela nous permet, par ailleurs, de dénir les pistes explorées dans la suite du mémoire. Tout d'abord, il est apparu dans nos recherches que, durant les séances d'entraine- ment, les élèves étaient peu guidés dans leurs gestes et qu'ils n'avaient pas de retour quantitatif sur leur performance. Il nous a alors semblé intéressant, dans le chapitre 2, d'explorer la piste du guidage kinesthésique comme aide à l'apprentissage du geste. Un dispositif d'entrainement standard a été enrichi d'un bras manipulateur an d'ai- der à corriger la position de la pointe de l'instrument que l'élève manipule. Ce retour kinesthésique au niveau de la main de l'étudiant(e) se comporte alors comme un guide virtuel. Au regard de résultats récents sur le guidage du geste en laparoscopie par retours sensoriels multimodaux, nous avons souhaité explorer aussi d'autres modes d'assistance moins invasifs que la comanipulation. Dans le chapitre 3, des retours sensoriels, de type visuel et vibro-tactile, ont été implémentés pour guider les gestes des élèves. Cette fois- ci, les apprenants sont actifs dans la correction de leur gestes et disposent d'un retour sur leur performance en temps réel. Enn, puisque l'élève est très peu considéré lors des séances d'entrainement o les exercices pratiqués sont standardisés, nous avons proposé, au chapitre 4, des pistes pouvant mener à des apprentissages personnalisés. Sur ce sujet, la littérature pointe certaines capacités psychomotrices comme étant directement liées à la performance en laparoscopie. Ces capacités peuvent servir d'indicateurs et aussi donner lieu à des exercices dédiés. Tout d'abord, nous avons voulu compléter l'existant et faire ce rap- prochement pour deux autres capacités (proprioception et double-tâche, a priori très pertinentes). Nous nous sommes penchés, pour nir, sur la décomposition en dicultés techniques élémentaires de la tâche de laparoscopie elle-même, pour palier au problème d'absence de gradualité des séances d'entrainement classiques. Chapitre 1 Problématique Le développement de la chirurgie laparoscopique a permis d'améliorer le traitement et la convalescence des patients. En revanche, elle pose de nombreux problèmes pour les chirurgiens et les internes qui doivent développer de nouvelles capacités et apprendre de nouvelles procédures par rapport à la chirurgie ouverte. Dans ce chapitre, nous mettons en avant les diérentes exigences de l'apprentissage de la chirurgie laparoscopique. Nous exposons également notre approche du problème et comment elle peut s'intégrer aux séances d'entrainement actuelles. 1. 1 La laparoscopie Au cours du XXe siècle, le développement de la chirurgie mini-invasive a permis de réduire le temps de convalescence [1], le nombre de traitements post-chirurgicaux, le nombre de complications [2] mais aussi d'améliorer les retombées esthétiques pour le patient en réduisant la taille des cicatrices [3] (Tableau 1. 1). La chirurgie laparoscopique est une chirurgie minimalement invasive de la région abdominale (Figure 1. 1). Le chirurgien opère à l'intérieur du corps via des incisions d'environ 5 mm à travers lesquelles il insère des trocarts pour introduire les instruments et la caméra endoscopique. Tableau 1. 1 Comparaison chirurgie ouverte versus chirurgie laparoscopique. Chirurgie ouverte Laparoscopie Nombre d'incisions Taille de l'incision Nombre de cicatrices visibles Séjour à l'hôpital (jours) Douleurs post-opératoire Temps de convalescence (arrêt de travail) 3 - 4 3 - 20 mm par incision 3 - 4 petites 1 - 3 légères ou minimes 10 jours 1 15 cm 1 large 3 - 7 Modérées 6 semaines 1 2 Chapitre 1. Problématique Figure 1. 1 a) Chirurgie laparoscopique au bloc opératoire (Brice Gayet, Institut Mutualiste Montsouris) ; b) vue shématique de la laparoscopie [4]. Cette chirurgie, malgré ses nombreux avantages par rapport à la chirurgie ouverte en termes d'esthétique post-opératoire et de temps de convalescence, s'accompagne de dicultés techniques signicatives [5][6] : dicultés mécaniques : réduction du mouvement à 4 degrés de liberté, inversion des mouvements et eet bras de levier ; dicultés visuelles : perte de perception de la profondeur et décalage du champ de vision ; dicultés ergonomiques : altération des retours haptiques et posture statique. Par ailleurs, les chirurgiens et les étudiants se plaignent fréquemment de douleurs musculo-squelettiques dans le dos, la nuque et les épaules en particulier du côté du membre dominant [7]. Il est vrai que la longueur des instruments et la présence de trocarts peuvent provoquer une fatigue excessive au niveau du poignet et de la main ainsi qu'une raideur dans les épaules [8]. Enn, l'image à deux dimensions provoque une fatigue des yeux et l'ergonomie des poignées des instruments un engourdissement des doigts [9]. 1. 2 L'apprentissage de la laparoscopie sur patient 1. 2. 1 Dicultés L'apprentissage de la chirurgie, de manière générale, se fait par simple observation intensive des techniques chirurgicales au bloc opératoire complétée d'un dialogue avec le chirurgien [10]. Ainsi, d'un point de vue purement éducatif, nous sommes dans de mauvaises conditions pour avoir un apprentissage ecace. Aussi, le bloc opératoire est un environement stressant pour l'élève qui n'a, par ailleurs, aucune opportunité de refaire les diérents gestes. L'apprentissage en salle d'opération semble surtout adapté à la chirurgie ouverte car, dans ce cas, les internes peuvent voir directement la scène intra-corporelle, les ins- truments ainsi que les mains du chirurgien, palper eux-mêmes les organes et avoir un 1. 3. L'apprentissage en dehors du bloc opératoire 3 guidage direct de la part de l'expert. Jusque dans les années 90, les internes suivaient le paradigme regarde, fait, enseigne [11][12]. En laparoscopie, tout cela devient impos- sible à cause de l'accès mini-invasif et de la vision indirecte 2D de la scène opératoire [13]. Dans le même temps, de nouvelles compétences par rapport à la chirurgie ouverte sont à développer : le maniement de la caméra, la gestion de l'inversion de mouvement des outils, l'interprétation de l'image endoscopique, etc. 1. 2. 2 Conséquences Dans ces conditions, l'acquisition des compétences cognitives et techniques propres à la laparoscopie est très progressive lorsqu'elle se fait au travers d'interventions super- visées au bloc opératoire. Le temps de formation, compté le plus souvent en nombre d'interventions avant stabilisation de la coubre d'apprentissage, est parfois très consé- quent autant pour les internes (Tableau 1. 2) que pour les experts s'initiant à de nou- velles procédures (Tableau 1. 3). On observe en eet dans la littérature une grande variabilité des courbes d'apprentissage selon les spécialités, les types d'interventions et probablement aussi en termes d'individus. Pour les chirurgiens novices, la durée avant familiarisation peut aller de quelques dizaines (appendectomie) à plusieurs centaines d'opérations sur patient (prostatectomie radicale). Et la grande variabilité de com- pétences entre les internes est une diculté supplémentaire empêchant un planning précis des interventions. Sur une procédure d'hernie inguinale par exemple, il existe une diérence de 27% de temps d'intervention entre les internes en début et ceux en n d'apprentissage [14]. D'un point de vue nancier, l'apprentissage en salle d'opération a également des conséquences importantes. En moyenne, entrainer un étudiant au bloc opératoire re- vient à $48000 sur l'ensemble de son apprentissage contre $270 pour un entrainement sur simulateur [24]. Lorsqu'une intervention est pratiquée par un interne il y un surcoût sur l'immobilisation du bloc opératoire, de l'équipe d'intervention et l'immobilisation d'une chambre [25]. Par exemple, lors d'une cholecystectomie pratiquée par un interne, l'intervention est allongée en moyenne de 23 minutes. Sachant que chaque minute pas- sée au bloc opératoire coûte $20 et que le chirurgien est payé en moyenne $380 par heure, cela mène à un surcoût conséquent [25]. Enn, l'apprentissage au bloc opératoire est également dangereux pour le patient. Une augmentation des complications opératoires et post-opératoire a été observée pour diérentes interventions. Par exemple, dans le cas de l'apprentissage de la cholecystec- tomie, le taux d'infection post-opératoire est de 16% en début d'entrainement contre 8% après une centaine d'interventions [16]. 1. 3 L'apprentissage en dehors du bloc opératoire Dans les conditions évoquées ci-dessus, l'apprentissage de la laparoscopie en dehors du bloc opératoire devient nécessaire. Les internes eux-mêmes en sont conscients et réclament plus de séances d'entrainement pratique en dehors de la salle d'opération, sur cadavre, animal ou simulateurs de laparoscopie [24]. L'entrainement sur cadavre est intéressant mais compliqué sur le plan logistique et organisationnel. L'entrainement sur cochon présente un coût important, pose des problèmes éthiques et il y a un risque 4 Chapitre 1. Problématique Tableau 1. 2 Apprentissage des chirurgiens sans expérience en laparoscopie. Opérations Traitement hernie inguinale [14] Traitement cancer colorectal [15] Cholécystectomie [16] Appendicectomie [17] Prostatectomie radicale [18] Fundoplicature de Nissen [19] Nombre d'interventions nécessaires pour atteindre le plateau d'apprentissage Critères de performance 50 30 - 50 100 30 200 - 250 50 Temps d'intervention Complication intra/ post-opératoire Taux d'infections post-opératoire Temps d'intervention Marges de résection positives - Temps d'intervention - Complication intra/ post-opératoire Cible 60 min 8% 40 min 85 min 10% Tableau 1. 3 Apprentissage de nouvelles procédures par les chirurgiens experts. Opérations Cancer colorectal avec robot [15] Hépatectomie majeure [20] Cholécystectomie avec trocart unique [21] Prostatectomie radicale avec robot [18] Cholécystectomie avec robot [22] Cholécystectomie [23] Nombre d'interventions nécessaires pour atteindre le plateau d'apprentissage Critères de performance Cible 15 - 35 45 - 75 20 100 - 300 15 50 Temps d'intervention Temps d'intervention Temps d'intervention 270 min 68 min Marges de résection positives Temps d'intervention min Lésions du canal biliaire 1. 3. L'apprentissage en dehors du bloc opératoire 5 de maladies infectieuses. C'est pourquoi les simulateurs de laparoscopie sont de plus en plus employés aujourd'hui. 1. 3. 1 Les simulateurs de laparoscopie Dans les années 90, des simulateurs de laparoscopie passifs et de réalité virtuelle ont été développés et plusieurs études ont prouvé leur intérêt pour accélérer la courbe d'ap- prentissage [11][26][27]. Il a en plus été montré dans [28] que l'entrainement sur cochon et celui sur simulateur étaient équivalents selon les critères de l' Objective Structured Assessment of Technical Skill (OSATS). Les simulateurs permettent une standardi- sation des exercices avec une décomposition des tâches et des gestes. Les élèves ont la possibilité de répéter les diérents exercices jusqu'à leur matrise. Pour les étudiant(e)s et les enseignant(e)s, ce type d'entrainement procure une plus grande exibilité dans les exercices pratiqués et un coût de séance xe. Au début des années 2000, un pro- gramme d'entranement à la chirurgie laparoscopique (Fundamentals of Laparoscopy Surgery (FLS) a été créé et constitue, aujourd'hui, une référence en la matière [27][29]. Il se compose de cinq exercices qui regroupent les gestes de bases de la chirurgie lapa- roscopique : transfert de perles, exercice de découpe, nœud intra et extra corporels, et boucle de ligature. La pratique systématique de ces exercices sur simulateur a montré une amélioration de l'apprentissage chez 80% des élèves [27]. Les compétences évaluées lors des séances d'entrainement sont : le temps de réalisation de la tâche, la précision, la uidité du mouvement, la qualité du résultat nal. Pour une évaluation globale des élèves, les enseignants peuvent avoir recours à des barêmes ou des listes de contrôle comme l'OSATS [28]. Concrètement, les diérentes étapes des tâches à réaliser sont repertoriées dans une liste de contrôle que l'enseignant valide ou non au cours d'un exercice. Même si la littérature a montré que l'OSATS pouvait évaluer de manière ne la performance des étudiant(e)s, le recours à ce type d'évaluation requière un(e) enseignant(e) par élève. Concrêtement, lors de ces séances en dehors du bloc opératoire, deux types de simulateurs sont mis à disposition des étudiant(e)s (Figure 1. 2). Il y a, tout d'abord, les simulateurs passifs, appelés pelvi-trainer [27], sur lesquels les étudiant(e)s s'entrainent avec de vrais instruments de laparoscopie et de vrais tro- carts, ce qui permet un ressenti réaliste des retours haptiques (Figure 1. 2a). Les élèves s'entrainent sur les exercices dénis par le FLS program et peuvent les répéter autant de fois qu'ils/elles le souhaitent. Le pelvi-trainer est peu coûteux, peu encombrant et de prise en main aisée. Cependant, les simulateurs passifs ne délivrent ni score instantané ni information sur la performance. L'étudiant(e) ne peut alors ni se corriger pendant la séance ni évaluer ses améliorations d'une séance à l'autre. Dans ces conditions, il est en particulier dicile de garder un bon niveau de motivation [30]. Il existe également des simulateurs de réalité virtuelle [31]. Ceux-ci sont consti- tués généralement d'une partie physique émulant la partie extracorporelle d'un vrai dispositif d'intervention (poignées des instruments) et d'un écran o est retransmis la 6 Chapitre 1. Problématique Figure 1. 2 Simulateurs d'entrainement à la laparoscopie - a) passif (pelvi-trainer) ; b) réalité virtuelle (LapSim) scène chirurgicale numérique et divers informations à destination de l'élève. Sur ces simulateurs, l'étudiant peut réaliser des exercices concrets comme clamper un vaisseau sanguin ou retirer des calculs rénaux (Figure 1. 2b). Des exercices pour apprendre à déplacer la caméra endoscopique sont également proposés. Des indicateurs visuels sont disponibles pour prévenir l'étudiant qu'il va trop loin dans le champ ou qu'il est en train d'endommager les tissus par exemple. Le temps total, le nombre de mouvements sur chaque main, les pertes de sang et l'endommagement des tissus sont les paramètres enregistrés et communiqués à l'étudiant sous forme de scores à la n de la séquence. Ceux-ci sont gardés en mémoire pour suivre l'évolution de l'élève au cours de son ap- prentissage. Toutefois, le simulateur de réalité virtuelle demeure onéreux et ne procure pas, en général, de retour haptique. De nombreuses études ont porté sur la transférabilité au bloc opératoire des com- pétences acquises sur simulateur. Certains étudiant(e)s suivaient un entrainement clas- sique alors que d'autres avaient des séances supplémentaires en dehors de la salle d'opé- ration o ils/elles s'entrainaient sur pelvi-trainer et/ou simulateur de réalité virtuelle. Il a alors été montré que les élèves s'entrainant sur pelvi-trainer avaient des gestes plus rapides [32]. La coordination entre leurs mains, leur représentation spatiale [40] ainsi que leur performance générale au bloc opératoire [24] se révélaient également meilleures que celles des élèves du groupe de contrôle. L'apprentissage sur simulateurs de réalité virtuelle améliore aussi la précision et la rapidité des élèves [34][35]. Il a également été noté, qu'au bloc opératoire, les élèves sont moins hésitant(e)s [26], qu'ils/elles ont moins besoin de consignes de la part du chirurgien expert et que les tissus sont moins endommagés [36]. 1. 3. L'apprentissage en dehors du bloc opératoire 7 Les simulateurs physiques sont, en général, préférés aux simulateurs de réalité vir- tuelle de par la présence du retour haptique et de par leur coût qui se révèle nettement moins élevé : 3000e pour un pelvi-trainer contre 45000e pour un simulateur de réalité virtuelle sans retour haptique [37]. Le pelvi-trainer semble également mieux convenir à l'apprentissage des compétences psychomotrices nécessaires à la laparoscopie grâce à la présence de retours haptiques [38]. En revanche, l'entrainement sur simulateur de réalité virtuelle a montré que les élèves avaient des gestes plus sécurisés (maintien des tissus, mouvements de la pointe de l'instrument, etc)[39]. Cependant, la plupart des études ont montré que les apprentissages sur les deux simulateurs étaient com- parables notamment en ce qui concerne l'augmentation de la vitesse d'exécution des gestes [37][38][39][40]. Ainsi, un entrainement qui combine les deux simulateurs semble être une solution pour améliorer le début de l'apprentissage à la chirurgie laparoscopique. Grâce au si- mulateur de réalité virtuelle, les élèves peuvent développer des gestes plus sécurisés [39] mais aussi mieux analyser leurs compétences et leurs faiblesses à l'aide du score donné en n d'exercice [41]. Le pelvi-trainer, quant à lui, permet de travailler la manipulation des instruments et de la caméra endoscopique [41]. Il permet également un meilleur apprentissage de la tâche de découpe et du noeud de suture o les retours haptiques sont très importants [26]. Ainsi, le choix du simulateur peut se faire en fonction du type d'exercice pratiqué [40]. 1. 3. 2 Limitations de l'entranement sur simulateur An d'appréhender concrêtement la formation sur simulateur, nous avons, durant un semestre, assisté aux séances d'entrainement à la laparoscopie à l'école de chirur- gie de la Pitié-Salpêtrière. Ceci nous a permis d'échanger directement avec les ensei- gnant(e)s et les élèves et de bien nous imprégner des problèmes que les étudiant(e)s rencontrent et des stratégies d'enseignement développées par les experts. Nous avons pu observer que, lors de ces cours de laparoscopie, les exercices pratiqués se basent sur le modèle FLS. Après une semaine de formation aux gestes de chirurgie avant le début de l'internat, les étudiants ont quatre ateliers d'une heure et demie le soir pendant l'année o ils peuvent s'entrainer sur pelvi-trainer. Dans ce cas, ils pratiquent des découpes, des nœuds de sutures ou encore des anastomoses. A la n de la première année d'internat, les étudiant(e)s sont évalué(e)s à la fois sur pelvi-trainer et sur simulateur de réalité virtuelle (Tableau 1. 4). Sur la base de ces observations de terrain et de données de la littérature, il nous est apparu que, généralement, l'entrainement sur simulateur de laparoscopie n'est pas optimal au regard des besoins des étudiant(e)s : Ils/elles ont peu de séances d'entrainement. Le fait est qu'en période de res- triction budgétaire, les chirurgiens experts ont de moins en moins de temps à accorder aux internes en dehors de la salle d'opération [24]. Ainsi, les élèves ren- contrés n'ont que quatre cours du soir d'une heure et demi dans l'année, animés le plus souvent par des internes de dernière année. Le niveau entre les élèves étant très hétérogène en début d'apprentissage, certains peuvent avoir besoin de 21h d'entrainement et 782 répétitions pour matriser une tâche comme la suture [18]. D'ailleurs, 65% des étudiant(e)s interrogé(e)s dans [24] estiment qu'il leur 8 Chapitre 1. Problématique faudrait plus de séances d'entrainements en-dehors de la salle d'opération. Les méthodes d'apprentissage sont peu centrées sur l'apprenti. La séance d'en- trainement dépend surtout de l'expert et non des élèves présents [42]. Il n'existe pas de formation pour les enseignant(e)s et ceux-ci font part de leurs dicultés à enseigner des stratégies qui sont souvent pour eux des réèxes ou des habitudes inconscientes [43]. Les exercices sont standardisés. Il n'y a pas de gradualité et les élèves sont d'emblée confrontés à l'ensemble des dicultés. Ainsi, l'apprentissage est peu adapté au prol de chaque interne ce qui conduit à un manque d'intérêt de ces derniers et parfois des abandons de la spécialité [44]. Les capacités psychomotrices individuelles des élèves ne sont pas prises en compte en début d'apprentissage alors que celles-ci sont très hétérogènes d'un individu à l'autre. Par exemple, seulement 10% des élèves ont des capacités innées de représentation spatiale au début de l'entrainement [45]. Les séances d'entrainement sont douloureuses pour les élèves à cause du matériel et des mauvaises postures. Par exemple la hauteur des tables est xe et les élèves, suivant leur taille, auront plus rapidement mal dans les épaules et la nuque [46]. L'angle des trocarts provoque également une mauvaise posture chez certains étudiant(e)s. En début d'apprentissage les élèves ont tendance à trop lever les coudes et éprouvent des douleurs au niveau des épaules, ce qui limite la durée des séances. Contrairement aux séances au bloc opératoire o l'élève est seul avec l'expert, lors d'une séance d'entrainement sur pelvi-trainer jusqu'à quatre élèves sont pré- sents pour un seul professeur. Or, comme mentionné précédemment, un manque de retour instantané sur la performance a un impact négatif sur l'apprentissage en termes de motivation ou d'ecacité [24][30][47]. Tableau 1. 4 Examen de laparoscopie des internes de première année Pelvi-Trainer 20 points : - 5pts sur la connaissance du matériel de coelioscopie - 15pts sur les capacités à réaliser un noeud de suture (choix des instruments, introduction de l'aiguille, positionnement de l'aiguille et réalisation du noeud) 2 exercices : - Faire disparaitre des calculs rénaux - Couper un vaisseau après l'avoir clampé /- 1pt : maniement de la caméra Simulateur de réalité virtuelle 1. 4 Notre approche Comme nous venons de l'évoquer, l'apprentissage de la laparoscopie est complexe de par les dicultés de la chirurgie elle-même, du nombre de procédures à retenir et du stress opératoire. En laboratoire, les internes et les chirurgiens experts manquent de temps, de moyens et les simulateurs mis à leur dispositions présentent un grand 1. 4. Notre approche 9 nombre de limitations. Les élèves sont souvent frustrés par les dicultés rencontrées et certains abandonnent au prot d'une autre spécialité chirurgicale. 1. 4. 1 Phases de l'apprentissage Notre approche du problème s'inscrit dans le cadre d'un modèle en trois phases de l'apprentissage de la laparoscopie. Cet apprentissage, comme dans le cas de l'ac- quisition de n'importe quelle autre compétence technique et manuelle, se décompose eectivement en trois étapes [48][49] (Tableau 1. 5) : Phase cognitive. Les étudiant(e)s commencent par la phase dite cognitive [50]. C'est une phase d'observation et d'intellectualisation des tâches. Ils suivent des cours durant lesquels les enseignants donnent des explications sur leurs réalisa- tions et leurs dicultés. En chirurgie, les étudiant(e)s assistent également à des procédures chirurgicales au bloc opératoire an d'intellectualiser les diérents enchanements (comment positionner ses mains, comment faire un nœud plat, etc). Phase intégrative. Durant cette phase, appelée aussi deliberate practice [51], l'élève concentre ses eorts sur la matrise de tâches techniques élémen- taires, les unes après les autres. A chaque fois, l'adresse et la dextérité des gestes se développent jusqu'à atteindre un plateau d'apprentissage. La phase intégra- tive est désignée dans la littérature comme la phase la plus importante car le nombre d'heures qui lui est consacrée détermine le niveau futur d'expertise [49]. En rééducation par exemple, la répétition d'une tâche ayant un but précis per- met de retrouver la mobilité motrice plus rapidement [52][53]. En laparoscopie, la phase intégrative se déroule, en général, en dehors du bloc opératoire par- fois sur cadavre ou animal mais le plus souvent sur simulateur. Elle consiste en l'exécution et la répétition de tâches simples jusqu'à ce que les mouvements deviennent uides et ecaces. Phase d'automatisation. En n d'apprentissage et avant de devenir un expert dans le domaine, l'apprenti passe par la phase dite d'automatisation. Il connat tous les gestes de base et peut réaliser des tâches complètes. Il ne rééchit plus aux gestes à accomplir mais plutôt à la manière de les améliorer en terme de confort et d'ecacité, il cherche de nouvelles alternatives pour pouvoir s'adapter à n'importe quelle situation. Passé cette phase d'assimilation, l'élève est lui- même capable d'enseigner les tâches à réaliser [16][22]. 1. 4. 2 Les pistes proposées L'étude bibliographique des diérentes phases d'apprentissage et nos observations à l'école de chirurgie nous conduisent à proposer des pistes d'amélioration des diérentes phases d'apprentissage de la laparoscopie. Concernant la phase cognitive de l'apprentissage, nous nous contenterons de men- tionner que les enseignant(e)s peuvent avoir recours aux principes de la cognitive task analysis (CTA) [50]. Ce genre d'analyse consiste à décomposer et présenter une opé- ration ou une tâche complexe au travers de sous-tâches plus aisées à comprendre et à réaliser. Une CTA est dénie par un comité d'experts qui se mettent d'accord sur la 10 Chapitre 1. Problématique Tableau 1. 5 Thérorie de Fitts-Posner : les trois étapes d'acquisition de compétences motrices [29] Phases Cognitive Intégrative But Comprendre la tâche Comprendre et réaliser les mécanismes de la tâche Activité Discussion et démonstration Répetition d'une tâche et retour sur la performance Automatique Réaliser la tâche rapidement, Réalisation automatique d'une tâche avec faibles ecacement et avec précision ressources cognitives et focus sur comment améliorer la performance décomposition en sous-tâches, les points de passages obligés, les diérentes alternatives et les critères d'évaluation des performances. Présentée ainsi aux étudiant(e)s, la CTA permet une analyse approfondie des séquences de gestes et de leur bon enchanement jusqu'au résultat nal et prépare ecacement la phase intégrative de l'apprentissage. Des CTA dédiées à la laparoscopie sont décrites dans [50][54] avec des résultats inté- ressants en terme de compétences générales et de conance en soi. Concernant la phase d'automatisation du geste laparoscopique, mentionnons que des solutions sont parfois mises en oeuvres pour rendre l'apprentissage au bloc opéra- toire plus ecace : tenue d'un registre [11][12], enregistrement video et compte rendu de l'intervention [14], sélection systématique des cas traités en fonction de l'expérience de l'apprenant systématisation du retour de l'expert [55]. Cependant ces approches sont diciles à promouvoir dans un contexte de restric- tions et de charge de travail croissante des internes et des praticiens. [16], Durant cette thèse, nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la phase in- tégrative de l'apprentissage de la laparoscopie qui est dénie dans la littérature comme la plus importante. Durant cette étape, les élèves s'entranent généralement sur simula- teurs et repètent des tâches simples jusqu'à leur matrise. Comme nous l'avons précisé, par manque de temps et de moyen, cette phase est négligée et les séances ne sont pas optimisées. Nous proposons deux types de solutions pour améliorer la phase intégrative de l'apprentissage de la laparoscopie. Puisque, durant une séance d'entrainement sur pelvi-trainer, l'élève n'est pas guidé activement dans ses gestes et ne dispose pas de retour instantané sur sa performance, nous proposons d'enrichir le dispositif d'entranement en implémentant sur celui-ci des moyens additionnels de guidage et de correction du geste. Ainsi, dans le chapitre 2, nous implémentons une assistance robotique au geste, dans le contexte d'un entrainement 1. 4. Notre approche 11 sur pelvi-trainer, sous forme d'un bras haptique appliquant un retour kinesthésique au niveau de la main de l'apprenant. Dans le chapitre 3, deux autres retours sensoriels, de type visuel et vibro-tactile, sont également testés. De plus, puisque l'élève lui-même est très peu considéré lors des séances d'entrai- nement o les exercices pratiqués sont standardisés, nous proposons, au chapitre 4, des pistes pouvant mener à des apprentissages personnalisés. La première approche proposée se base sur les capacités psychomotrices des élèves. Nous étudions la corré- lation entre le niveau en laparoscopie de novices et certaines de leurs capacités. Dans une deuxième partie, nous proposons une approche de la personnalisation basée, cette fois-ci, sur la division des dicultés de la chirurgie laparoscopique, en opposition à l'absence de gradualité des séances d'entrainement classiques. 12 Chapitre 1. Problématique Chapitre 2 Le retour kinesthésique pour l'aide à l'apprentissage d'un suivi de trajectoire Après l'état de l'art, évoqué dans le chapitre précédent à propos des dicultés rencontrées dans l'apprentissage actuel et les observations que nous avons pu réaliser à l'école de médecine de la Pitié-Salpêtrière, il est apparu que le setup sur lequel s'entrainent les étudiants en dehors du bloc opératoire ne donne pas assez de retours d'information sur la performance elle-même et les erreurs commises en cours d'exercice. L'une des conséquences notables est que l'étudiant(e) apprend de mauvais mou- vements et adopte de mauvaises postures. L'enseignant(e) est là pour corriger l'élève et enseigner la façon correcte de faire mais il/elle ne peut l'évaluer qualitativement et quantitativement en temps réel. C'est pourquoi nous souhaitons explorer dans ce chapitre la possibilité de donner des informations en temps réel à l'étudiant sous forme de retours sensoriels, par exemple de type kinesthésique, an d'améliorer la performance de l'élève en le rendant plus actif et plus autonome lors d'un exercice. Après un état de l'art sur l'utilisation du guidage kinesthésique dans l'apprentissage de tâches motrices, nous exposons une expérience que nous avons réalisée sur l'utili- sation de ce guidage dans l'apprentissage d'un suivi de trajectoire 2D en conditions laparoscopiques. 2. 1 Etat de l'art La kinesthésie représente la perception du mouvement. Elle nous renseigne sur la position et les déplacements des diérentes parties du corps, informations obtenues par des mécano-récepteurs profonds. Ainsi un guidage kinesthésique exploite cette capacité qu'a l'organisme à tirer des informations de nos membres pour réaliser un mouvement. De plus, la mémoire kines- thésique est une mémoire durable contrairement à la mémoire visuelle [56], ce qui est une capacité intéressante lors d'un apprentissage. 13 14 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique Le guidage kinesthésique a par ailleurs été beaucoup utilisé dans certains domaines d'apprentissage comme la rééducation, l'écriture et le sport. Plusieurs types de guidages ont été étudiés : guidage total, guidage correctif ou guidage par augmentation d'erreur. Ainsi, dans cette section, nous nous intéresserons aux diérents guidages kines- thésiques qui existent pour améliorer l'apprentissage de gestes et ce, dans diérents domaines d'apprentissage. 2. 1. 1 Guidage total et guidage correctif La première idée qui vient lorsque l'on veut utiliser le guidage kinesthésique comme aide à l'apprentissage est d'utiliser un bras robotique pour guider activement le geste. Le robot est alors un professeur virtuel et peut eectuer soit un guidage total o l'élève est passif et ne fait que ressentir haptiquement les mouvements, soit un guidage correctif o le robot vient corriger les gestes du sujet en cas d'erreurs de sa part. Geste médical En plus de la grande précision requise pour réaliser un geste médical, il arrive, en médecine, que la vision soit altérée ce qui rend le geste et son apprentissage plus dicile. Dans [57], trois groupes d'élèves ont appris à insérer une aiguille de biopsie sous contrôle d'images radiographiques, tâche o le retour visuel est altéré. Le premier groupe apprenait seulement par instructions verbales. Le second groupe pouvait, en plus des instructions verbales, observer un enseignant réaliser le geste. Enn, le troi- sième groupe, à l'aide d'une interface virtuelle, pouvait se faire guider haptiquement par l'enseignement, en plus des informations visuelles et orales (Figure 2. 1). Figure 2. 1 Conditions d'apprentissage - a) instructions orales, b) guidage visuel et instructions orales, et c) guidage haptique total avec guidage visuel et instructions orales [57]. Le groupe haptique est celui qui, en n d'apprentissage, était le plus rapide, que ce soit dans la phase de planication ou de manipulation de l'aiguille. Il réalisait également des gestes qui rentraient moins en contact avec les organes. Enn, le groupe haptique était moins dépendant du retour visuel lors de l'insertion de l'aiguille. Rééducation Le guidage total est beaucoup utilisé en rééducation, notamment en début de thé- rapie pour réactiver les circuits neuronaux. Dans [53], les auteurs ont étudié les bé- néces d'une aide robotique pour assister, corriger, évaluer et informer le patient sur 2. 1. Etat de l'art 15 sa performance. Ils ont notamment montré que la répétition d'un geste par assistance totale améliorait la coordination des mouvements de patients ayant subi une attaque cérébrale. Ecriture Dans le domaine de l'écriture, de nombreuses études ont exploré les bénéces éven- tuels que pouvait avoir un guidage total sur l'apprentissage de lettres chinoises ou arabes par exemple. Ainsi dans [58], deux types de guidages haptiques ont été dévelop- pés : un guidage total o le sujet est esclave du mouvement et se laisse guider le long de la trajectoire, et un guidage correctif o le sujet réalise lui-même le mouvement mais le robot vient corriger la position de la pointe de l'instrument en cas de déviation. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le guidage par correction, et, au sein même du groupe, les résultats les plus positifs ont été obtenus par les sujets totalement novices dans l'écriture de caractères chinois. Dans l'étude présentée dans [59], trois groupes ont également appris à écrire des caractères arabes et chinois au travers d'une interface virtuelle : les étudiant(e)s te- naient un stylet relié à un bras robotique et la trajectoire était projetée sur un écran tactile. Un groupe de référence qui n'avait qu'un guidage visuel était comparé à deux groupes avec retours haptiques : guidage en position o l'étudiant est guidé le long de la trajectoire, et guidage en force o le robot corrige la position de la pointe de l'instrument en envoyant une force en bout d'instrument. Le guidage en force ajouté au retour visuel améliorait la performance en précision et en durée. En revanche, le guidage en position détériorait l'apprentissage en comparaison du groupe contrôle. Suivi de trajectoire Dans [60], un groupe avec un retour visuel a été comparé à un groupe avec un retour kinesthésique (guidage total) dans l'apprentissage d'une trajectoire courbée. Le groupe visuel regardait le bras robotique agir le long de la trajectoire alors que les sujets du groupe kinesthésique posaient dans le même temps leur main sur le robot pour ressentir haptiquement le mouvement. L'ajout d'un retour haptique n'a pas amélioré signicativement le mouvement comparé au groupe avec un retour visuel seul. Ces résultats ont également été observés dans [61] o les deux groupes devaient cette fois-ci apprendre à réaliser un cercle. Lorsqu'il était demandé aux deux groupes de reproduire la tâche sans aide, seule la rapidité était meilleure pour le groupe haptique comparé au groupe visuel. Les auteurs en concluent que les sujets sont trop passifs face à la tâche et cela s'accompagne d'une perte d'attention et de motivation. Cette observation sera notée de la même manière dans [62] o trois groupes : un groupe de référence qui apprend par lui-même, un groupe pour lequel le mouvement est imposé et un dernier groupe qui voit son mouvement corrigé en cas d'erreur, ont appris à réaliser un mouvement pendulaire. Au nal, le professeur virtuel est apparu peu aidant dans cet apprentissage et a même dégradé certaines performances car le retour kinesthésique a rendu l'aspect de la tâche trop simple ce qui a causé, là aussi, une perte d'attention des sujets. Dans [63], l'apprentissage d'un suivi de trajectoire à l'aide d'un retour kinesthésique a été étudié. L'étude impliquait trois groupes : visuel, haptique (guidage total) et visio- 16 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique haptique. Ils ont observé que, lorsque seul le retour haptique était disponible, l'aspect temporel de la tâche était amélioré alors que c'est lorsque le retour visuel est activé seul que la précision de la tâche est meilleure. Cependant, c'est la combinaison des deux retours, visuel et haptique, qui a mené à la meilleure performance puisque le groupe s'est amélioré en temps et en précision. Dans ce cas, la combinaison de deux retours sensoriels mène à une compensation des faiblesses de chaque retour et donc améliore la performance nale. Pour l'apprentissage d'une tâche complexe, comme suivre une trajectoire avec ab- sence de vision, l'étude présenté dans [64] a comparé un groupe de référence o les sujets apprenaient par eux mêmes et un groupe avec un guidage total le long de la trajectoire. Le guidage total est celui qui a donné les moins bons résultats. Une conclu- sion de l'étude est que pour réellement apprendre une tâche et s'améliorer au cours de l'apprentissage les sujets doivent commettre des erreurs pour se corriger et développer des stratégies. 2. 1. 2 Guidage par augmentation d'erreur Au vu des résultats précédents, le guidage kinesthésique total ou correctif n'apparat pas comme la meilleure aide dans un apprentissage de gestes dextres. Ces mouvements peuvent être utiles au tout début d'un entrainement pour montrer activement la tâche mais, très vite, il semble que l'aide doit évoluer pour avoir des sujets plus actifs et plus attentifs lors de la réalisation de la tâche. Plusieurs approches ont ainsi démontré que lorsque le mouvement du sujet est perturbé, cela améliore l'apprentissage de la tâche. L'hypothèse ici est que l'élève est dans ce cas obligé de corriger sa performance et est, par conséquent, plus actif et amené à développer des stratégies. Figure 2. 2 Apprentissage du swing avec forces pertubatrices [65]. Cette approche a fait ses preuves notamment dans le domaine du sport. Ainsi dans [65], l'étude s'intéresse à l'apprentissage d'un swing en golf. Un bras robotique était xé à la tête du club de golf (Figure 2. 2). Les sujets s'entrainaient d'abord sans robot 2. 1. Etat de l'art 17 durant 40 essais. Puis le robot appliquait une force résistante en bout d'instrument ce qui rendait le mouvement plus dicile. Après une soixantaine d'essais, la force résistante était retirée, un contrecoup était observé sur les premiers essais mais très vite l'erreur diminuait pour s'approcher de zéro et la dispersion des erreurs entre les essais était beaucoup moins importante. Dans [66], l'inuence de l'augmentation d'erreur dans le cadre de l'apprentissage du ipper en réalité virtuelle a été étudié. Le but était d'utiliser le mouvement du poignet pour presser un bouton qui lançait une balle vers une position aléatoire selon l'essai. Un guidage avec amplication d'erreur a été implémentée pour accélérer ou décélérer les mouvements du poignet. Le groupe s'est largement amélioré en temps et les performances des sujets se sont homogénéisées en comparaison du groupe contrôle. Cependant, l'apprentissage par amplication d'erreur a d'avantage proté aux sujets qui connaissaient déjà la tâche. Ainsi, Milot et al. proposent d'adapter le guidage au sujet en regardant, par exemple, le score au tout premier essai. Si la performance n'est pas élevée, le sujet commencera par un apprentissage avec guidage correctif. En revanche si le sujet est déjà à l'aise dans la tâche, il faudra plutôt lui apporter un guidage par amplication d'erreur. En rééducation, l'approche de l'apprentissage par augmentation d'erreur a égale- ment été abordée. Dans [67], par exemple, l'étude a voulu observer si l'ajout de forces visqueuses au niveau articulaire pouvait modier la synergie du membre supérieur. Les sujets plaçaient leur bras dans un exosquelette et celui-ci venait appliquer les forces au niveau du coude et de l'épaule mais sans modier le mouvement de la main. Après un entrainement sur 300 répétitions d'une tâche de pointage, lorsque les forces étaient coupées, 86% des sujets ont modié leur coordination articulaire. Il apparait donc que la pertubation des gestes dans un apprentissage implique un changement de compor- tement des sujets, même si ces changements n'ont pas été observés parmi tous les participants. 2. 1. 3 Adaptation du guidage L'idée d'adapter le type de guidage au niveau des performances des apprenants a déjà été proposée dans le domaine de la rééducation. Ainsi dans [70], un bras robo- tique a participé à la thérapie de patients ayant subi une attaque cérébrale. Le robot apportait une force aidante ou correctrice au patient inversement proportionnelle à la vitesse du sujet sur l'essai précédent. L'étude a montré une nette amélioration de la performance en temps et précision. Bayart et al. ont étudié dans [64] l'apprentissage d'un suivi de trajectoire lorsque la vision n'est pas disponible. Ils ont comparé le groupe de référence à un groupe dont le guidage kinesthésique évoluait au cours de l'apprentissage. Ce dernier commençait par un guidage total puis l'aide se transformait en guidage correctif et son coecient de raideur diminuait petit à petit. Le groupe a vu sa performance s'améliorer plus rapidement et, surtout, a trouvé l'apprentissage plus aisé. 2. 1. 4 Conclusion Le retour kinesthésique a souvent été étudié comme aide à l'apprentissage d'une tâche motrice. Si le guidage total aide en rééducation pour réactiver les circuits neu- 18 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique ronaux, il apparait parfois peu ecace dans d'autres domaines d'apprentissage car il rend l'aspect de la tâche trop simple ce qui cause une perte d'attention des sujets. De plus, il a été noté que pour s'améliorer lors d'un apprentissage les élèves doivent de préférence commettre des erreurs pour ensuite se corriger, en comprenant mieux la tâche et en développant ainsi des stratégies. Au vu des résultats de [57], le guidage total semble surtout pouvoir être utile en tout début d'apprentissage notamment pour mieux expliquer la tâche aux élèves. En revanche, le guidage correctif améliore l'aspect temporel d'une tâche et la uidité des mouvements [57]. Couplé à un retour visuel (comme ce peut-être le cas en chirurgie laparoscopique o la scène opératoire est en permanence disponible) la performance est encore meilleure car la précision s'améliore également [63]. Le guidage par augmentation d'erreur a fait ses preuves dans certains domaines d'apprentissage (sport et rééducation). Le fait de provoquer une erreur contraint le sujet à être plus actif dans la réalisation de la tâche et cela le pousse à faire preuve d'exigence. Cependant, ce type de guidage ne peut s'appliquer en tout début d'appren- tissage car les sujets doivent déjà connatre la tâche pour que celui-ci soit ecace. Nous avons développé une expérience consistant en un entrainement intensif d'une tâche simple de laparoscopie o un groupe de référence est comparé à un groupe ayant à disposition un guidage kinesthésique correctif. La population que nous avons recrutée pour l'expérience suivante est totalement novice dans le domaine de la chirurgie laparoscopique. C'est pour cette raison que nous avons, dans un premier temps, choisi d'explorer les potentialités du guidage correctif pour l'apprentissage d'une tâche de laparoscopie plutôt que le guidage par augmenta- tion d'erreur. L'expérience est développée dans la section suivante. 2. 2 Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire Le but de cette expérience est d'explorer l'impact d'un retour kinesthésique correctif sur l'apprentissage d'un suivi de trajectoire 2D avec la pointe d'un instrument de laparoscopie. Il est demandé aux sujets d'être le plus précis possible. Pour cela, certains sujets ont à disposition un retour kinesthésique qui vient cor- riger, en temps réel, la position de la pointe de l'instrument lorsque celle-ci dévie de la trajectoire cible. Les sujets sont comparés à un groupe de référence qui ne reçoit aucune aide lors de l'apprentissage. 2. 2. 1 Matériels et Méthode Sujets 15 sujets novices en chirurgie laparoscopique ont participé à l'expérience : 9 hommes et 6 femmes, entre 22 et 24 ans, tous droitiers. Les sujets ont été divisés en 2 groupes : 8 sujets dans le groupe contrôle (GC) et 7 sujets dans le groupe avec retour kinesthésique (GK). 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire19 Les sujets ont été recrutés dans l'enceinte du laboratoire et n'avaient aucune connais- sance en laparoscopie. Tâche Les sujets ont eu 4 séances d'entrainement de 20 minutes pour apprendre à suivre une trajectoire en forme de 8 (2 cercles de 3cm de rayon) dans un plan 2D (Figure 2. 4b). Le suivi se faisait avec la pointe d'un instrument de laparoscopie tenu par la main droite. La trajectoire à réaliser n'est pas matérialisée sur l'image endoscopique. Seuls le point d'intersection et les centres des 2 cercles sont achés (Figure 2. 4a). Nous avons voulu privilégier une tâche à caractère cinématique et non manipula- toire an de nous focaliser sur la matrise de la seule coordination motrice et non d'une technique particulière. De plus, cette trajectoire plane présente un degré de diculté intermédiaire entre les gestes élémentaires déni par [68] (atteindre, orienter, attraper, tenir et tirer) et une trajectoire 6D, à l'image, par exemple, d'une découpe courbe sur la surface d'un tissu [29]. Nous avons préféré aussi ne pas acher la trajectoire cible sur l'écran an de minimiser les eets du retour visuel sur l'apprentissage d'une tâche. Les sujets réalisant cette tâche simple en conditions laparoscopiques voient leurs gestes altérés par toutes les dicultés de la manipulation d'outil en laparoscopie : perception de profondeur (image 2D et plan de la trajectoire vu en perspective), co- ordination main-oeil (mouvements dans diérentes directions de l'espace), intégration de la longueur de l'instrument, inversion et amplication des mouvements (eet bras de levier variable au cours du geste). Set-up expérimental Matériel Les étudiant(e)s se sont entrainé(e)s sur un pelvi-trainer (Szabo-Berci-Sackier Laparo- scopic trainer Karl Storz). Une caméra endoscopique permettait d'enregistrer la scène opératoire qui était ensuite projetée sur un écran face au sujet (Figure 2. 3). Le suivi de trajectoire se faisait avec la pointe d'une pince de laparoscopie tenue dans la main droite des sujets. Nous avons bloqué l'ouverture de la pince an d'éviter tout problème de calibration. Des marqueurs passifs étaient placés sur la poignée de l'instrument dont la position était traquée par un système optique de détection de position, NDI PolarisTM. La déviation par rapport à la trajectoire cible et le temps associé à cette déviation sont collectés à une fréquence de 30Hz. Méthode de calibration La matrice de transformation entre la poignée et la pointe de l'instrument est identiée en amont de l'expérience. Pour ce faire, la pointe de l'instrument est xée en 20 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique Figure 2. 3 Setup d'entrainement avec un gros plan de l'image endoscopique de la scène opératoire vue par le sujet en bas à droite de l'image. un point et avec la poignée nous parcourons une sphère dont le centre est la pointe de l'instrument et le rayon la longueur de l'instrument. La méthode des moindres carrés est ensuite appliquée sur la base du relevé des positions appariées de la pointe et du motif de marqueurs à la poignée. La trajectoire cible est, elle, dénie en amont de chaque séance à l'aide du système optique de détection de position, NDI PolarisTM. Le pointage des deux centres et du point d'intersection des deux cercles permet de dénir la trajectoire à suivre. Un quatrième point sur la gauche, aligné avec le point d'intersection, permet de dénir la droite tangente aux deux cercles. Visualisation de la trajectoire cible Le retour visuel n'était pas disponible pendant les essais des sujets. Il était seule- ment projeté au début de chaque séance pour rappeler au sujet la trajectoire à réaliser. L'incrustation à l'écran de la trajectoire cible se fait grâce à la détection de carac- téristiques visuelles (centres de 4 AR codes) dans l'image endoscopique (Figure 2. 4b). Retours d'information à l'apprenant 1. Retour non-instantané Pour chaque groupe, le score de la performance est aché sur l'écran après chaque essai (Figure 2. 5). Le temps total, l'amplitude de déviation, la dévia- tion cumulée ainsi que la trajectoire réalisée sont achés pour permettre aux sujets de voir leur amélioration au cours de l'apprentissage mais également leur permettre de voir o ils/elles peuvent s'améliorer par la suite. 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire21 2. Retour instantané Un guidage kinesthésique fait par un bras manipulateur, Haption Virtuose 3DTM, a été implémenté pour corriger la position de la pointe de l'instrument lorsque celle-ci dévie de la trajectoire cible avec une zone d'acceptation de /- 2mm (Figure 2. 4c). La force de rappel fonctionne comme un ressort virtuel entre la pointe de l'instrument et la trajectoire : F k. d. u O d correspond à la déviation de la pointe de l'instrument par rapport au point le plus proche de la trajectoire cible, u est le vecteur directeur entre la pointe de l'instrument et le centre du cercle courant, et k 250 N. m-1 est le coecient de raideur. Nous avons choisie un coecient de raideur faible pour que les sujets restent matres de leurs mouvements. Celui-ci a été xé empiriquement, nous l'avons augmenté jusqu'à ce qu'une force de rappel soit perçue et qu'aucune instabilité n'apparaisse. Figure 2. 4 a) image endoscopique ; b) trajectoire à apprendre ; c) groupe kinesthé- sique. Protocole Les 15 sujets ont suivi un entrainement intensif consistant en 4 séances de 20 minutes réparties sur 2 jours. Chaque séance commençait par un entrainement d'environ 1 minute o la trajec- toire était projetée sur l'écran (Figure 2. 4b). Les sujets réalisaient ensuite un essai sans retour sensoriel (baseline). Puis le groupe GK réalisait 8 essais avec le retour kinesthé- sique alors que le groupe GC faisait 8 essais sans aide. Enn, tous les élèves réalisaient un dernier essai sans retour sensoriel (learning). A chaque séance, ils/elles réalisaient 10 suivis de trajectoire en commençant avec la pointe de l'instrument sur le point d'intersection des deux cercles. Comme précisé précédemment, le score de la performance et la trajectoire réalisée étaient donnés aux sujets à la n de chaque essai (Figure 2. 5). 22 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique La déviation correspond à la distance entre le point projeté de la pointe de l'instru- ment sur le plan de la gure et le point de la trajectoire ciblée au plus proche à l'instant t. Cette déviation peut être négative si la pointe de l'instrument est à l'intérieur du cercle parcouru, DéviationInt, ou positive si la pointe est à l'extérieur de la trajectoire, DéviationExt. Les déviations comprises entre -2mm et 2mm ne sont pas considérées dans le calcul de l'amplitude de déviation et de la déviation cumulée. La performance a été évaluée sur : le temps total (s) : le chronomètre démarre lorsque le sujet initie le mouvement pour réaliser la trajectoire et s'arrête lorsque la pointe est revenue à sa position initiale (point d'intersection des 2 cercles), l'amplitude maximale de déviation (mm) : AD max|DéviationInt| max(DéviationExt), la déviation cumulée (mm), tmaxX t 0 DC |déviations|, l'activité corrective : nombre de mouvements (nombre de fois o la dérivée de la déviation s'annule). A la n de chaque séance les étudiants répondaient au questionnaire suivant : 1. Est-ce que le retour sensoriel vous a aidé ? 2. Est-ce que le retour sensoriel vous a dérangé ? 3. Avez-vous l'impression de vous être améliorés au cours de la séance ? Figure 2. 5 Fenêtre matlab avec les critères de performance, ainsi que la trajectoire réalisée par le sujet (bleu), la trajectoire cible (noire) et la zone d'acceptation (lignes pointillées). 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire23 2. 2. 2 Résultats Les courbes d'apprentissage se basent sur les essais sans retour sensoriel, c'est- à-dire les premier et dernier essais de chaque séance. Le premier point des courbes correspond au tout premier essai des sujets et le dernier point au tout dernier essai. Les points intermédiaires sont la moyenne entre le dernier essai d'une séance (learning) et le premier essai de la séance suivante (baseline). Un test Wilcoxon a été réalisé pour comparer la population de chaque groupe et évaluer leur homogénéité (avec un seuil de signicativité de p 0. 05). Le test a révélé que les populations étaient équivalentes en précision (AD et CD combinées). Ceci nous a permis de normaliser les courbes d'apprentissages par la moyenne du groupe sur les premiers essais des sujets appartenant à ce groupe. Une étude one-way ANOVA a été réalisée pour évaluer si l'apprentissage des groupes (taux d'amélioration) était statistiquement signicatif. Des tests Wilcoxon ont égale- ment été eectués pour révéler des diérences signicatives entre les groupes. Retour sensoriel Figure 2. 6 Comparaison des essais avec et sans retour kinesthésique pour le groupe GK. a) Temps (s) ; b) Amplitude de déviation (mm) ; c) Déviation cumulée (mm) Nous pouvons constater sur la Figure 2. 6 l'inuence positive du retour robotique sur les performances des sujets. En eet, l'ajout du retour kinesthésique n'allonge pas le temps total de performance (Figure 2. 6a). Au contraire, il a tendance à l'accélérer car le temps total de performance est plus faible lorsque le retour est présent. De même pour la précision, l'ajout du retour kinesthésique rend les gestes des sujets plus précis. L'amplitude de déviation et la déviation cumulée sont plus petites que celles des essais sans retour (Figure 2. 6b et 2. 6c). Grâce au calcul du nombre de mouvements réalisés par essai nous pouvons re- marquer que le groupe kinesthésique fait beaucoup moins de gestes correctifs que le groupe de contrôle (Figure 2. 7). En eet, par essai, le groupe GK fait en moyenne 165 mouvements et le groupe GC 207. Cette diérence entre les 2 groupes est, de plus, signicative (p test de Wilcoxon). La gure 2. 8 présente l'aspect des trajectoires obtenues avec et sans retour kines- thésique. Cette comparaison nous montre une trajectoire beaucoup plus lisse pour le groupe GK (Figure 2. 8b) que pour le groupe GC (Figure 2. 8a). 24 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique Figure 2. 7 Nombres de mouvements Figure 2. 8 Exemple de trajectoire réalisée - a) groupe de contrôle (sans retour) ; b) groupe kinesthésique (retour robot). 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire25 Tableau 2. 1 One-way ANOVAs sur temps total de réalisation de la tâche, amplitude de déviation et déviation cumulée au cours de l'apprentissage. groupes Contrôle Kinesthésique moyenne(dev std) p-value moyenne(dev std) p-value baseline learning baseline learning Temps (s) 26. 4(11. 5) 49. 5(16. 8) 0. 1409 26. 4(19. 4) 24. 1(9. 91) 0. 9590 AD (mm) 17. 7(5. 1) 13. 0(3. 7) 0. 1642 27. 2(8. 31) 20. 0(7. 01) 0. 4298 DC (mm) 1935(685) 2390(1484) 0. 8904 2112(723. 7) 1777(558. 8) 0. 9394 Temps total d'exécution Aucune instruction n'avait été donnée sur le temps d'éxécution. Il était seulement demandé d'être le plus précis possible. Au cours de cet apprentissage, les deux groupes, contrôle et kinesthésique, ont évolué diérement en temps (Figure 2. 9). Le groupe GK a légèrement diminué son temps total de réalisation de la tâche en n d'apprentissage alors que le groupe GC n'a cessé de l'augmenter (Tableau 2. 1). Ces résultats sont observés en regardant le taux d'évolution de chaque groupe, c'est- à-dire, le pourcentage d'amélioration (positif) ou de dégradation (négatif) du dernier essai par rapport au premier (Figure 2. 12a). Le groupe contrôle a fortement dégradé son temps total de réalisation de la tâche (-88% , p 0. 1409 de ANOVA) alors que le groupe kinesthésique l'a amélioré ( 8. 6%, p 0. 9590 de ANOVA). Précision Les deux groupes ont amélioré leur amplitude de déviation au cours de l'appren- tissage (Figure 2. 10). Les 2 courbes sont proches l'une de l'autre mais le groupe GC reste sensiblement plus précis que le groupe GK tout au long de l'apprentissage. En regardant les taux d'amélioration, nous pouvons remarquer que les 2 groupes ont amélioré leur performance de façon similaire ( 26%) (Figure 1. 12b). Ces améliorations ne sont pas statistiquement signicatives (p 0. 1642 pour GC et p 0. 4298 pour GK, ANOVA) (Tableau 2. 1). L'évolution de la déviation cumulée présente les mêmes tendances à celle du temps (Figure 2. 11). En regardant le taux d'amélioration (Figure 2. 12c) nous pouvons voir que le groupe GC a détérioré sa déviation cumulée de 23% alors que le groupe GK l'a amélioré de 15%. Ces évolutions ne sont pas statistiquement signicatives. Dans les deux cas les changements étaient assez faibles au vue des résultats obtenus avec l'étude ANOVA (p 0. 8904 pour GC et p 0. 9394 pour GK) (Tableau 2. 1). 26 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique Figure 2. 9 Temps total d'exécution de la tâche Figure 2. 10 Amplitude de déviation 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire27 Figure 2. 11 Déviation cumulée Figure 2. 12 Taux d'amélioration - a) Temps ; b) Amplitude de déviation ; c) Dévia- tion cumulée. 28 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique Fluidité du mouvement Le nombre de mouvements sur les premiers et derniers essais de chaque séance (es- sais sans retour kinesthésique), nous donne l'évolution de la uidité des gestes des sujets pendant l'apprentissage (Figure 2. 13). Pour une meilleure observation des diérences entre les groupes, nous avons choisi de normaliser les essais par le tout premier essai de chaque sujet, les populations étant homogènes en début d'entrainement (p 0. 7789, test de Wilcoxon). En n d'apprentissage, le groupe GK réalise des gestes plus uides que le groupe de référence et la dispersion des sujets est beaucoup moins importante (Figure 2. 13b). En revanche, ces diérences entre les groupes ne sont pas signicatives (p 0. 4499, Wilcoxon test). Notons que le groupe de contrôle augmente de 14% son nombre de mouvements au cours de l'apprentissage alors que le groupe kinesthésique garde quasiment la même uidité. Figure 2. 13 Fluidité des mouvements - a) courbe d'apprentissage normalisée du nombre du mouvements par essais sur les essais sans retour ; b) moyenne du nombre de mouvements sur les essais sans retours (premier et dernier essais de chaque séance). Questionnaire La tâche n'a pas été perçue comme dicile par les sujets. En revanche, même si le retour kinesthésique n'a pas particulièrement perturbé la réalisation de la tâche, les participants n'ont pas eu l'impression d'être réellement assistés pendant l'apprentis- sage. Ils/elles se sont senti(e)s très dépendant(e)s du retour et n'ont pas eu l'impression de réellement retenir le mouvement qu'ils/elles devaient eectuer. Cependant, les sujets avaient quand même l'impression de faire des mouvements plus uides et plus rapides lorsque le retour était disponible. Ils/elles se sont montré(e)s aussi plutôt conants quant à leur amélioration. Le retour n'a pas été exactement accepté de la même manière. Certains sujets se sont plus appuyés sur ce qu'ils/elles voyaient sur l'image plutôt que sur ce qu'ils/elles ressentaient articulairement alors que d'autres ont trouvé que l'aide robotique permet- 2. 2. Expérience sur le retour kinesthésique pour l'apprentissage d'une trajectoire29 tait, justement, une meilleure connexion entre ce qu'ils/elles voyaient et ce qu'ils/elles faisaient comme mouvement au niveau du bras. 2. 2. 3 Discussion Lors de cet apprentissage, le groupe kinesthésique a légèrement amélioré son temps de réalisation de la tâche contrairement au groupe de référence qui n'a cessé de l'aug- menter, résultat également noté dans [69]. Ceci est un avantage du retour kinesthésique si on considère qu'une bonne performance en laparoscopie doit être aussi rapide que précise. En revanche, les résultats sur la précision du geste sont plus mitigés. L'amplitude de déviation et la pente d'apprentissage du groupe GK restent équivalentes à celles du groupe de référence en n d'entrainement. La déviation cumulée, en revanche, est nettement plus faible que celle du groupe de contrôle, avec une légère amélioration au cours de l'entrainement. Il faut noter aussi que le retour kinesthésique favorise des mouvements plus uides comparés au groupe de contrôle. En eet, le nombre de mouvements sur les essais sans retours et la dispersion entre les sujets du groupe GK sont plus faibles que ceux du groupe GC. Ce sont des résultats déjà observés dans [57] et [64]. Une autre diérence importante à relever entre les deux groupes est la faible ac- tivité corrective du groupe GK dans les essais avec retour kinesthésique, reétée par le faible nombre de mouvements par essai (Figure 2. 7 et 2. 8). Cette observation est en cohérence avec les résultats observés dans [69] o les chercheurs ont montré que le retour kinesthésique permettait un guidage intuitif et ecace. En résumé, nous observons que : 1. L'assistance par retour kinesthésique, telle que implémentée ici, est ecace vu les performances en précision et la faible activité corrective générée lors des essais avec cette assistance. 2. En terme de résultats d'apprentissage, le retour kinesthésique n'améliore pas les performances par rapport à un apprentissage sans retour mais conduit seule- ment à une plus grande économie de temps et de geste une fois les sujets formés. En rapprochant ces résultats de la littérature décrivant l'impact de l'assistance kinésthésique sur l'apprentissage du geste [63][69], nous pouvons formuler l'hypothèse que l'assistance kinésthésique implémentée ici est utilisée à la manière d'un guidage total autant que comme un retour correctif. Il semble que le sujet a tendance à se laisser guider par le robot dans une attitude plutôt passive (concrètement le sujet a tendance à s'appuyer sur le mur virtuel créé par le retour d'eort en bordure de zone d'acceptation, /- 2mm autour de la trajectoire cible, et à glisser le long de ce mur). Ceci s'observe sur la gure 2. 8 o la trajectoire réalisée par le groupe GK est nettement plus lisse que celle réalisée par le groupe GC. L'apprentissage se fait alors davantage sur le mode de la mémorisation kinesthésique d'un geste uide exécuté à répétition. 30 Chapitre 2. Amélioration du set-up : Guidage kinesthésique 2. 3 Conclusion Nous avons voulu, dans ce chapitre, étudier les avantages que pouvait avoir un retour kinesthésique dans l'apprentissage de la chirurgie laparoscopique. L'utilisa- tion d'un bras robotique comme enseignant virtuel a déjà beaucoup été étudiée dans d'autres domaines d'apprentissage (sport, écriture, etc. ). Il en ressort de nombreux avantages : possibilité de répéter le mouvement à volonté, bonne mémoire articulaire sur le long terme, amélioration de l'apprentissage dans le temps et progrès dans la uidité des gestes. Cependant, la forme du guidage durant un apprentissage peut détériorer la per- formance car, si les sujets sont trop guidés, leur attention diminue, et ils/elles vont retenir très peu les mouvements qu'ils/elles ont réalisés. C'est dans une large mesure ce que nous avons observé lors de l'expérience que nous avons appliquée sur 15 sujets. Nous avons choisi l'apprentissage d'un suivi de trajectoire et le guidage kinesthésique consistait à corriger la position de la pointe de l'instrument lorsque celle-ci déviait de la trajectoire cible par une force de type ressort virtuel entre la pointe de l'instrument et la trajectoire cible. Même si, comme dans la littérature, nous avons observé que le guidage kinesthésique permettait d'améliorer la vitesse d'exécution de la tâche et la uidité des mouvements, la précision s'est très peu améliorée au cours de l'entrainement, notamment l'amplitude de déviation, en comparaison du groupe de référence. Si nous retenons l'hypothèse que le guidage implémenté ici a contribué à rendre les sujets trop dépendants et passifs, nous pourrions alors développer un retour haptique qui évolue en cours de l'entrainement [70][71]. Le coecient de raideur pourrait, par exemple, évoluer pour que l'aide soit de moins en moins forte. De même, l'action corrective pourrait prendre la forme d'une force impulsionnelle plutôt qu'une force ressort an que l'élève soit moins assisté(e) dans ses gestes. Il est dicile cependant de dénir à quel moment le guidage doit changer. En rééducation, Proietti et al. [72] ont déni un contrôleur qui adapte la raideur du bras exosquelletique à l'activité motrice du patient de façon automatique et continue. Cette méthode permet d'accrotre l'implication du sujet dans l'apprentissage de la tâche. Le guidage par amplication d'erreur pourrait aussi être une solution an d'amé- liorer l'apprentissage comme cela a déjà pu être observé [66]. Une fois que le sujet a compris la tâche à l'aide d'un guidage correctif, nous pourrions envisager d'apporter des forces perturbatrices à la pointe de l'instrument pour dévier sa position. L'étu- diant(e) serait alors contraint(e) de corriger le mouvement et ainsi d'être plus actif et plus attentif dans la réalisation de la tâche. Une alternative serait d'utiliser d'autres canaux sensoriels au travers de retours de types visuel et vibro-tactile. Ces retours donneraient une indication de déviation aux sujets mais, ne produisant pas d'action correctrice par eux-mêmes, ce sont les sujets qui seraient amenés à corriger activement la position de la pointe de l'instrument. Nous aurions ici aussi des sujets plus actifs et plus attentifs lors de la réalisation de la tâche. Les retours multi-sensoriels, par ailleurs moins coûteux et moins encombrants qu'un bras robotisé, nous ont paru être une possibilité intéressante pour améliorer l'appren- tissage de la chirurgie laparoscopique. C'est cette solution que nous avons choisie d'ex- plorer dans le chapitre suivant. Chapitre 3 Guidage sensoriel pour l'aide à l'apprentissage Comme vu au chapitre précédent, pour s'améliorer lors de l'apprentissage d'une tâche, l'étudiant(e) doit, de préférence, corriger activement ses erreurs. Ainsi, nous avons décidé d'étudier ici l'ajout de retours sensoriels, de type visuel et tactile, au setup expérimental. Les informations sensorielles permettront à l'élève de percevoir qu'il/elle est en train de commettre une erreur et ainsi de pouvoir se corriger en temps réel. Il/elle sera alors plus actif dans sa correction et possiblement plus ecace dans son apprentissage. Après un état de l'art sur l'utilisation des retours visuels et tactiles dans diérents domaines d'apprentissage dont celui de la chirurgie laparoscopique, nous exposerons deux expériences que nous avons réalisées sur cette problématique. 3. 1 Etat de l'art sur l'utilisation de retours multi-sensoriels dans l'apprentissage Les retours visuels et/ou tactiles sont de plus en plus utilisés en apprentissage car ils permettent une évaluation quantitative de la performance des sujets en temps réel. Ceux-ci sont capables de se corriger instantanément et les enseignants ou thérapeutes peuvent par conséquent donner des conseils plus précis. Après un état de l'art sur l'usage de retours visuels et/ou tactiles dans certains pro- tocoles d'entrainement dans les domaines de la rééducation, du sports et de la musique, nous présenterons les aides sensorielles qui ont déjà été apportées à un entrainement en laparoscopie. 3. 1. 1 Rééducation Dans [73], un retour vibratoire a été utilisé pour améliorer la posture de patients ayant des problèmes de perte vestibulaire lors de pertubations multidirectionnelles. Une bande de vibreurs de 3 lignes (amplitude de balancement) et 16 colonnes (direction du balancement) était xée au dos des patients. Ils ont remarqué une diminution du 31 32 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Figure 3. 1 a) A, B, C, D et E sont les positions des moteurs vibrants. Un exemple d'instruction vibro-tactile donné au sujet : vibration sur E pour une rotation du poignet du sujet vers la gauche et vibration sur D pour une rotation du poignet sur la droite [75] ; b) Le bras droit des patients est tenu par un bras robotique. Sur l'écran est projeté la trajectoire cible (courbe noire) et la trajectoire de l'end-eector aectée de l'erreur visuelle (ligne poitillée) [76]. balancement du tronc pour les sujets ayant suivi une rééducation avec les retours vibratoires. Dans[74], un guidage vibrotacile sous forme de moteurs vibrants positionnés aux ar- ticulations (poignet, coude et épaule) a été développé pour que des patients apraxiques retrouvent la mobilité de leurs bras. Les études précédentes favorisaient l'utilisation de retours visuels sous forme principalement de réalité virtuelle mais leur interprétation était parfois dicile. Les résultats préliminaires obtenus ont montré un avantage pour le retour vibro-tactile comparé au retour visuel. Dans [75], des stimuli vibro-tactiles initient des mouvements du bras, notamment la rotation du poignet (Figure 3. 1a). Le but était d'enseigner à des patients la coordina- tion du bras nécessaire pour faire un mouvement spécique. La stimulation vibro-tactile a donné des résultats positifs en temps de réponse au stimuli, notamment lorsque le vibreur était présent du même côté que la direction de déplacement de la main. Dans [76], les chercheurs ont étudié les bénéces de l'augmentation de l'erreur vi- suelle lors d'une rééducation assistée par robot (Figure 3. 1b). Ils ont découvert qu'en n d'apprentissage, lorsque l'amplication d'erreur avait été présente, les patients avaient moins besoin de l'assistance robotique et les erreurs en position avaient diminué. Les auteurs ont alors fait l'hypothèse que l'augmentation de l'erreur en position permet de maintenir l'attention et d'obtenir une réponse plus rapide des patients car la tâche est mieux traitée cognitivement. Ainsi, les deux types de retours (visuel et tactile) semblent aider l'apprentissage de tâches motrices soit en indiquant l'erreur au patient soit en lui indiquant le mouvement à réaliser. 3. 1. 2 Musique En musique, tout comme en chirurgie, il est dicile pour l'enseignant de corriger toutes les erreurs faites par l'élève car celles-ci sont d'origines multiples : une mau- vaise posture, une mauvaise utilisation des instruments, etc. L'analyse automatique de mouvements peut alors être utilisée pour traiter en ligne les gestes des élèves et, ainsi, ajouter des retours sensoriels pour apporter une correction en temps réel sur la 3. 1. Etat de l'art sur l'utilisation de retours multi-sensoriels dans l'apprentissage33 Figure 3. 2 Music-Jacket : Les points jaunes sont les moteurs vibrants positionnés aux articulations [77] performance. Dans [77] par exemple, les résultats obtenus avec deux groupes d'étudiants appre- nant le violon ont été comparés : apprentissage standard et apprentissage utilisant la music jacket (Figure 3. 2). Cette veste comporte un système de capture de mouvement inertiel an d'analyser la posture de l'élève et les gestes de son archet. Des moteurs vibrants sont placés sur ses bras et son torse pour indiquer d'éventuelles erreurs. En cas de mauvaises postures ou d'erreurs dans l'utilisation de l'archet, selon la localisation de la faute, un des vibreurs se met à fonctionner. Le groupe équipé du retour tactile a montré une meilleure coordination du bras tenant l'archet. Les élèves continuaient de s'améliorer même lorsque le retour avait été coupé. Le retour tactile était très vite assimilé et utilisé de façon optimale par l'élève. Sport Dans le domaine du sport, le guidage vibro-tactile a été étudié en particulier pour corriger la posture des sportifs. Dans [78] par exemple, le guidage tactile était testé comme alternative au guidage auditif pour l'apprentissage du snowboard (Figure 3. 3a). Sur un simulateur de snowboard, les élèves se sont entrainés avec un guidage tactile ou auditif pour aider à corriger leur posture. Au nal, ils/elles percevaient et comprenaient l'information vibro-tactile aussi vite que dans le cas de l'auditif. En revanche, le groupe tactile avait un temps de réponse plus rapide aux indications que le groupe auditif. Dans [79], l'utilisation d'une ceinture vibro-tactile a été utilisée pour guider les joueurs sur le terrain de football. Les vibrations indiquaient o regarder et o bouger, informations que l'entraineur a des dicultés à communiquer de manière ecace (Fi- gure 3. 3b). Encore une fois, le guidage vibro-tactile permettait une réponse plus rapide des joueurs et les informations communiquées ainsi étaient aussi bien comprises par les joueurs que les informations auditives données par l'entraineur sportif. Dans [80], deux moteurs vibrants étaient placés sur chaque poignet de sujets ap- prenant la valse. Le but était d'indiquer à quel moment précisément le bras devait se mouvoir dans la mélodie. A la n de l'apprentissage, le groupe tactile est celui qui était 34 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Figure 3. 3 a) Simulateur de snowboard. Les sujets sont équipés de capteurs optiques pour évaluer leur posture et de moteurs vibrants pour leur indiquer leurs erreurs [78] ; b) ceinture vibro-tactile pour guider les joueurs sur le terrain [79] ; c) amélioration de la séquence de ramage en aviron, dans le cadre jaune se trouve le guidage vibro-tactile et dans le cadre rouge le retour visuel [81]. le plus en concordance avec la musique. En aviron, le guidage tactile a également été étudié pour améliorer la séquence de ramage [81] (Figure 3. 3c). Six participants se sont entrainés sur un simulateur d'aviron et avaient à disposition soit un retour visuel qui indiquait la position de la main droite et le mouvement qu'elle devait faire, soit un retour vibro-tactile sur le poignet, le coude et le majeur du bras droit pour indiquer une erreur dans le mouvement et la position de la main (trop haute, trop près du corps, etc. ), ou bien encore les deux retours combinés. Les auteurs sont arrivés à la conclusion que la combinaison des deux retours était bénéque à l'apprentissage de l'aviron et donnait les meilleurs résultats. La présence du retour tactile permettait de surcrot un temps total d'exécution plus rapide. 3. 1. 3 Apprentissage chirurgie laparoscopique Le guidage tactile n'a pas encore été étudié dans l'apprentissage de la chirurgie laparoscopique. Cependant, les résultats positifs de [70] et [82] sur l'utilisation du retour tactile comme aide au geste laparoscopique nous ont confortés dans l'idée d'étudier ce retour pour améliorer le set-up d'entrainement. Il fut observé, en eet, une meilleure précision dans les gestes chirurgicaux et une vitesse d'exécution plus rapide lorsque le retour était donné aux sujets. En revanche, le retour visuel sous forme de réalité augmentée a déjà fait l'objet de plusieurs études et a montré un réel potentiel d'amélioration dans l'apprentissage de la chirurgie laparoscopique. Il a été montré, notamment, que la réalité augmentée diminuait le temps d'apprentissage, le taux d'erreurs, et accélérait la courbe d'appren- tissage. Elle peut améliorer également la précision d'un geste, attirer l'attention des élèves et faciliter la compréhension de l'espace. Dans [83], par exemple, deux bancs d'entrainement sont utilisés : un pour l'étudiant et un pour le professeur, chacun réalisant un noeud de suture (Figure 3. 4a). L'aiguille et la pointe des instruments de l'enseignant sont projetées sur l'écran de l'élève pour renforcer la communication qu'il peut y avoir entre eux. L'utilisation de la plate-forme 3. 1. Etat de l'art sur l'utilisation de retours multi-sensoriels dans l'apprentissage35 Figure 3. 4 a) deux bancs d'entrainement ont été utilisés : un pour l'étudiant et un pour le professeur, les instruments de l'enseignant peuvent être projetés sur l'écran de l'élève par réalité augmentée [83] ; b) dôme de suture. Lorsque les deux pointes d'instrument sont dans le dôme celui-ci est jaune, si l'une des pointes sort du dôme celui-ci devient bleu. Des èches indiquent également le sens de tirage du l [84]. a montré une accélération dans la courbe d'apprentissage notamment au début de l'entrainement. Avec ce type de dispositif, l'enseignant aide l'élève à mieux réaliser ses gestes mais ne peut évaluer ou corriger l'élève en temps réel car son attention est focalisée sur son propre geste. Dans [84], les étudiants doivent réaliser ici aussi un nœud de suture. Un dôme virtuel, dans lequel les pointes d'instrument doivent rester cantonnées, est projeté sur l'image endoscopique (Figure 3. 4b). Si les instruments restent dans le dôme celui-ci est jaune sinon il devient bleu. Des èches apparaissent sur l'écran pour indiquer dans quel sens il faut tirer les ls. Elles sont également jaunes si la direction est appropriée, et bleue si ça n'est pas le cas. Le groupe qui utilisait le retour visuel, a eu les meilleures scores aux diérents critères de performance qui reète un apprentissage plus ecace. 3. 1. 4 Conclusion sur l'état de l'art Il est apparu dans la littérature que l'apport d'un retour sous forme visuel et/ou tactile pouvait aider à l'apprentissage en rééducation, en sport ou bien encore dans l'apprentissage du violon. En particulier, dans l'apprentissage du geste sportif, le re- tour tactile a été souvent utilisé pour ses nombreux avantages par rapport au guidage auditif et visuel : temps de réponse plus rapide, amélioration de la posture et meilleure coordination des membres dans le but de réaliser un mouvement précis [80]. Ces résul- tats sont donc intéressants dans le cadre de l'apprentissage de la laparoscopie o nous retrouvons globalement les mêmes exigences en terme de contrôle moteur. De plus, dans la pratique du geste laparoscopique en tant que tel, les retours visuels et tactiles ont montré un avantage en terme de guidage ainsi que dans l'amélioration du rendu haptique et du traitement de l'information [70][82]. Ces résultats nous confortent dans l'idée d'explorer diérents retours sensoriels 36 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel pour donner une information de performance en temps réel aux étudiants s'entrainant sur simulateur de laparoscopie. Il faut noter que l'assistance vibro-tacile n'a jamais été testée dans ce contexte et que, d'une manière générale, les retours sensoriels n'ont jamais été testés sans la présence d'un enseignant et pour la réalisation de gestes complexes o le suivi de trajectoire est central. Nous avons donc réalisé deux études portant sur l'évaluation de i) l'inuence des retours visuels et vibro-tactiles sur l'apprentissage d'un suivi de trajectoire 2D en conditions de chirurgie laparoscopique et ii) l'inuence du retour vibro-tactile sur l'ap- prentissage d'une tâche bi-manuelle de laparoscopie (découpe). 3. 2 Suivi de trajectoire La tâche est la même que celle décrite au chapitre 2 à la section 2. 2. 3. 2. 1 Matériels et Méthode Sujets 24 sujets novices en chirurgie laparoscopique ont participé à l'expérience : 14 hommes et 10 femmes, entre 19 et 35 ans, tous droitiers, n'ayant appris aucun geste de chirurgie laparoscopique. Les sujets ont été divisés en trois groupes : groupe de contrôle (GC), groupe avec un retour visuel (GV) et groupe avec un retour tactile (GT). Les groupes étaient constitués de 8 sujets. Les sujets ont été, cette fois-ci encore, recrutés dans l'enceinte du laboratoire et étaient tous diérents par rapport à l'expérience sur le retour kinesthésique. Set-up expérimental La tâche et le set-up expérimental sont les mêmes que ceux de l'expérience déve- loppée dans le chapitre 2, section 2. 2. Dans le cas présent, nous avons implémenté un retour visuel et un retour tactile. Une pédale était positionnée sous le pied droit des sujets et permettait d'activer le retour visuel ou tactile (Figure 3. 5a). Informations disponibles 1. Retour non instantané Comme au chapitre 2, pour chaque groupe, les résultats obtenus suivant les diérents critères de performance sont achés sur l'écran après chaque essai (Figure 2. 5). Le temps total, l'amplitude de déviation, la déviation cumulée, le nombre de mouvements ainsi que la trajectoire réalisée par l'élève sont achés pour permettre aux étudiants d'évaluer leur progression au cours de l'appren- tissage et comment ils peuvent s'améliorer sur l'essai suivant. 2. Retours instantanés Retour visuel (GV) : la trajectoire en 8 est projetée sur l'image endo- scopique à la demande de l'étudiant par appui sur la pédale (Figure 3. 5c). Il/elle peut alors estimer visuellement la déviation instantanée de la pointe de l'instrument par rapport à la trajectoire cible et se corriger ; 3. 2. Suivi de trajectoire 37 Retour vibro-tactile (GT) : un moteur vibrant est placé sur le dessus de l'index de la main gauche (Figure 3. 5d). Celui-ci s'active à la demande de l'étudiant via la pédale. Des vibrations continues apparaissent en cas de déviation par rapport à la trajectoire cible, avec une zone morte de /- 2mm. La fréquence de vibration varie linéairement entre 25Hz et 255Hz, avec une vibration maximale atteinte pour une déviation égale à 1cm par rapport à la trajectoire cible [85]. Figure 3. 5 a) set-up d'entrainement ; b) groupe de contrôle et essais sans aide ; c) groupe visuel ; d) groupe tactile. Choix des retours instantanés Pour le retour visuel, au vu des résultats observés dans [70], l'utilisation d'un bar- graph pour donner une indication de déviation n'a pas été retenue. La littérature préconise un retour relativement simple à traiter cognitivement et qui fait ressortir l'information principale. La projection de la trajectoire cible sur l'image endoscopique nous est apparue comme l'information la plus intuitive à traiter par les sujets d'autant plus que la mémoire visuelle est excellente de manière générale [56]. De plus, cette in- formation visuelle ne sature pas le canal visuel, comme avancé dans [70]. Sont présentes sur l'écran la trajectoire cible, si celle-ci est projetée par le sujet, et la pointe de l'ins- trument. L'étudiant peut alors facilement la comparer à la trajectoire sans manquer d'autres informations. Pour le retour tactile, nous avons choisi un moteur vibrant qui émet des vibrations continues de fréquences proportionnelles à la déviation courante : Fvibration(t) 255 déviation(t) déviationmax Nous avons choisi un signal reètant la distance plutôt que la proximité de la trajectoire comme dans [86] et conformément aux résultats d'une étude préliminaire sur 4 sujets allant clairement dans ce sens. L'erreur maximale a été xée à 1cm pour que la déviation soit plus rapidement et fortement perçue par le sujet. Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel 38 Protocole Les 24 étudiants ont suivi un entrainement intensif en 4 séances de 20 minutes reparties sur 2 jours. A chaque séance, ils/elles réalisaient 10 suivis de trajectoire. Chaque séance débu- tait par un entrainement d'environ 1 minute durant laquelle la trajectoire était projetée sur l'écran. Chaque essai commençait avec la pointe de l'instrument sur le point d'in- tersection. Les sujets réalisaient ensuite un essai sans retour sensoriel (baseline). Puis le groupe GV et le groupe GT réalisaient 8 essais avec un retour visuel et tactile res- pectivement. Le groupe GC réalisait 8 essais sans aide. Enn, tous les élèves réalisaient un dernier essai sans retour sensoriel (learning). Comme précisé précédemment, les critères de performance et la trajectoire réalisée étaient communiqués aux sujets à la n de chaque essai. La performance a été évaluée sur : le temps total (en s) : le temps démarre lorsque le sujet initie le mouvement pour réaliser la trajectoire et s'arrête lorsque la pointe est revenue à sa position initiale (point d'intersection des 2 cercles), l'amplitude de déviation (mm) : AD max|DéviationInt| max(DéviationExt), la déviation cumulée (mm) tmaxX t 0 DC |déviations|, l'activité corrective : cette métrique regroupe le nombre de mouvements et le pourcentage sur le temps d'utilisation du retour. Le nombre de mouvements est déterminé par le nombre de fois o la dérivée de la déviation s'annule. A la n de chaque séance, les étudiants répondaient également à un questionnaire pour évaluer leurs impressions sur le retour et sur leur performance (Annexe A). 3. 2. 2 Résultats expérimentaux de l'apprentissage Les courbes d'apprentissage se basent sur les essais sans retour sensoriel (ie. premier et dernier essais de chaque séance). Le premier point correspond au premier essai de la première séance des sujets et le dernier point au dernier essai de la dernière séance. Les points intermédiaires sont la moyenne entre le dernier essai d'une séance (learning) et le premier essai de la séance suivante (baseline). Un test de Wilcoxon a été réalisé pour comparer les populations de chaque groupe pour évaluer leur homogénéité. Le test a révélé que les populations étaient équivalentes en précision (AD et CD combinées) (p 0. 1605 entre GC et GV ; p 0. 1605 entre GC et GT ; p 0. 0281 entre GC et GK ; p 0. 7984 entre GV et GT ; p 0. 7984 entre GV et GK ; p 1 entre GT et GK). Ces résultats nous ont permis de normaliser les courbes d'apprentissages par la moyenne du groupe sur les premiers essais de la première séance des sujets appartenant à ce groupe. Une étude one-way ANOVA a ensuite été réalisée 3. 2. Suivi de trajectoire 39 pour évaluer si l'apprentissage des groupes était statistiquement signicatif. Enn, par soucis de précision, les résultats sont comparés à ceux du retour kinesthésique présentés au chapitre précédent. Tableau 3. 1 One-way ANOVAs pour le temps total d'exécution, l'amplitude de dévia- tion et la déviation cumulée groupes Contrôle baseline 26. 4(11. 5) 17. 7(5. 1) 1935(685) moyenne(dev std) learning 49. 5(16. 8) 13. 0(3. 7) 2390(1484) Tactile moyenne(dev std) learning 48. 6(14. 9) 11. 5(2. 2) 2093(884) baseline 28. 0(10. 4) 22. 0(4. 6) 2709(1607) Temps (s) AD (mm) DC (mm) Temps (s) AD (mm) DC (mm) Temps total p-value 0. 1409 0. 1642 0. 8904 p-value 0. 0329 p 0. 5244 Visuel moyenne(dev std) learning 47. 7(19. 4) 15. 1(3. 9) 3561(2412) Kinesthésique baseline 29. 3(8. 6) 20. 8(4. 9) 2509(909) moyenne(dev std) learning 24. 1(9. 91) 20. 0(7. 01) 1777(558. 8) baseline 26. 4(19. 4) 27. 2(8. 31) 2112(723. 7) p-value 0. 2969 0. 1171 0. 9577 p-value 0. 9590 0. 4298 0. 9394 Aucune instruction n'avait été donnée aux sujets concernant le temps d'exécution. Il leur était simplement demandé d'être le plus précis possible. Les groupes contrôle, visuel et tactile ont tous réduit la vitesse d'exécution de leurs gestes par rapport à la baseline de la première séance d'entrainement (Figure 3. 6). Le groupe de contrôle est celui qui a le plus dégradé sa performance en temps (-88%) suivi par le groupe GT (-73%) et le groupe GV (-63%), alors que le groupe GK l'avait, lui, amélioré ( 8. 6%) (Figure 3. 7a). En revanche, cette augmentation est statistique- ment signicative uniquement pour le groupe GT (p 0. 0329 pour GT ; p 0. 1409 et p 0. 2969 pour GC et GV respectivement, ANOVA) (Tableau 3. 1). Précision Les trois groupes ont amélioré l'amplitude de déviation au cours de l'apprentissage (Tableau 3. 1). En revanche, comme pour le temps, seul le groupe GT a amélioré signi- cativement l'amplitude de déviation durant ses 4 séances d'entrainement (p pour GT ; p 0. 1642 et p 0. 1171 pour GC et GV respectivement, ANOVA). En regar- dant les courbes de la gure 3. 8, nous pouvons noter que le groupe tactile se démarque des 3 autres groupes. Il est celui qui s'est le plus amélioré en précision et le plus ra- pidement. C'est également celui qui a le plus haut taux d'amélioration ( 48%) suivi par le groupe GV ( 27%) puis les groupes GC et GK ( 26%) (Figure 3. 7b). Les résultats sont plus mitigés pour la déviation cumulée (Figure 3. 9). Celle-ci n'a pas diminué pour le groupe GC (-23%) et le groupe GV (-42%) (Figure 3. 7c). Le groupe GT a diminué sa déviation cumulée ( 23%) mais cette amélioration n'est pas statistiquement signicative (p 0. 5244, ANOVA). 40 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Figure 3. 6 Temps total de réalisation de la tâche Figure 3. 7 Taux amélioration - a) Temps total d'exécution ; b) Amplitude de dévia- tion ; c) Déviation cumulée. 3. 2. Suivi de trajectoire 41 Figure 3. 8 Amplitude de déviation Figure 3. 9 Déviation cumulée 42 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Activité corrective Au regard du nombre de mouvements par essai avec retour d'information, nous avons remarqué que le groupe GT a une forte activité corrective car la moyenne sur tous les essais est de 299 mouvements alors que le groupe GC fait en moyenne 207 mouvements, le groupe GV, 246 mouvements, et le groupe GK, 165 mouvements (Fi- gure 3. 10a). La diérence entre les groupes est statistiquement signicative (p 0. 0118 entre GC et GV ; p entre GC et GT, GC et GK, GV et GK, et GT et GK ; p 0. 0186 entre GV et GT, test de Wilcoxon). Nous remarquons que le groupe GT a souvent réclamé le retour vibro-tactile (75%) alors que le groupe GV ne réclamait le retour visuel que par intermittence (52% du temps en moyenne) (Figure 3. 10b). Cette diérence est encore une fois statistiquement signicative (p test de Wilcoxon). Figure 3. 10 a) nombre moyen de mouvements ; b) pourcentage du temps d'utilisation du retour visuel ou tactile. Nous pouvons observer sur la gure 3. 11 des exemples représentatifs de trajectoires réalisées par chacun des groupes. Il apparait que, comparé au groupe de contrôle, le groupe tactile oscille en permanence le long de la trajectoire (Figure 3. 11d). Le nombre de mouvements est élevé mais l'amplitude de déviation faible. Questionnaire Les résultats des questionnaires de n de séance sont donnés dans le tableau 3. 2. Les chires représentent la moyenne des réponses sur toutes les séances avec la déviation standard. Tableau 3. 2 Résultats aux questionnaires de n de séance (Annexe A) Contrôle Visuel Tactile Q1 Q2 Q3 3. 6(0. 73) 4. 1(0. 5) 2. 9(0. 92) 2. 9(0. 95) 3. 7(0. 74) 3. 8(0. 77) Q4 3. 5(0. 94) 3. 2(0. 93) 4. 0(0. 45) Q5 3. 1(1. 13) 2. 9(1. 03) 3. 2(0. 88) 3. 2. Suivi de trajectoire 43 Figure 3. 11 Exemples de trajectoires réalisées avec retour sensoriel - a) groupe de contrôle ; b) groupe kinesthésique ; c) groupe visuel ; d) groupe tactile. 44 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel 3. 2. 3 Discussion Temps A la n de cet entrainement intensif (4 sessions de 20 minutes réparties sur 2 jours) le temps d'exécution de la tâche a augmenté pour les trois groupes GC, GV et GT. Alors que celui du groupe GK avait diminué légèrement. Cependant, aucune instruction en temps n'avait été donnée aux sujets et il est probable que privilégier la précision par rapport au temps allonge la durée d'exécution de la tâche. Il semble, par ailleurs, que l'augmentation du temps soit davantage corrélée à l'am- plitude de déviation (AD) qui décroit au cours de l'apprentissage, qu'à la déviation cumulée (DC) qui se dégrade pour les groupes GC et GV ou diminue seulement lé- gèrement pour GT au cours de l'entrainement. Ainsi, ralentir l'exécution de la tâche semble surtout être la solution choisie par les sujets pour limiter les grandes erreurs de suivi. Retour visuel En ce qui concerne la précision, le groupe GV n'a pas amélioré signicativement sa performance en matière d'apprentissage. Celle-ci est restée toujours proche de celle du groupe de contrôle. Notons que le retour visuel implémenté améliore la précision lorsqu'il est disponible et constitue donc une assistance ecace au geste. Nous pouvons mettre en avant l'aspect très intuitif de ce retour visuel lequel a possiblement rendu la tâche très facile sur le plan cognitif et n'a pas susament sollicité l'attention des sujets. Il a été montré dans [76] que pour qu'un retour visuel impacte réellement la façon de faire d'un sujet, celui-ci doit nécessiter un traitement cognitif de la part de l'élève faute de quoi il perd son attention. Par ailleurs, cette absence d'amélioration peut s'expliquer par le fait que la vision interfère avec la représentation haptique de la tâche. Cette hypothèse est la même que celle émise dans [63] o trois groupes (visuel, haptique et visuel-haptique) ont suivi un apprentissage d'une tâche 3D complexe. Feygin et al. ont alors remarqué que lorsqu'un retour visuel est disponible celui-ci prend le dessus sur le retour haptique et les étudiants ne sont plus aptes à faire la connection entre ce qu'ils/elles voient et ce qu'ils/elles font articulairement. Ainsi, nous pouvons penser dans notre cas que, lorsque le retour n'était plus disponible, le groupe GV n'était pas capable de faire de meilleurs gestes que le groupe GC. Retour tactile Le groupe GT est le seul groupe qui a diminué signicativement son amplitude de déviation au cours de l'apprentissage. Celle-ci a diminué de presque 50% entre le tout premier et le tout dernier essai, résultat statistiquement signicatif par rapport au groupe GC (p 0. 0379, Wilcoxon test). C'est également le seul groupe qui, comme le groupe kinesthésique, a diminué sa déviation cumulée au cours de l'apprentissage. Notons que cette amélioration de la précision s'est faite au détriment du temps d'exécution puisque c'est également le seul groupe qui a augmenté signicativement le temps total. 3. 2. Suivi de trajectoire 45 On peut émettre l'hypothèse que, pour cette expérience, le retour tactile deman- dait une forte charge cognitive pour traiter l'information. Celui-ci était, en eet, po- sitionné sur la main non-dominante. Aucune information de direction de déviation n'était communiquée et l'amplitude de déviation devait être interprétée par le ressenti de la fréquence de vibration. Cette forte charge cognitive, lorsque le retour était disponible, a mené à un temps d'exécution plus long, notamment en début d'apprentissage, et une plus forte activité corrective comparé aux groupes GC et GV. Nous supposons que cela a mené à une plus grande concentration des sujets et, au nal, à un meilleur apprentissage de la tâche en ce qui concerne la précision. Questionnaire Grâce au questionnaire de n de séance, nous avons observé que les sujets n'ont pas trouvé la tâche particulièrement dicile et que les retours tactile et visuel sont apparus aidant et n'ont pas perturbé les gestes. Un résultat intéressant est qu'à la question Q4 le groupe qui a montré la plus grande conance sur son score nal est le groupe tactile. La conance en soi étant une capacité nécessaire pour réussir en laparoscopie [87], ce résultat reète un autre avantage possible du retour vibro-tactile. 3. 2. 4 Conclusion 24 sujets ont participé à cette étude sur l'apprentissage du suivi de trajectoire en conditions laparoscopiques. Ils/elles ont été divisé(e)s en 3 groupes : contrôle (courbe d'apprentissage de référence), visuel et tactile. La tâche a été répétée 40 fois au total par chaque sujet. A chaque session, les groupes GV et GT avaient 8 essais avec un retour visuel ou tactile à la demande pour corriger activement leur geste. Après chaque essai, les 3 groupes avaient un retour sur leur performance. Cette expérience a révélé l'intérêt d'un entrainement aidé par un retour vibro- tactile pour améliorer la précision d'un geste de laparoscopie lors d'un apprentissage. L'assistance par retour vibro-tactile développe également la conance des sujets. En revanche, le temps d'exécution de la tâche est dégradé fortement lorsque le retour est disponible, ce qui allonge les séances d'entrainement. Ceci peut s'expliquer par la forte charge cognitive induite pour traiter l'information. Pour y palier, une phase d'apprentissage du retour seul pourrait être mise en place pour que les étudiant(e)s se familiarisent avec l'information à traiter. Les sujets du groupe visuel sont probablement devenus trop dépendants du retour proposé en comparaison du groupe tactile qui nécessitait une participation active et une grande concentration. De par l'information fournie, le retour visuel semble apporter une aide corrective intuitive ne mobilisant que peu la concentration et plus généralement les facultés d'assimilation du sujet. De plus, il a été montré que la vision interfère avec la représentation haptique d'une tâche [63] ce qui peut expliquer une évolution de l'amplitude de déviation et de la déviation cumulée similaire à celle du groupe contrôle dont l'apprentissage se fait sans aucun retour sensoriel particulier. 46 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Il est important de noter que dans le cadre de cette expérience une grande dié- rence d'âge existait entre les sujets (19-35 ans) et ceci a pu avoir une incidence sur nos résultats. Par exemple, la pratique régulière de jeux vidéos a été corrélée à la perfor- mance en laparoscopie [106]. Il est alors possible que les plus jeunes participants de l'étude y jouent ce qui aurait alors une incidence sur nos résultats. Cependant, des tests statistiques d'homogénéisation des populations ont été réalisés en temps et précision pour que les groupes soient comparables au cours de l'expérience. Nous avons envisagé pour l'expérience suivante de tester si les résultats positifs du guidage vibro-tactile s'observent également sur une tâche plus complexe, par exemple une tâche de suture ou de découpe, o les deux mains sont utilisées. 3. 3 Tâche de découpe Nous avons décidé d'étudier, lors d'une expérience préliminaire sur peu de sujets, les bénéces du retour tactile sur l'apprentissage d'une tâche bimanuelle et plus complexe que le simple suivi de trajectoire. Nous avons donc choisi la tâche de découpe du Fundamental of laparoscopic surgery program (FLS) [29]. 3. 3. 1 Matériels et Méthode Sujets 6 sujets recrutés au sein du laboratoire et diérents des expériences précédentes ont participé à l'expérience : 5 hommes et 1 femme, entre 24 et 27 ans, tous droitiers, et ne possédant aucune connaissance en chirurgie laparoscopique. Les sujets ont été divisés en 2 groupes : 3 sujets dans un groupe de contrôle (GC) et 3 sujets dans un groupe avec retour tactile (GT). Tâche Les sujets ont eu 6 séances d'entrainement de 20 minutes pour apprendre à découper un cercle de 3 cm dessiné sur une compresse de 100x100 mm (Figure 3. 12). Pour cet exercice, la découpe se fait avec un ciseau de laparoscopie tenu de la main droite et une pince de laparoscopie tenue de la main gauche. La compresse est tenue par un clip-board et 2 pinces crocodiles attachées au pelvi-trainer. Le but est de découper le cercle avec une déviation maximale de 2 mm de part et d'autre du cercle en moins de 300 s. Une stratégie de découpe particulière est suggérée aux participants an de limiter le temps total d'exécution du geste (Figure 3. 12) [105]. La découpe commence en bas de la compresse, proche de l'étudiant, légèrement en biais, pointant vers la gauche. Arrivé au niveau du cercle, l'étudiant commence par découper la partie gauche en utilisant la pince pour tendre la compresse sur la gauche (segment 1-2). Puis arrivé au point 2, l'étudiant retourne avec le ciseau au point 1 et commence sa découpe du côté droit du cercle (segment 3-4). Il utilise toujours la pince pour étirer le cercle découpé et tendre la compresse. 3. 3. Tâche de découpe 47 Figure 3. 12 Chemin de découpe Cette tâche de découpe permet de travailler les dicultés classiques de la laparo- scopie (perception de profondeur, altération des retours haptiques, etc. ) mais dans le contexte d'une tâche bimanuelle avec une manipulation des outils dans l'espace 6D. Par rapport à la tâche de suivi du 8 étudiée précédemment, cette tâche sollicite donc d'avantage la coordination main-oeil et la coordination bimanuelle. Set-up expérimental Les étudiant(e)s se sont entrainé(e)s sur un pelvi-trainer de type Szabo-Berci- Sackier Laparoscopic trainer développé par Karl Storz. Une caméra endoscopique per- mettait d'enregistrer la scène opératoire qui était ensuite projetée sur un écran face au sujet (Figure 3. 13). Des marqueurs passifs étaient placés sur la poignée du ciseau de laparoscopie (main droite) et leurs positions étaient détectées par un système optique de type NDI PolarisTM. Pour la calibration de l'instrument nous avons de nouveau utilisé la mé- thode de la sphère (Chapitre 2, section 2. 2. 1). La déviation par rapport à la trajectoire cible et le temps associé à cette déviation sont collectés à une fréquence de 30Hz. Pour dénir la trajectoire cible, la position du centre du cercle et 2 points du cercle sont enregistrés en début d'essai à l'aide du système optique. La moyenne des 2 distances nous permet de déduire le rayon du cercle courant. Groupes Les étudiants étaient répartis en 2 groupes : Un groupe de contrôle (GC) : aucune aide. Ce groupe nous sert de référence pour évaluer chaque séance et nous donne la courbe de référence d'apprentissage ; Un groupe tactile (GT) : un vibreur est placé sur l'index de la main droite du sujet (Figure 3. 14). Les vibrations sont continues et la fréquence dépend de l'amplitude de déviation de la pointe de l'instrument par rapport au cercle 48 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Figure 3. 13 Setup d'entrainement cible, en tenant compte encore une fois d'une zone de tolérance de /-2 mm de part et d'autre du cercle. Les vibrations varient linéairement entre 25 Hz et 255 Hz, avec une vibration maximale atteinte pour une déviation égale à 20 cm par rapport à la trajectoire cible [85]. Figure 3. 14 Moteur vibrant positionné sur l'index droit. Pour le retour tactile, comme dans l'expérience précédente, les vibrations continues ont été préférées au regard des résultats de [70]. En revanche, la déviation maximale a cette fois-ci été xée à 20cm pour une question de confort du sujet car le retour était cette fois-ci présent en permanence. 3. 3. Tâche de découpe Protocole 49 Les 6 étudiants ont suivi un entrainement d'une semaine avec 6 séances de 20 minutes. Tous les étudiants ont eu une pause de 2 jours (weekend) entre la troisième et la quatrième séance. A chaque séance, ils/elles réalisaient 3 ou 4 découpes selon leur rapidité. Chaque séance débutait par un essai sans retour sensoriel (baseline). Puis le groupe GT réalisait 1 ou 2 essais avec un retour tactile. Le groupe GC réalisait 1 ou 2 essais sans aide. Enn, tous les élèves réalisaient un dernier essai sans retour sensoriel (learning). Les critères de performance évalués sont : le temps total d'exécution de la tâche (s) : le temps démarre lorsque la pointe du ciseau arrive sur le cercle et s'arrête lorsque le cercle est entièrement découpé, l'amplitude de déviation (mm) : AD (30 rmin) (rmax 30), l'aire incorrecte (mm2) le nombre de mouvements. IRA Sin Sout, L'amplitude de déviation (AD) et l'aire incorrecte (IRA) sont déterminées à poste- riori par traitement d'image à l'aide d'un programme que nous avons développé (Figure 3. 15). Toutes les compresses ont été scannées puis traitées. L'image est ensuite chargée dans le programme. Une fois le centre du cercle détecté, le programme détermine le rayon minimum (déviation intérieure maximale), le rayon maximum (déviation exté- rieure maximale) ainsi que les parties de la compresse qui n'ont pas été découpées (Sin) et celles découpées en trop (Sout) (Figure 3. 15). Figure 3. 15 gauche : AD (30 - rmin) (rmax - 30) ; droite : IRA Sin Sout Comme il était demandé aux étudiants d'être à la fois précis et rapides, nous avons déni un score qui regroupe les 2 critères : temps et précision (AD et IRA). Des coecients de 0. 5 sont appliqués à AD et IRA car nous considérons que le temps et la précision sont de nécessités équivalentes. Le temps d'éxécution de la tâche, l'amplitude de déviation et l'aire incorrecte étaient chacun normalisés par le score obtenu au premier essai de la première séance. 50 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel En eet, les scores des populations étaient similaires sur cet essai (p 0. 7000, Wilcoxon test). Score (T empsnorm 0. 5 ADnorm 0. 5 IRAnorm) 2 A la n de chaque séance, les étudiants répondaient également à un questionnaire pour évaluer leur ressenti par rapports au retour et à leur performance (Annexe A). 3. 3. 2 Résultats Le nombre limité de sujets dans chaque groupe (3) ne nous a pas permis de faire une analyse statistique de type ANOVA pour vérier si les améliorations étaient sta- tistiquement signicatives au cours de l'apprentissage. Les courbes d'apprentissages sont comparées à un essai réalisé par un expert. Son score est quant à lui normalisé par la moyenne des premiers essais de chaque sujet. Il correspond à la valeur cible que les sujets devaient atteindre en n d'entrainement. Score Figure 3. 16 Score Les deux groupes ont amélioré leur score au cours de l'apprentissage (Figure 3. 16). L'évaluation regroupant le temps et la précision a diminué de 32% pour le groupe de contrôle et de 48% pour le groupe tactile, avec également une dispersion plus faible des sujets en n d'apprentissage dans le groupe GT. 3. 3. Tâche de découpe 51 Figure 3. 17 Taux d'amélioration (%) - a) Temps ; b) Amplitude de déviation ; c) Aire incorrecte. Le groupe avec retour vibro-tactile semble atteindre un plateau d'apprentissage en n d'entrainement, celui-ci est par ailleurs proche de la valeur cible. Concernant l'amélioration en temps (Figure 3. 17a), le taux d'amélioration du groupe tactile est presque 2 fois plus important que celui du groupe de contrôle (61% contre 37%) En ce qui concerne la précision, les résultats sont plus proches. Le groupe de contrôle a amélioré son amplitude de déviation de 32% contre 30% pour le groupe tactile (Figure 3. 17b). En revanche, le groupe tactile a davantage limité son aire incorrecte découpée, avec 39% d'amélioration contre 23% pour le groupe de contrôle (Figure 3. 17c). Comparaison des performances avec et sans retour vibro-tactile Nous avons également comparé les scores des essais avec et sans retour vibratoire an de vérier l'inuence de l'aide sensorielle sur la performance. Nous pouvons voir sur la gure 3. 18 que l'ajout d'un retour sensoriel détériore légèrement le score en début d'apprentissage et que les deux courbes sont, pour le reste de l'entrainement, équivalentes. Les scores restent plus faibles que ceux du groupe de contrôle. Nous pouvons observer sur la gure 3. 19 comment le retour vibro-tactile modie la performance. Il l'améliore en précision (Figure 3. 19b et 3. 19c) mais la détériore légèrement en temps. En eet, l'ajout du retour augmente légèrement le temps de réalisation de la tâche notamment en début d'apprentissage (Figure 3. 19a). Activité corrective En estimant le nombre de mouvements réalisé lors des essais avec retour, nous avons remarqué que le groupe tactile est celui qui fait le moins de mouvements avec une moyenne de 3078 mouvements par essai (std 1764) alors que le groupe de contrôle réalise en moyenne 5439 mouvements par essai (std 1123) (Figure 3. 20). Cette diérence est signicative au sens du test de Wilcoxon (p Questionnaire Les sujets ont répondu en n de séance à un questionnaire pour connatre leur ressenti durant la session (Annexe A). Ils/elles répondaient sur une échelle de 1 (pas du tout d'accord) à 5 (tout à fait d'accord). 52 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Figure 3. 18 Comparaison des scores des essais avec et sans retour du groupe GT. Comparaison avec les essais du groupe GC comme référence. Les sujets ont trouvé la tâche dicile (Q5) avec une moyenne de 4. 1 pour le groupe de contrôle et 3. 6 pour le groupe tactile. Il est intéressant de noter que le groupe tactile est de nouveau le plus conant quant à son amélioration (Q4) avec une moyenne de 4. 1 alors que le groupe de contrôle était plus réservé avec 3. 6 de moyenne. En revanche, les sujets du groupe tactile sont assez partagés quant à l'utilité du retour vibro-tactile dans l'apprentissage (Q3) avec une moyenne de 2. 8 donc plutôt neutre. Il est à noter que le retour vibratoire n'a pas dérangé les gestes des sujets (Q2, 1. 9). 3. 3. 3 Discussion Le but de cette expérience était d'observer les bénéces du retour vibro-tactile sur l'apprentissage d'une tâche bimanuelle complexe telle qu'une tâche de découpe. Figure 3. 19 Comparaison des performances avec et sans retour pour le groupe GT - a) Temps (s) ; b) Amplitude de déviation (mm) ; c) Aire incorrecte (mm2). 3. 3. Tâche de découpe 53 Figure 3. 20 Comparaison du nombre de mouvements Six sujets novices en chirurgie laparoscopique ont suivi un entrainement sur 6 jours pour la tâche de découpe du FLS program . Les sujets ont été divisés en 2 groupes : un groupe de contrôle pour servir de référence, et un groupe tactile. Le FLS program requière que les sujets soient rapides et précis. Nous avons donc déni un score qui regroupe à la fois le temps total d'exécution de la tâche et la précision qui se compose de l'amplitude de déviation et de l'aire incorrectement découpée. A la n des 6 séances, les 2 groupes ont diminué leurs scores. Le groupe de contrôle est celui qui s'est le moins amélioré avec une diminution de son score de 32% alors que le groupe tactile s'est amélioré de 48%. A cause du faible nombre de sujets par groupe (3) une étude statistique entre les groupes n'a pu être réalisée. Pour obtenir un bon score à l'exerice de découpe, les sujets devaient être à la fois rapides et précis. Nous pouvons noter que comparé à l'expérience précédente, le temps total d'exécution de la tâche a cette fois-ci diminué au cours de l'apprentissage. Nous avons, dans cette expérience, donné une consigne en temps aux sujets. C'est le groupe tactile qui a le plus augmenté sa vitesse d'exécution en n d'apprentissage. Notons que comme dans l'expérience précédente, l'ajout du retour vibro-tactile allonge le temps de performance en début d'apprentissage au vu des scores plus importants obtenus sur les essais avec retour comparés aux essais sans retour (Figure 3. 19a). En ce qui concerne la précision, les 2 groupes ont amélioré l'amplitude de déviation autant l'un que l'autre. En revanche, l'amélioration de l'aire incorrecte découpée est plus importante pour le groupe tactile que pour le groupe de référence. Ainsi, l'aide par retour vibro-tactile a, cette fois-ci, amélioré les performances en temps d'exécution et en précision. Ces deux résultats semblent conrmer l'intérêt d'un retour vibro-tactile pour l'apprentissage d'une tâche complexe de laparoscopie et ce, à 54 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel la fois au regard de la précision du geste et au regard de la rapidité d'exécution. En comparant la courbe d'apprentissage à un score obtenu par un expert sur une tâche de découpe, nous remarquons que la courbe d'apprentissage du groupe tactile tend vers cette valeur et semble même atteindre son plateau d'apprentissage au voisinage de cette valeur. De plus, les sujets du groupe tactile sont, de nouveau, apparus plus conants quant à leur amélioration lors de chaque séance comparés aux sujets du groupe de contrôle. 3. 3. 4 Conclusion sur le tâche de découpe Cette expérience menée sur une tâche plus complexe qu'un simple suivi de trajec- toire 2D a montré que le retour vibro-tactile est une option intéressante pour l'amé- lioration du set-up d'entranement à la chirurgie laparoscopique. L'expérience développée ici est une étude préliminaire qui, au vu des résultats observés, serait intéressante à prolonger. Il serait, par exemple, fructueux de vérier si la précision peut être améliorée à l'aide d'un deuxième vibreur donnant une indication de direction de déviation. La tâche a paru complexe pour les sujets et les informations fournies par le retour vibro-tactile diciles à traiter en début d'apprentissage. Nous pourrions donc ajouter une séance d'entrainement pour l'apprentissage du retour seul avant de commencer l'apprentissage de la tâche elle-même Enn, la tâche de découpe est un véritable exercice d'entranement à la laparoscopie et lors de notre apprentissage, aucun enseignant n'était présent pour corriger et donner des conseils de base à l'élève. Des conseils sur la posture, l'orientation des instruments et du tissu, ou sur comment tenir la compresse, pourraient améliorer la performance nale pour chacun des groupes. 3. 4 Conclusion du chapitre Dans ce chapitre, nous projetions d'étudier l'intérêt de retours multi-sensoriels en complément du set-up traditionnel d'entrainement à la chirurgie laparoscopique. Nous avons développé deux expériences qui traitent ce problème : une tâche simple qui consistait en un suivi de trajectoire 2D et une tâche plus complexe qui était la tâche de découpe dénie par le FLS program [29]. La première expérience a traité l'apport que pouvaient avoir les retours visuel et vibro-tactile sur l'apprentissage. Il est apparu que le retour tactile améliorait la précision du geste et développait également la conance en soi des sujets. Le retour visuel n'a apporté aucune amélioration ni en précision et ni en temps en comparaison avec le groupe de référence. Il semblerait que le retour visuel interfère avec la représentation haptique d'une tâche lorsqu'un retour est disponible [63]. Ainsi, lorsque l'aide visuelle est coupée, les sujets ne sont pas forcément capables de reproduire articulairement ce qu'ils ont fait lorsque le retour était disponible. Au vu des résultats positifs du retour tactile, nous avons développé une deuxième expérience avec une tâche bimanuelle plus complète pour analyser si les avantages du 3. 5. Perspectives 55 retour vibro-tactile étaient conservés. Le retour a de nouveau amélioré la précision de la tâche et également la vitesse d'exécution. 3. 5 Perspectives A l'avenir, il serait intéressant d'étudier la combinaison des retours visuel et tactile pour vérier si, comme dans [63][70], chaque retour compense les faiblesses de l'autre pour aboutir à une meilleure performance en temps et précision. Diérents retours tactiles et visuels pourraient également être testés. Au vu des résultats de notre expérience sur le suivi de trajectoire, le retour visuel pourrait être plus abstrait an d'obliger à un traitement cognitif de l'information de la part du sujet et donc une plus grande concentration de la part de celui-ci. Le retour tactile pourrait donner une information de direction de déviation au travers d'un deuxième vibreur an de conduire à une meilleure utilisation de l'information. Nous pourrions également créer cette information de direction de déviation sous forme d'illusion sensorielle à l'aide d'un vibreur de type Haptuator Mark II par Tactile Labs couplé à une fonction en dent de scie. Il serait également intéressant d'étudier, comme en rééducation, la diminution de l'aide au cours de l'apprentissage [66]. Nous avons abordé le sujet avec l'utilisation d'une pédale pour la première expérience pour avoir un retour à la demande. Ce- pendant, il est apparu que, pour le retour tactile, les sujets utilisaient quasiment en permanence l'aide. En conséquence il serait intéressant de programmer une assistance qui diminue au cours de l'entranement en fonction de la performance des sujets. D'après la littérature, le retour visuel est quant à lui vraiment utile en tout début d'apprentissage en rendant l'information principale plus accessible [71]. Il pourrait ainsi être présent lors de la première séance d'entrainement puis retiré par la suite au prot du retour tactile. Une autre idée pour améliorer l'apprentissage de la laparoscopie serait la personna- lisation de l'entrainement. Dans le chapitre suivant, nous cherchons des solutions pour adapter les séances d'entrainement au sujet selon ses capacités psychomotrices et ses dicultés face à la chirurgie laparoscopique. 56 Chapitre 3. Amélioration du set-up : Guidage sensoriel Chapitre 4 Personnalisation de l'Apprentissage 4. 1 Introduction Un problème majeur est apparu lors des séances d'observation à l'école de chirurgie : tous les élèves, bien que diérents les uns des autres, suivent exactement le même parcours. Or, par nature, tous les étudiants ne commencent pas avec le même niveau de dextérité et de capacité. Certains auront une bonne représentation spatiale, d'autres seront génés par la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté, etc. De même, ils/elles n'ont pas tous la même aptitude à poursuivre deux objectifs en même temps comme, par exemple, réaliser un exercice sur pelvi-trainer tout en écoutant les conseils d'un enseignant(e). Certaines de ces capacités psychomotrices ont été, dans la littérature, corrélées à des critères de performance en laparoscopie. C'est le cas de la représentation spatiale et de la rotation mentale [88], de l'ambidextrie [89], de la dextérité des doigts [90] et de la motivation [91]. Cependant, certaines capacités restent partiellement ou pas du tout étudiées dans le cadre de la laparoscopie alors qu'elles nous semblent primordiales, comme par exemple : la proprioception et la capacité à réaliser deux tâches simultanées. Par ailleurs, la personnalisation des exercices de laparoscopie par rapport au sujet a été très peu étudiée. Certaines études ont proposé de développer des exercices spé- ciques pour développer les capacités des élèves (ex : ambidextrie [89]). D'autres ont proposé d'allonger le temps d'apprentissage jusqu'à ce que tous les élèves atteignent un seuil pré-déni [40]. En revanche, aucune étude, à notre connaissance, n'a porté sur une approche personnalisée, diérenciée et progressive des dicultés techniques du geste laparoscopique (geste cinématiquement contraint, altération de la vision et des retours haptiques). Dans ce chapitre, nous explorons donc deux approches possibles de la personnali- sation de l'apprentissage de la laparoscopie. Nous essaierons, dans un premier temps, de corréler deux capacités psychomotrices (proprioception et double-tâche) à la perfor- mance en laparoscopie. Dans un second temps, nous réaliserons une expérience pour étudier les éventuels avantages qu'il y a à aborder séparément les dicultés de la chirurgie laparoscopique. 57 58 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage 4. 2 Capacités Psychomotrices En début d'internat, tous les étudiants ne commencent donc pas avec le même ni- veau de dextérité et de capacités psychomotrices. Or certaines de ces compétences ont montré une forte corrélation avec la performance en laparoscopie : représentation spa- tiale et rotation mentale [88], ambidextrie [89], souplesse des doigts [90] et motivation [91]. Dans [89], par exemple, les chercheurs ont développé des exercices pour travailler spéciquement l'ambidextrie. Les élèves qui avaient des faiblesses dans cette capacité se sont donc entrainés sur ces exercices. A la n de l'apprentissage, tous les élèves réalisaient de nouveau un exercice de laparoscopie. Non seulement, les élèves qui avaient travaillé l'ambidextrie avaient un meilleur niveau mais les écarts de performance entre tous les élèves étaient nettement plus réduits. Dans ce contexte, il apparat cependant que certaines capacités psychomotrices comme la proprioception et la capacité à faire deux tâches en même temps (double- tâche) n'ont pas encore été étudiées alors qu'elles semblent pouvoir naturellement in- uencer l'apprentissage de la chirurgie laparoscopique. Notre contribution à la question posée se situe donc au niveau de la corrélation possible entre ces deux capacités psychomotrices, proprioception et double-tâche, et la qualité du geste de laparoscopie. Figure 4. 1 Tâche du peg transfer - a) set-up d'entrainement [29] ; b) plateau d'entrainement ; c) barême. 4. 2. 1 Proprioception Il existe deux types de proprioception [92] : proprioception statique : perception consciente de l'orientation des diérentes parties de son corps et les relations qu'elles ont entre elles ; proprioception dynamique : kinesthésie et perception de la quantité de mouve- ment que nous créons. Dans [93], les chercheurs ont étudié le rôle de la proprioception dans la coordination main-œil en observant le suivi de cible par le regard sous deux conditions : avec et sans 4. 2. Capacités Psychomotrices 59 lien kinesthésique avec la cible. Lorsque les sujets déplaçaient la cible par eux-mêmes, à l'aide d'un curseur tenu dans leur main droite, le suivi était meilleur en termes de gain, de phase et de précision, comparé à un suivi de cible seulement visuel. Ceci nous indique que la proprioception dynamique joue un rôle dans la coordination main-œil. Par ailleurs, d'autres études ont comparé le regard de chirurgiens experts et celui de novices lors d'une tâche de laparoscopie [94]. Elles ont montré que pendant la réalisation d'une tâche les experts focalisent leur regard sur la cible et ne regardent presque jamais la pointe de leurs instruments ou leurs mains. Les étudiants, au contraire, commutent très souvent entre la cible et la pointe de leurs instruments. L'hypothèse émise par les auteurs, est que les chirurgiens experts s'appuient sur une proprioception de leurs gestes plus développée que les novices. Notre objectif, dans ce qui suit, est de savoir si eectivement les capacités proprio- ceptives sont un facteur déterminant de la réussite durant une séance d'entrainement de laparoscopie. Nous étudions cette possible corrélation en intégrant l'inuence de la longueur de l'instrument de laparoscopie. Sujets 21 sujets recrutés au sein du laboratoire et 3 internes de première année d'internat ont participé à l'expérience. Le groupe était constitué de 16 hommes et 8 femmes, âgés de 18 à 30 ans. Protocole La première partie de l'expérience consiste à évaluer les capacités proprioceptives des sujets. Pour cela, nous avons développé une tâche de pointage inspirée de [95] dans laquelle les étudiants pointent à l'aide d'un instrument diérents points dessinés sur une table face à eux (Figure 4. 2). Au tout début, le sujet s'entraine à pointer avec les yeux ouverts puis il/elle ferme les yeux et pointe à nouveau quatre fois chacun des points. Entre chaque pointage, l'étudiant garde les yeux fermés et retourne à une position initiale (main au niveau du nombril). Le pointage se fait dans quatre conditions diérentes : 1. 3 points horizontaux sont pointés avec l'instrument de laparoscopie réduit ; 2. 3 points verticaux sont pointés avec l'instrument de laparoscopie réduit ; 3. 3 points horizontaux sont pointés avec l'instrument de laparoscopie classique ; 4. 3 points verticaux sont pointés avec l'instrument de laparoscopie classique ; Les conditions sont enchainées de manière aléatoire d'un individu à l'autre. Chaque phase débute par un entrainement avec les yeux ouverts d'environ 3 minutes. Les 3 internes en chirurgie n'ont réalisé que les 2 premières conditions de l'expérience (instrument réduit). La proprioception est évaluée en calculant la moyenne des erreurs (distance entre point cible et point pointé). Une faible moyenne reète donc une bonne proprioception. La deuxième partie de l'expérience consiste à réaliser une tâche de laparoscopie qui est une tâche de peg transfer du FLS program (Figure 4. 1a) [29]. L'exercice dure 5 minutes. Le but est de déplacer le plus de perles possibles (Figure 4. 1b). 60 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Au début de la tâche, les 6 perles sont positionnées sur les 6 picots de gauche du plateau d'entrainement (Figure 4. 1b). L'étudiant(e) vient avec sa pince de gauche prendre une perle puis, sans prendre appui, la fait passer dans sa pince de droite. Enn, il/elle vient déposer la perle sur un des picots de droite. Si l'élève a réussi à bouger les 6 perles en moins de 5 minutes, il/elle refait le geste en sens contraire. Le temps démarre lorsque l'étudiant(e) touche la première perle et dure 5 minutes. Le barême déni par l'école de chirurgie nous permet de dénir le score nal obtenu à l'issu de l'exercice (Figure 4. 1c) : Score NposAtteintes NpièceHorsChamp 0. 5 NpièceChamp 0. 5 Nappuis. avec : NposAtteintes : nombre de perles déposées sur un picot ; NpièceHorsChamp : nombre de perles tombées hors du champ visuel et ne peuvent NpièceChamp : nombre de perles tombées dans le champ visuel et peuvent donc donc être récupérées ; être récupérées ; Nappuis : nombre d'appuis lors du passage de la perle d'une pince à l'autre. Set-up expérimental Figure 4. 2 a) Instruments de laparoscopie pour le pointage et système de Leap Motion ; b) plateau d'évaluation de la proprioception ; c) cibles. Le set-up d'entrainement à la chirurgie laparoscopique mis à disposition des élèves comprend : 1 pelvi-trainer, 1 caméra endoscopique, 1 écran, 2 pinces de laparoscopie et 1 plateau d'entrainement au peg transfer (Figure 4. 1a). Pour la tâche de pointage, les étudiants sont placés face à une table sur laquelle est posé un tapis noir sur lequel apparaissent 5 points : 3 points suivant une ligne verticale et 3 points suivant une ligne horizontale (le point B est commun au 2 lignes) (Figure 4. 2c). Un système de leap motion, placé au dessus du tapis, permet de calibrer les points cibles et d'enregistrer la position de la pointe des instruments (Figures 4. 2b). Les étudiants ont à disposition 2 instruments : un instrument de laparoscopie réduit de 15cm de longueur et un vrai instrument de laparoscopie de 40cm de longueur an d'observer l'inuence que peut avoir la longueur d'un instrument sur la proprioception (Figure 4. 2a). 4. 2. Capacités Psychomotrices 61 Résultats Corrélation entre proprioception et performance en laparoscopie Les scores à l'exercice de pointage en fonction des scores à l'exercice de peg trans- fer sont présentés sur la gure 4. 3. Le coecient de corrélation entre le niveau de proprioception des étudiant(e)s et les critères de performance au peg transfer est de -0. 5406 (Figure 4. 3a). Nous remarquons une dispersion importante des sujets pour des scores bas à la tâche de peg transfer . Pour des scores supérieurs à 1, le coecient de corrélation entre erreur moyenne et score au peg transfer est de -0. 5804 et la dispersion entre les sujets est plus faible (Figure 4. 3b). Figure 4. 3 Courbes de corrélation entre les capacités proprioceptives et les critères de performance d'un exercice de laparoscopie - a) sur tous les scores ; b) score supérieur à 1 à l'exercice de peg transfer. Nous avons également tracé la proprioception minimale requise pour un score donné au peg transfer (Figure 4. 4). Cette proprioception minimale requise est caractérisée par la plus grande erreur de pointage relevée pour un score donné au peg transfer . La corrélation est signicative avec un coecient de corrélation de -0. 7905. Notons enn que les meilleurs niveaux de proprioception relevés au cours de cette expérience se situent entre 20 et 25 mm d'erreur de pointage. Ces meilleurs niveau de proprioception sont observés pour des scores au peg transfer allant du plus mauvais au meilleur ce qui tend à montrer que la proprioception n'est pas la seule capacité entrant en jeu dans cet exercice. Inuence de la longueur de l'instrument de laparoscopie sur la performance Les résultats obtenus avec l'instrument de laparoscopie réduit ont été comparés à ceux obtenus avec l'instrument de laparoscopie classique (Figure 4. 5). Nous pouvons remarquer que l'erreur, distance entre la pointe de l'instrument et le point cible, est plus faible en moyenne lorsque les sujets pointent avec l'instrument réduit (Figure 62 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Figure 4. 4 Corrélation proprioception minimale pour un score donné et score au peg transfer 4. 5b). La dispersion entre les sujets est de surcroit plus réduite pour les pointages avec le petit instrument. Cependant, ce résultat n'est pas statistiquement signicatif (p 0. 1055, test de Wilcoxon) même si la p-valeur reste faible. En revanche, si on compare les pointages horizontaux entre eux et verticaux entre eux, nous observons une diérence signicative entre petit et grand instrument pour les pointages verticaux (p 0. 00881, test de Wilcoxon) mais pas de diérence signicative pour les pointages horizontaux (p 0. 8286, test de Wilcoxon) (Figure 4. 5a). Figure 4. 5 Inuence de la longueur d'un instrument de laparoscopie classique sur la proprioception - a) mouvements verticaux et horizontaux dissociés pour les deux instru- ments ; b) moyenne de l'erreur sur tous les essais avec instrument réduit et classique. 4. 2. Capacités Psychomotrices 63 Discussion L'expérience que nous avons menée tend à montrer que la proprioception est dans une certaine mesure corrélée à la performance gestuelle en chirurgie laparoscopique, au travers du score obtenu à l'exercice de peg transfer . Cependant, il faut noter que la dispersion entre les sujets suivant leur proprioception pour les scores bas au peg transfer est importante. Il apparait donc que certain(e)s étudiant(e)s ayant une bonne proprioception ont pu être géné(e)s par d'autres dicultés comme la représentation spatiale ou l'ambidextrie. Ainsi, la proprioception n'est pas la seule capacité psycho- motrice déterminante pour ce genre de tâche. La corrélation signicative entre la proprioception minimale requise pour un score donné au peg transfer et le score lui-même, nous indique que la proprioception est un facteur limitant la dextérité en laparoscopie. Dans l'optique d'une introduction d'exercices spéciques à l'amélioration de la proprioception, ce genre de courbes permet de dénir le niveau de proprioception attendu en fonction du niveau visé par exemple dans un exercice de peg transfer . Ces résultats peuvent également servir à dénir un ou des scores seuils utilisables dans la constitution de groupes de niveaux [90]. Par ailleurs, la longueur des instruments utilisés semblent avoir une inuence sur les capacités proprioceptives car les erreurs de pointage sont beaucoup plus grandes lorsque les sujets pointent avec l'instrument de laparoscopie classique. Nous pouvons observer que la longueur de l'instrument perturbe beaucoup les capacités proprioceptives lorsque les mouvements du bras sont verticaux. L'origine de cette pertubation est peut-être due à une variation posturale, par exemple l'angle du coude, et nécessiterait une étude plus approfondie. 4. 2. 2 Double-tâche Figure 4. 6 Set-up d'évaluation de la double tâche. Nous avons eu l'opportunité d'assister à des séances d'entrainement à la chirurgie 64 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage laparoscopique à l'école de médecine de la Pitié-Salpêtrière. Durant ces sessions d'en- trainement, les élèves font face à la superposition de plusieurs niveaux d'exigence à gérer simultanément : les dicultés motrices liées au contexte laparoscopique ; les exigences de la tâche sous contrainte d'une certaine précision et de rapidité ; l'objectif d'apprentissage et d'amélioration des critères de performance (préci- sion, temps d'exécution, etc. ). Concrètement, la situation en cours d'exercice se traduit par une sur-sollicitation du point de vue moteur, sensoriel et cognitif conduisant souvent à des erreurs et des temps d'exécution allongés. Cette sollicitation de l'attention est manifeste, par exemple, lorsque l'étudiant(e) doit réaliser un exercice tout en écoutant les conseils de l'enseignant(e). Il arrive fréquemment que ces conseils ne soient pas compris, ni même entendus. Dans [96], les auteurs ont réussi à montrer que la capacité à réaliser deux tâches visuelles en même temps était corrélée au niveau d'expérience en laparoscopie (experts versus novices) mais rien n'a été montré en ce qui concerne un éventuel lien avec la courbe d'apprentissage de la chirurgie. Il n'a pas été non plus démontré si, parmi les novices, nous devons nous attendre à une hétérogénéité importante sur cette capacité à réaliser deux tâches simultanées et si cette éventuelle hétérogénéité se reète dans les performances initiales des individus dans un contexte de laparoscopie. C'est cette hypothèse que nous avons cherché à valider au travers de l'expérience décrite ci-après. Cette démarche s'inscrit, comme c'était le cas pour la proprioception précédemment, dans la perspective d'intégrer la capacité à réaliser deux tâches simulta- nément (double-tâche) à un programme personnalisé d'entranement à la laparoscopie. Sujets 27 sujets novices en chirurgie laparoscopique ont participé à l'expérience. Le groupe était constitué de 24 hommes et 3 femmes, âgés de 18 à 30 ans. Les sujets ont été, cette fois-ci encore, recrutés dans l'enceinte du laboratoire et étaient tous diérents par rapport aux expériences précédentes. Protocole L'expérience se déroule en 2 étapes. Dans un premier temps, les élèves réalisent une tâche de peg transfer sur un setup d'entrainement classique composé d'un pelvi- trainer, d'une caméra endoscopique, d'un écran et de deux pinces de laparoscopie (Fi- gure 4. 1a). La tâche reste inchangée par rapport à celle développée dans le paragraphe sur l'évaluation de la proprioception [29] (4. 2. 1). Puis, ils/elles font une deuxième fois l'exercice de peg transfer mais avec cette fois-ci un deuxième écran o est projetée une scène symbolique interactive, à l'image de celle utilisée dans [96] (Figure 4. 6). Cette dernière consiste à faire apparatre sur un fond bleu des carrés blancs, tous de même taille, sur la gauche ou sur la droite de l'écran. Lorsque trois carrés sont alignés en colonne sur la droite, et seulement sur la droite, l'élève doit actionner avec son pied une pédale. L'interface cesse après 5 minutes d'exercice. 4. 2. Capacités Psychomotrices 65 Score Le score aux exercices de peg transfer est calculé comme précédemment (Figure 4. 1c) : Score NposAtteintes NpièceHorsChamp 0. 5 NpièceChamp 0. 5 Nappuis. Au test des carrés , nous avons calculé la sensibilité (S) et la précision (Pr) de la tâche que nous avons ensuite associées : Score S P r T P P T P T P F P o P est le nombre total de colonnes apparues sur la droite, celui-ci est constant et vaut 15. TP (true positive) est le nombre de fois o l'élève a réussi à détecter une colonne. FP (false positive) est le nombre de fois o l'élève a cliqué sur la pédale alors qu'aucune colonne n'était apparue sur la droite. Ce score est ensuite multiplié par le score obtenu au peg transfer . Ainsi, si un élève privilégie l'une ou l'autre des tâches, son score en sera signicativement impacté. Résultats et discussion Les scores moyens obtenus dans le cas de la double tâche sont représentés en fonc- tion des scores obtenus au peg transfer simple sur la gure 4. 7. Nous avons mesuré un coecient de corrélation de 0. 7071 entre ces deux scores. La capacité à gérer une double sollicitation visuelle semble donc corrélée à la dextérité en laparoscopie. Figure 4. 7 Courbe de corrélation entre la capacité à traiter deux tâches visuelles en même temps et la performance sur un exercice de laparoscopie. 66 4. 2. 3 Conclusion Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Dans le but de développer des entrainements personnalisés au vu des faiblesses de chaque étudiant(e), nous avons étudié la corrélation entre deux capacités psychomo- trices et la dextérité en laparoscopie. Sur une population novice en chirurgie laparoscopique nous avons évalué l'inuence de la proprioception et celle de la capacité à faire deux tâches en même temps sur le score à un exercice de laparoscopie ( peg transfer ). La capacité à gérer une double tâche visuelle a montré une bonne corrélation avec le score obtenu au peg transfer , 0. 7071. Il serait intéressant, par la suite, d'étendre cette étude à la gestion simultanée d'un exercice de laparoscopie et d'une seconde sollicitation autre que purement visuelle. Il serait ainsi possible d'estimer chez les novices les liens entre aptitude aux gestes laparoscopiques et capacité à gérer une surcharge cognitive ou motrice par exemple. Les résultats que nous avons obtenus avec la proprioception sont plus mitigés. Il est apparu que, sur l'ensemble des sujets, la corrélation est de -0. 5406 mais que celle-ci passe à -0. 5804 si nous considérons seulement les scores supérieurs à 1. La forte disper- sion entre sujets pour les scores inférieurs à 1 semble conrmer que la proprioception, bien que nécessaire, ne soit pas la seule capacité psychomotrice impactant les perfor- mances dans un exercice d'entranement à la laparoscopie tel que le peg transfer . De plus, la bonne corrélation, -0. 7905, entre proprioception minimale pour obtenir un certain score au peg transfer montre que la proprioception est bien une capacité à prendre en compte, chez les novices, pour progresser dans ce genre de tâche. Le but de cette étude était de vérier l'intérêt de travailler indépendamment la pro- prioception et la double-tâche dans le cadre de l'apprentissage du geste en laparoscopie. Comme pour d'autres capacités psychomotrices mis en lumière par la littérature, des exercices spéciques à ces deux capacités, éventuellement pratiqués en autonomie, per- mettront : d'homogénéiser les groupes d'apprentis vis à vis de ces capacités pré-requises ; d'accélérer et rendre plus ecace l'apprentissage lors des séances de cours ; d'introduire de la variété dans les programmes de formation et d'augmenter ainsi l'intérêt des apprenants. 4. 3 Division des dicultés Pendant une séance d'entrainement classique, les étudiant(e)s s'exercent sur pelvi- trainer dans le but d'accomplir certaines tâches (ex : un nœud de suture). Ils/elles doivent non seulement apprendre comment réaliser un acte médical donné mais éga- lement comment gérer les problèmes dus à la laparoscopie elle-même [97][98]. Comme exposé au chapitre 1, comparé à la chirurgie ouverte, les étudiants en laparoscopie sont confrontés à : 1. des instruments d'une longueur d'environ 40cm, ce qui altère la manipulation des objects ; 2. une réduction du mouvement à 4 degrés de liberté (passage au trocart) qui diminue de fait la dextérité, altère les retours haptiques et peut mener à de mauvaises positions des bras ; 4. 3. Division des difficultés 67 3. une vision à deux dimensions de la séquence causant une perte de perception de profondeur et une altération de la coordination main-œil à cause du désali- gnement (vision indirecte). Nous souhaitons explorer dans cette partie l'intérêt d'un protocole d'apprentissage en envisageant séparément chacune de ces dicultés, dans une démarche de person- nalisation de l'apprentissage et d'appropriation étape par étape de la complexité du geste laparoscopique. Nous avons pour cela développé un protocole d'entrainement spécique. En début d'apprentissage, l'étudiant(e) réalise une tâche du FLS program en conditions de chirurgie ouverte (i. e. : travailler dans un espace ouvert avec une vision 3D et directe ainsi que des instruments courts de 15cm de long). Ensuite, nous introduisons une diculté à la fois : l'utilisation de longs instruments (40 cm), la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté, l'image 2D, la vision indirecte. L'étudiant réalise donc toujours la même tâche, mais à chaque étape une nouvelle diculté est introduite (Figure 4. 8). Figure 4. 8 Etapes de division des dicultés. Deux approches permettent de s'entraner sur ce mode de la décomposition : tra- vailler les dicultés en parallèle ou empiler les dicultés. Nous avons choisi dans un premier temps de travailler les dicultés en parallèle (Figure 4. 8) pour : limiter le nombre de groupes de sujets (nombreuses combinaisons possibles entre les dicultés si l'on opte pour l'empilement) ; cibler spéciquement les dicultés les unes après les autres ; simplier les exercices pour permettre un meilleur suivi de l'étudiant(e). 68 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Dans l'expérience qui suit, nous avons également tenu compte de l'activité muscu- laire des sujets à l'aide d'un système d'électrodes de surface tout au long de l'entraine- ment. Le but était notamment de caractériser le niveau de pénibilité associé à chaque diculté de la laparoscopie [20][21]. 4. 3. 1 Découpe Nous avons étudié la division des dicultés sur une tâche du Fundamental of laparoscopic surgery (FLS) program : la tâche de découpe [29] mise en œuvre également dans le chapitre 3 section 3. 3. Les résultats présentés dans cette section s'appuient sur les données obtenues durant le stage ingénieur de Luka Matic. 4. 3. 2 Matériels et Méthode Sujets 6 sujets novices en chirurgie laparoscopique ont participé à l'expérience : 4 hommes et 2 femmes, âgés de 22 à 26 ans, tous droitiers, sans aucune base en chirurgie laparo- scopique. Les étudiant(e)s étaient répartis en 2 groupes : Groupe de contrôle (GC) : les sujets ont suivi une semaine d'entrainement clas- sique à la tâche de découpe ; Groupe avec division des dicultés (GD) : les sujets ont réalisé 3 essais par séance dont 2 avec seulement 1 diculté de la chirurgie laparoscopique. Tâche La tâche est l'action de découpe étudiée au chapitre 3 section 3. 3 (Figure 3. 12). Set-up expérimental Les étudiants du groupe de contrôle se sont entrainés sur un pelvi-trainer (Szabo- Berci-Sackier Laparoscopic trainer par Karl Storz). Une caméra endoscopique USB permettait d'enregistrer et de projetter la scène opératoire sur un écran face au sujet (Figure 4. 9). Chaque sujet avait un ciseau de laparoscopie dans la main droite et une pince de laparoscopie dans la main gauche. Les étudiants du groupe avec division des dicultés ont eu à leur disposition des instruments de laparoscopie raccourcis (15 cm) lors des séance 1, 2, 3 et 5, ainsi qu'un écran tactile mobile pour les séance 2 et 5 (Tableau 4. 1 et gure 4. 13). Système de mesure de l'activité musculaire L'activité musculaire du bras droit de tous les sujets a été relevée sur tous les essais réalisés à l'aide d'un sytème d'électrodes de surface. Les électrodes ont été placées sur le trapèze, le deltoïde, le biceps, les échisseurs, les extenseurs et la loge thénarienne du bras droit (Figure 4. 10). Une étude préalable sur 3 sujets nous a permis de constater que l'activité musculaire du triceps est quasi-nulle au cours d'un exercice de découpe. 4. 3. Division des difficultés 69 Figure 4. 9 Set-up d'entrainement classique à la chirurgie laparoscopique composé d'un pelvi-trainer, d'instruments de laparoscopie, d'un écran 2D face au sujet, et le système d'EMG sur le bras droit du sujet pour mesurer son activité musculaire. Figure 4. 10 Muscles dont nous avons étudié l'activité musculaire au cours de l'ap- prentissage. 70 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage L'électromyogramme (EMG) que nous avons utilisé est un système Noraxon et le système de mesure, un Myo Research XP. Le signal électrique des bres musculaires est récupéré par l'intermédiaire d'électrodes et d'émetteurs sans l. Les électrodes sont placées parallèlement aux bres de chaque muscle. La fréquence d'échantillonnage est à 1500Hz. Figure 4. 11 Traitement du signal musculaire de l'extenseur. Nous pouvons voir sur la gure 4. 11 (gauche) le signal brut que le capteur reçoit et enregistre. Ce signal est ensuite traité et ltré en post-traitement sous MATLAB. Il subit d'abord une rectication full-wave, ie. nous prenons les valeurs absolues du signal entier. Ensuite un ltre passe-bande butterworth de 20Hz à 450Hz est appliqué. Enn, vient l'étape du lissage du signal avec le calcul de la root mean square (RMS), ie. le calcul de la valeur ecace du signal. La RMS permet d'avoir une meilleure visualisation de l'amplitude des signaux musculaire et facilite la lisibilité des données extraites. Le principe est de réaliser ce calcul sur un nombre déni de données qu'on appelle des fenêtres. vuuut nP i 0 n 2 ai RM S Ici n représente la taille de la fenêtre et ai la valeur à l'instant i de l'activité musculaire dans cette fenêtre. Nous avons calculé la RMS par fenêtre glissante de 200ms. Après ce calcul, nous obtenons alors le signal représenté sur la gure 4. 11 (droite). Nous eectuons enn une normalisation de ce signal par la contraction maximale volontaire (MVC) mesurée pour chaque sujet à chaque début de séance (Figure 4. 12). Protocole Les 6 étudiant(e)s ont suivi un entrainement d'une semaine comprenant 6 séances de 20 minutes. Chaque séance comprenait 3 découpes. Le groupe GC réalisait 3 découpes clas- siques. Le groupe GD réalisait deux découpes en se focalisant sur une diculté par- ticulière de la chirurgie laparoscopique puis un dernier essai avec toutes les dicultés (learning). Tous les élèves du groupe GD ont suivi le même protocole (Tableau 4. 1). A la première séance, ils/elles ont commencé par travailler dans les conditions de la chi- rurgie ouverte avec des instruments de laparoscopie réduits (Figure 4. 13a). Lors de la deuxième séance, nous avons introduit l'absence de perception de profondeur grâce à 4. 3. Division des difficultés 71 Figure 4. 12 Contraction maximale volontaire. une tablette tactile placée entre les yeux et les mains du sujet (Figure 4. 13b). Ensuite, venait l'apprentissage de la coordination main-oeil avec l'écran qui était alors décalé par rapport au sujet (Figure 4. 13c). La quatrième séance portait sur la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté avec l'introduction du pelvi-trainer dans l'entraine- ment (Figure 4. 13d). A la cinquième séance, les sujets travaillaient la diculté qui leur avait posé le plus de problèmes lors des séances précédentes, le choix se faisant sur le résultat obtenu au questionnaire de n de séance (voir ci-après). Enn, les élèves terminaient avec une séance consacrée à toutes les dicultés (Figure 4. 13e). Tableau 4. 1 Protocole d'entrainement Séance 1 2 3 4 5 6 Groupe division des dicultés Groupe de contrôle Découpe et utilisation des instruments de laparoscopie Vision 2D dans l'axe Vision 2D désaxée 4 degrés de liberté et inversion des mouvements Séance adaptée à la diculté la moins maitrisée Exercice complet Exercice complet Exercice complet Exercice complet Exercice complet Exercice complet Exercice complet Les critères de performance pour qualier la découpe sont les mêmes que ceux du chapitre 3, section 3. 3. Ils comprennent : le temps total d'exécution de la tâche (s) : le temps démarre lorsque la pointe du ciseau arrive sur le cercle et s'arrête lorsque le cercle est entièrement découpé, l'amplitude de déviation (mm) : AD (30 rmin) (rmax 30), l'aire incorrect (mm2) : IRA Sin Sout, 72 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Figure 4. 13 Set-up de chaque séance pour le groupe division des dicultés - a) Séance 1 ; b) Séance 2 ; c) Séance 3 ; d) Séance 4 ; e) Séance 6. L'amplitude de déviation (AD) et l'aire incorrecte (IRA) ont été déterminées en post-traitement par analyse d'image à l'aide du même programme décrit dans le cha- pitre 3 à la section 3. 3 (Figure 3. 15). Comme il était demandé aux étudiant(e)s d'être à la fois précis et rapides, nous avons synthétisé, comme au chapitre 3, les critères de performance en un score unique : Score (T empsnorm 0. 5 ADnorm 0. 5 IRAnorm) 2 Ce score s'appuie sur les grandeurs temps, AD et IRA normalisées par rapport au premier essai de chaque sujet (les données des populations sont similaires sur cet essai : p 0. 2000 pour le temps, p 0. 7000 pour AD et p 0. 7000 pour IRA, test de Wilcoxon). Les courbes d'apprentissage sont par ailleurs comparées à un essai réalisé par un expert dont le score est quant à lui normalisé par la moyenne des premiers essais de tous les sujets. Il correspond à la valeur cible que les sujets doivent tenter d'atteindre en n d'apprentissage et représente environ 50% de leur score initial (Figure 4. 14). A la n de chaque séance les étudiants évaluaient la diculté de l'exercice sur une échelle de 1 à 10. 4. 3. 3 Résultats La progression des sujets a été évaluée au regard du score de la tâche de découpe, de l'activité musculaire et des questionnaires de n de séance. Courbes d'apprentissage Le score de découpe correspond au score obtenu sur l'exercice complet, ie. obtenu au dernier essai de chaque séance (learning). Les scores des deux groupes ne semblent pas atteindre de plateau d'apprentissage en n d'entrainement. Il reste également une marge importante d'amélioration comparée à la valeur cible (Figure 4. 14). Cependant, les deux groupes ont clairement amélioré leur performance au cours de l'apprentissage. Le score regroupant le temps et la précision (AD et IRA) a en eet diminué de 20% pour le groupe de contrôle et de 33% pour le groupe division, avec également une dispersion légèrement plus faible des sujets en n d'apprentissage dans le groupe GD. 4. 3. Division des difficultés 73 Figure 4. 14 Score de découpe. Le nombre limité de sujets dans chaque groupe (3) ne nous a pas permis de faire une analyse statistique de type ANOVA pour vérier si les améliorations étaient sta- tistiquement signicatives au cours de l'apprentissage. Etude de l'activité musculaire A chaque séance, nous avons relevé, sur tous les essais et pour tous les sujets, l'activité musculaire des muscles du bras droit. Pour le groupe de contrôle, la moyenne a été faite sur les 3 essais réalisés pendant la séance (Figure 4. 15a). Pour le groupe division des dicultés, nous avons fait la moyenne sur les 2 premiers essais de chaque séance an d'analyser l'activité musculaire liée à chaque diculté (Figure 4. 15b). Comme nous pouvons le voir sur la gure 4. 15, quel que soit le groupe, les muscles de la loge thénarienne, les extenseurs et les échisseurs ont été fortement sollicités tout au long de l'apprentissage. Le trapèze, le biceps et le deltoïd n'ont pas beaucoup été utilisés et ce, tout au long de l'entrainement. Il n'apparait pas de grands changements dans l'activité musculaire du groupe de contrôle au cours de l'apprentissage (Figure 4. 15a). La seule évolution notoire est l'utilisation des muscles de la loge thénarienne (pouce) au cours de l'entrainement. En début d'apprentissage, ces muscles sont très utilisés par les sujets. Puis l'activité baisse fortement lors des séances 3 et 4 ce qui s'accompagne d'une dégradation du score à la tâche de découpe (Figure 4. 14). Lors des séances 5 et 6, l'activité ré-augmente légèrement, sans atteindre les pourcentage de début d'apprentissage et le score, lui, 74 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage s'améliore. En ce qui concerne le groupe GD, l'activité des muscles de la loge thénarienne décrot également au cours de l'entrainement (Figure 4. 15b). Le trapèze est très peu sollicité lors des 3 premières séances d'entrainement qui correspondent aux séances de travail dans un espace à 6 degrés de liberté. Lors des séances 4 et 6 qui impliquent le trocart (réduction du mouvement à 4 degrés de liberté) l'activité du trapèze est par contre deux fois plus élevée. L'activité du deltoïd est également plus grande lorsque le trocart est présent. Figure 4. 15 Pourcentage d'activation musculaire à chaque séance - a) groupe de contrôle ; b) groupe division des dicultés. Questionnaire A chaque séance, nous avons demandé aux sujets de noter la diculté nouvelle sur une échelle de 1 à 10. Le but était d'estimer i) si la tâche de découpe était assimilée au l des séances ; ii) quelle diculté est la plus compliquée à surmonter. Les résultats sont présentés dans le tableau 4. 2. Nous pouvons remarquer que les sujets semblent se familiariser avec la tâche de découpe au l des séances. Le groupe division se familiarise plus rapidement et en n d'entrainement la tâche leur semble plus facile que pour le groupe de contrôle. La première séance a été jugée la plus dicile. Nous pouvons penser qu'à ce stade les sujets prennaient connaissance de la tâche de découpe et des instruments. C'est la deuxième séance (travail vision 2D) qui, ensuite, leur a semblé la plus ardue. D'ailleurs, tous les sujets du groupe GD ont choisi de retravailler la vision 2D à la séance libre (s5). 4. 3. 4 Discussion Dans cette partie, nous avons étudié l'eet de la division des dicultés sur l'ap- prentissage d'une tâche de laparoscopie. Quatre dicultés ont été ciblées : longueur des instruments, vision 2D, désalignement de la vision et réduction du mouvement à 4 degrés de liberté. Ces dicultés ont été étudiées séparément les unes des autres avant d'être toutes regroupées lors de la dernière séance. 4. 3. Division des difficultés 75 Tableau 4. 2 Réponses au questionnaire de n de séance Moyenne (std dev) Moyenne (std dev) Division 8. 0 (1. 7) 7. 3 (0. 6) 5. 7 (1. 1) 5. 3 (1. 1) 5. 0 (1. 0) 3. 3 (1. 5) Division Séance 1 Séance 2 Séance 3 Séance 4 Séance 5 Séance 6 Contrôle 8. 0 (0. 0) 6. 3 (2. 1) 7. 0 (1. 0) 6. 3 (1. 1) 5. 3 (1. 5) 5. 0 (1. 0) Malgré l'impossibilité de vérier si les résultats de cette étude sont statistiquement signicatifs, ils semblent tout de même indiquer qu'un apprentissage séparé des dif- cultés en laparoscopie peut être bénéque en terme de rapidité de progression des apprentis. A la n de l'entranement, le score nal du groupe GD est encore relati- vement éloigné du score de référence. Cependant, une marge de progression semble exister au vu de l'allure de la courbe qui n'a pas atteint de plateau d'apprentissage. Nous constatons par ailleurs que le score moyen dans le groupe division des dicultés présente une tendance à l'amélioration plus continue et plus prononcée au cours des séances que celle du groupe de contrôle. Le score moyen du groupe de contrôle semble en eet stagner durant les quatre premières séances d'entranement ce qui représente au total une série de 12 essais de découpe dans des conditions normales d'apprentissage. A partir de la séance 5, la courbe de ce score adopte une pente comparable à celle de la courbe du groupe GD mais avec un écart par rapport à celle-ci qui se maintient à plus de 15% au dessus jusqu'à la n de l'étude. Ces diérentes observations semblent indiquer que le principal avantage d'une ap- proche progressive des dicultés en laparoscopie est de placer l'étudiant dans une situation plus confortable au début de l'entranement, lui permettant ainsi de progres- ser rapidement. Les réponses au questionnaire sur la pénibilité de l'apprentissage vont également dans ce sens. Sur le plan de la comparaison des dicultés, deux d'entre elles semblent poser da- vantage de problèmes que les autres. Il semblerait que le passage de la vision 3D à la vision 2D, même sans décalage de point de vue, soit ressenti comme critique puisque tous les sujets du groupe division ont choisi de dédier la cinquième séance d'entra- nement à cette diculté déjà travaillée auparavant. L'utilité de cette séance supplé- mentaire dédiée à la vision 2D semble en outre attestée par l'amélioration signicative du score du groupe après-coup. L'introduction des contraintes cinématiques liées au passage par le trocart conduit à un net ralentissement de la progression du score du groupe division (séance 4). On note par ailleurs une activité musculaire accrue au niveau des trapèzes et des deltoïdes à cette occasion et donc potentiellement une apparition de fatigue ou de douleurs au cours de l'entranement. 76 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage 4. 3. 5 Conclusion sur la division des dicultés Nous avons réalisé une étude préliminaire sur l'intérêt d'aborder les dicultés tech- niques du geste laparoscopique indépendamment les unes des autres. Cette approche est une contribution à la personnalisation de l'apprentissage dans le sens o elle ouvre la porte à une individualisation encore plus poussée des programmes d'entranement. Rappelons que cette étude a une portée limitée du fait du relativement faible nombre de séances et du faible nombre de participants. De plus, l'analyse de l'activité musculaire est une donnée dicile à évaluer de manière précise. En eet, d'une séance à l'autre, les électrodes ne sont pas positionnées de manière précise au même endroit, l'humidité de la peau peut avoir une incidence sur les signaux reçus et la valeur de contraction maximale, par rapport à laquelle l'activité musculaire est normalisée, varie énormément au l des séances ce qui rend dicile les comparaisons. Cependant, cette étude nous a permis de pointer certaines tendances concernant, d'une part, l'accélération de l'apprentissage par la division des dicultés et, d'autre part, certaines dicultés qui semblent plus impactantes que les autres (passage de la vision 3D à la vision 2D et contraintes cinématiques). 4. 4 Conclusion du chapitre Nous avons proposé dans ce chapitre deux solutions pour personnaliser ecacement les séances d'entrainement à la chirurgie laparoscopique. Nous avons, dans un premier temps, essayé de corréler deux capacités psychomo- trices au niveau de performance en laparoscopie dans le but de développer des exercices spéciques à chaque élève selon ses faiblesses. Nous avons observé une certaine corrélation de la proprioception avec la perfor- mance en laparoscopie sur l'ensemble des sujets. Pour des scores élévés à l'exercice de peg transfer la dispersion entre les sujets est plutôt faible et la corrélation assez bonne. Il apparait donc que même si la proprioception n'est pas la seule capacité néces- saire pour réussir en laparoscopie, elle est indispensable pour réaliser un geste rapide et précis. La corrélation relativement forte entre la proprioception minimale requise pour atteindre un score donné au peg transfer et ce score lui-même conrme ce résultat. Nous avons également étudié l'inuence de la longueur des instruments de laparoscopie sur la proprioception. Nous avons pu observer que l'instrument de chirurgie perturbe la proprioception notamment dans les mouvements verticaux ce qui montre que la longueur de l'instrument est un paramètre qui mérite d'être pris en compte. Nous avons étudié la capacité à réaliser deux tâches visuelles simultanément. Cette capacité a été fortement corrélée au niveau de performance des élèves en laparoscopie ce qui montre que la capacité à traiter l'information visuelle n'est pas le même pour tous les élèves et que cette capacité est déterminante pour démarrer en laparoscopie. Dans un second temps, nous avons étudié les avantages qu'il y a à travailler les dicultés de la laparoscopie indépendamment les unes des autres. Une étude prélimi- naire sur 6 sujets a été réalisée. Une analyse de l'activité musculaire du bras droit des 4. 5. Perspectives 77 sujets a complété cette étude. A la n d'une semaine d'entrainement, le groupe division des dicultés a signi- cativement amélioré son score total comparé au groupe de contrôle. Ce score regroupe à la fois le temps total et la précision de la découpe. L'analyse de la courbe d'appren- tissage nous amène à penser que la perte de perception de profondeur et la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté sont les dicultés les plus ardues à prendre en main. Ainsi, travailler dans un premier temps ces deux dicultés seules semble être une approche intéressante pour accélérer la courbe d'apprentissage. L'activité musculaire étant un bon indicateur de fatigue, il est intéressant de l'uti- liser dans un apprentissage pour prévenir les élèves en cas d'activité trop intense ou inecace. Ainsi, elle nous a permis d'observer que l'activité des muscles de la loge thé- narienne variait beaucoup au cours de l'apprentissage. Il semble que les élèves cherchent à trouver un juste milieu entre sur-utilisation (douleurs musculosquelletiques) et sous- utilisation (gestes moins ecaces) de ces muscles. Les muscles de l'épaule semblent quant à eux subir une sollicitation accrue lors de la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté par passage au trocart. 4. 5 Perspectives La personnalisation de l'apprentissage, sous l'angle des capacités psychomotrices individuelles et de la division des dicultés, semble être une solution valable pour améliorer l'apprentissage de la laparoscopie. A l'avenir, nous aimerions développer des exercices spéciques pour travailler la proprioception et la capacité à réaliser deux tâches en même temps. Il sera intéressant d'étudier en quelle proportion ces exercices doivent être pratiqués pour améliorer la courbe d'apprentissage. Concernant la division des dicultés, nous souhaitons étudier la manière d'intégrer des exercices propres à la perception de profondeur et au passage à 4 degrés de liberté dans un programme d'apprentissage de la laparoscopie. Il serait également intéressant de tester l'empilement des dicultés. Ajouter une diculté après une diculté maitri- sée permettrait de travailler les connections entre ces dicultés, et ce, avec une charge cognitive moins élevée. Enn, nous souhaiterions faire des études plus nes de l'activité des muscles de la loge thénarienne, du trapèze et du deltoïde an de mieux conseiller l'élève sur l'utili- sation de ces muscles au cours des séances d'entrainement. 78 Chapitre 4. Personnalisation de l'apprentissage Chapitre 5 Conclusions et perspectives La pratique de la chirurgie laparosopique pose de nombreux problèmes pour le chi- rurgien et les étudiant(e)s à cause des dicultés mécaniques, visuelles et ergonomiques qu'elle implique. Jusque dans les années 90, la majorité de l'apprentissage se déroulait au bloc opératoire et suivait le paradigme observe, fait, enseigne . Celui-ci n'est mal- heureusement plus envisageable dans le cadre de l'apprentissage de la laparoscopie à cause de la vision limitée et l'accès indirect aux organes. Ainsi, des séances d'entrainement en dehors de la salle d'opération se sont dévelop- pées. Les étudiant(e)s s'entrainent sur cochons, cadavres et surtout sur simulateurs de laparoscopie. Il en existe deux types, passifs et de réalité virtuelle, le choix du simula- teur se faisant sur le type d'exercice pratiqué. Malheureusement, ces séances en dehors du bloc opératoire ne sont pas assez nombreuses et ecaces par rapport aux exigences que requière la chirurgie laparoscopique. Elles sont standardisées et non-adaptées à l'élève. Il y a aussi un manque de retour sur la performance de l'étudiant(e) que ce soit pendant son exercice ou quand celui-ci est terminé. Enn, de par la conguration de la laparoscopie, le guidage du geste ne se fait généralement que vocalement. Nous avons présenté dans cette thèse trois pistes possibles adressant l'ensemble de ces problématiques. Nous avons, dans le chapitre 2, développé une expérience qui utilise un bras ro- botique pour guider kinesthétiquement les gestes des élèves le long d'une trajectoire. Le guidage kinesthésique consistait à corriger la position de la pointe de l'instrument par une force de type ressort virtuel. Deux groupes ont été impliqués : un groupe de contrôle qui n'avait qu'une information globale sur sa performance en n d'exercice et un groupe kinésthésique qui recevait le guidage robotique. Les sujets ont appris à suivre une trajectoire pendant 4 séances. Nous avons observé une amélioration dans la vitesse d'exécution du geste et dans la uidité des mouvements dans le groupe avec retour kinesthésique. Cependant, la précision s'est très peu améliorée au cours de l'entrainement en comparaison au groupe de référence. Il est possible que le guidage que nous avons mis en place (correctif) soit trop aidant et que les étudiant(e)s aient baissé d'attention au cours des séances d'entrainement. Il serait, par conséquent, intéressant d'étudier dans le futur l'utilisation d'un guidage correctif plus individualisé, en diminuant le coecient de raideur par exemple, pour 79 80 Chapitre 5. Conclusions et Perspectives que l'étudiant(e) soit de plus en plus actif. L'apprentissage par amplication d'erreur est également à envisager une fois que l'élève a les bases nécessaires à la réussite d'un exercice. L'utilisation de retours multi-sensoriels, de types visuels ou vibro-tactiles, semble être également une solution pour corriger les élèves en temps réel et les garder actifs tout au long de l'entrainement. Nous avons développé dans le chapitre 3 deux expériences allant dans ce sens. Dans un premier temps, les élèves ont appris la même trajectoire que celle déve- loppée dans le chapitre 2. Trois groupes ont cette fois-ci été impliqués : groupe de contrôle, retour global sur la performance en n d'exercice ; groupe visuel, la trajectoire cible pouvait être projetée sur l'image endoscopique ; groupe vibro-tactile, un moteur vibrant placé sur l'index vibrait en cas de dé- viation par rapport à la trajectoire cible. Il est apparu que le retour tactile améliorait la précision du geste et la conance en soi des sujets en comparaison du groupe de référence et du groupe avec retour visuel. Dans une seconde expérience, 6 sujets se sont entrainés sur une tâche bimanuelle du FLS program qui est la découpe. Un groupe de référence a été comparé à un groupe avec retour vibro-tactile. Le retour vibratoire a permis, cette fois-ci, d'améliorer la précision et la vitesse d'exécution des gestes. Il serait intéressant d'étudier dans une expérience future si la combinaison des deux retours, visuel et tactile, améliore la performance en combinant les avantages des deux aides. Comme pour le guidage kinesthésique, la diminution de l'aide au cours de l'en- trainement est à envisager pour que les élèves parviennent à d'avantage d'autonomie. La standardisation des séances d'entrainement peut constituer un problème. Au chapitre 4, nous avons exploré des pistes pour personnaliser les séances d'entrainement au regard des capacités psychomotrices des sujets et de leur aptitude à appréhender plus ou moins bien telle ou telle diculté sensori-motrice de la laparoscopie. Ainsi, dans un premier temps, nous avons essayé de corréler le niveau de perfor- mance sur une tâche du FLS program à la proprioception et la capacité à réaliser deux tâches en même temps. Les deux capacités sont apparues nécessaires à l'exer- cice proposé. Il serait intéressant dans la suite d'envisager la prise en compte eective de ces capacités, ainsi que celles relevées dans la littérature, dans la mise en oeuvre des entrainements à la laparoscopie. Cela passe, par exemple, par la détermination de seuils sur ces capacités pour la constitution de groupes homogènes d'apprentis ou par la question des proportions dans lesquelles des exercices spéciques aux capacités doivent être pratiqués pour améliorer la courbe d'apprentissage. Dans un second temps, nous avons étudié les avantages à travailler les dicultés de la laparoscopie indépendamment les unes des autres. Une étude préliminaire sur 6 sujets a été réalisée. Ils/elles se sont entrainés sur la même tâche de découpe que celle du chapitre 3. A la n d'une semaine d'entrainement, le groupe avec la division des dicultés a signicativement amélioré son score total, temps et précision combinés, comparé au groupe de contrôle. L'analyse de la courbe d'apprentissage nous amène à penser que la perte de perception de profondeur et la réduction du mouvement à 4 degrés de liberté sont les dicultés les plus ardues à prendre en main dans le contexte de la laparoscopie. Ainsi, travailler dans un premier temps ces deux dicultés seules semble être une approche prometteuse pour accélérer la courbe d'apprentissage. 81 Il faut noter cependant que tous les sujets impliqués dans nos études ont été recrutés dans l'enceinte du laboratoire. Ainsi, ils/elles n'ont pas eu les mêmes motivations que des internes à l'école de médecine, d'autant plus que cette expérience demandait au sujets de revenir à plusieurs reprises. Nous avons jusqu'à présent seulement évalué la dextérité du geste mais il serait intéressant d'évaluer par la suite l'état d'esprit des sujets à chaque séance (motivation, fatigue, etc. ) car celui-ci peut avoir une inuence sur les résultats. De plus, ces expériences ont été réalisées en salle expérimentale dans un cadre non isolé, les sujets ont alors pu être déconcentrés par les allées et venues. Dans le cadre de prochaines expériences, il serait donc intéressant d'évaluer ces diérents paramètres [107]. Il se pourrait également que nous ayons surestimé l'importance du critère temps dans nos évaluations. A l'avenir, nous pourrions dénir un nouveau score avec un poids moins élevé pour le temps au prot de la précision. Un autre facteur important à évaluer dans les prochaines expériences est l'accepta- tion du retour sensoriel par le sujet. En eet, il est apparu au cours de nos études que certains élèves ont eu une mauvaise interprétation spatiale du retour visuel et que les vibrations sont parues pour certains désagréables et tout cela a pu avoir une incidence sur leurs performances. Le matériel utilisé a également pu avoir une inuence sur nos résultats en terme de précision. L'Haption Virtuose 3DTM [108], le système NDI PolarisTM [109] et la Leap Motion [110] ont une précision d'un millimètre. De plus, nos études statistiques choisies ont été réalisées sur peu de sujets, il serait intéressant de renforcer nos résultats avec plus de recrutements. A plus long terme, nous souhaitons continuer à explorer le thème de l'aide robotique à la chirurgie laparoscopique suivant plusieurs axes. Nous souhaitons tout d'abord exploiter les résultats de ce travail de thèse en met- tant en place de nouvelles campagnes de test. Ces campagnes porteraient sur les so- lutions de retours proposées aux chapitres 2 et 3 et concerneraient, cette fois-ci, une population d'internes motivés, sur une tâche plus réaliste et sur un nombre de séances plus important. La présence d'un enseignant expert pourrait modier les courbes d'ap- prentissage, notamment en terme de diérence entre les groupes. En eet, les consignes communiquées jusqu'à présent avaient seulement portées sur la dextérité et non sur comment améliorer le geste. Il faudra également revoir nos techniques d'évaluation. En eet, l'utilisation du système optique de détection de position, NDI PolarisTM, de- vient compliquée à cause de possibles occlusions et à l'évaluation de plusieurs set-up simultanément. Nous souhaitons également explorer davantage les outils de la robotique actuelle et en particulier le traitement d'information avancé et l'intelligence articielle. Une thèse, démarrée il y a un an dans le laboratoire, porte sur la reconnaissance, l'analyse et l'évaluation automatique des gestes chirurgicaux pour l'aide à l'apprentissage. Il serait par ailleurs intéressant d'étudier nos outils sur d'autres techniques d'en- trainement. Par exemple, une nouvelle collaboration avec l'école de médecine de Paris 82 Chapitre 5. Conclusions et Perspectives V nous donne accès à un simulateur de réalité virtuelle avec retour d'eort que nous pourrions coupler avec nos techniques de guidage sensoriel. Enn, nous pourrions tester nos méthodes sur d'autres types de chirurgie. Une thèse commencée cette année porte sur les diérences en apprentissage de deux dispositifs d'assistance robotisée à la chirurgie par cœlioscopie (comanipulation vs téléopération). Très d'accord (5) Annexe A Questionnaire Tableau A. 1 Questionnaire de n de séance d'accord Pas (2) Neutre D'accord (3) (4) Pas du tout d'accord (1) Questions Q1 : Est-ce que le retour vous a aidé ? Q2 : Est-ce que le retour vous a dérangé ? Q3 : Est-ce que le retour a aidé à mieux réaliser et comprendre la tâche ? Q4 : Est-ce que vous pensez vous être amélioré au cours de cette séance ? Q5 : Est-ce que la tâche vous est apparue dicile ? 83 84 Annexe A. Questionnaire Annexe B Liste de publications 1. 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World journal of surgery, 32(9), 1911-1916. 2008. Cité page 81 [108] Haption Virtuose 3DTM Documentation ( Cité page 81 ( Cité page 81 ( Cité page 81 products-fr/virtuose-3d-fr. html) PolarisTM Documentation [109] NDI products/polaris-family/) [110] Leap Motion documentation/) Documentation | HAL | Scientific |
Thérapies combinées en médecine praticienne et hospitalière. Etude clinique contrôlée d'une population de 162 sujets répondant aux critères des troubles de la mémoire liés à l'âge (AAMI) | WMT16 | Scientific |
En marge d' un récent symposium sur la mélanodontie . | QUAERO | Scientific |
54/ 67 Belgi/ Belgique/ Belgien Fort Dodge Animal Health Benelux B. V. | EMEA_V3 | Medicinal |
En dehors de la réduction de la clairance, il n' y a aucune autre modification significative du profil cinétique du lornoxicam chez les patients âgés. | EMEA_V3 | Medicinal |
Après reconstitution, la stabilité chimique et physique a été démontrée pendant 4 heures à 25C. | EMEA_V3 | Medicinal |
Efficacité et tolérance clinique La tolérance et l' efficacité de l' ustekinumab ont été évaluées dans deux études randomisées, en double aveugle versus placebo chez 1 996 patients présentant un psoriasis en plaques modéré à sévère et qui étaient candidats à la photothérapie ou à un autre traitement systémique. | EMEA_V3 | Medicinal |
Peut être conservé jusqu' à 30 jours à une température ne dépassant pas 25C, sans être remis au réfrigérateur durant cette période et doit être jeté, si non utilisé, à l' issue de ces 30 jours. | EMEA_V3 | Medicinal |
Recherches sur les sensations sonores produites par stimulations électriques des structures de l'oreille moyenne et de la corde du tympan | WMT16 | Scientific |
Le service médical rendu par ADCETRIS est important dans le traitement du mycosis fongoïde (MF) CD30 et du lymphome cutané primitif anaplasique à grandes cellules (LCPAGC) CD30 chez l'adulte après au moins un traitement systémique antérieur. | BDPM | Medicinal |
La greffe à lambeaux de double papille | WMT16 | Scientific |
A propos de la reconstitution d'angle incisif | WMT16 | Scientific |
190 Bath Road Slough, Berkshire SL1 3XE Tel : 44 - (0)1753 - 62 77 00 | EMEA_V3 | Medicinal |
Introduction Le but de la reconstruction d'une perte de substance de la face, en l'occurrence du nez, est de permettre la restauration la plus naturelle possible en remplaçant chaque tissu par son meilleur équivalent Le concept des sous-unités esthétiques décrit par Burget est essentiel pour envisager toute reconstruction nasale La réparation de l'aile du nez par le lambeau nasogénien à pédicule sous-cutané supérieur transitoire s'inscrit dans la lignée de ce principe ; sa technique en sera détaillée et ses avantages discutés par l'intermédiaire d'une revue de la littérature Matériel et méthodes Nous présentons sept cas de reconstruction de l'aile narinaire chez sept patients opérés entre 2004 et 2005 ; l'âge moyen était de 74, 6 ans (6286 ans) Tous présentaient une tumeur cutanée de l'aile du nez : six carcinomes basocellulaires et un trichoblastome géant L'exérèse entranait une perte de substance supérieure à 50% de la totalité de l'aile narinaire Cette exérèse a été étendue à l'ensemble de la sous-unité esthétique selon le principe énoncé par Burget et Menick Il s'agissait d'une perte de substance avec une doublure narinaire intacte dans cinq cas ; dans deux cas la perte était transfixiante imposant la réalisation d'un lambeau charnière La prise de cartilage a été essentiellement réalisée au niveau de la conque en raison de son accès plus aisé et de sa forme naturellement convexe qui recrée la courbure de l'aile narinaire Dans six cas, le greffon a été prélevé en rétroauriculaire et une seule fois par voie antérieure Des scarifications superficielles ont permis d'induire une certaine souplesse et facilitent un modelage plus précis de la convexité de l'aile narinaire Dans tous les cas, exérèse et reconstruction ont été dissociées en deux temps chirurgicaux distincts La reconstruction n'a été réalisée qu'après confirmation, par examen histologique classique, du caractère complet de l'exérèse Le sevrage du lambeau est intervenu dans un troisième temps, après un délai de 21 jours Technique chirurgicale Dans les cas d'exérèse avec perte d'une partie de la doublure narinaire, il est nécessaire de réaliser, en tout premier temps, un lambeau-charnière ou une transposition de tissu endonasal assurant la fermeture et la réfection de cette doublure narinaire ( , Encadré A) Une greffe cartilagineuse doit venir renforcer, par la suite, la base du futur lambeau La zone de prélèvement du greffon peut se situer au niveau du septum nasal ou de la conque de l'oreille (en rétroauriculaire ou par voie antérieure) Sa taille est prédéterminée, environ 257 mm, et sera ajustée selon les nécessités La longueur du greffon doit permettre d'enfouir ses deux extrémités sous les tissus receveurs, préalablement décollés, de part et d'autre de la perte de substance Sa partie centrale est suturée à la doublure narinaire par deux points (6. 0 non résorbable) Réalisation du dessin du lambeau La meilleure définition du dessin est réalisée en calquant l'aile narinaire controlatérale saine : on effectue, en miroir, le tracé de l'aile narinaire à l'aide d'un patron conformé en trois dimensions (découpe dans un emballage de suture métallique) Ce modèle est ensuite aplati en deux dimensions, puis retourné et inversé afin d'effectuer le tracé du lambeau en suivant les limites du patron positionné juste au-dessus du pli nasogénien ; un débord de 1 mm tout autour du dessin permet de prendre en compte la rétraction cicatricielle future du lambeau La partie distale du lambeau, qui sera fixée sur la pointe du nez, doit être repérée en regard de la commissure labiale pour permettre une mobilisation avec le moins de contrainte possible Au-dessous est dessiné un triangle de décharge, en regard de la lèvre inférieure : son exérèse évitera une oreille cutanée résiduelle disgracieuse À la partie supérieure du lambeau, le tracé se termine en pointe, juste au niveau du sillon alogénien, sans l'atteindre Prélèvement du lambeau La partie distale du lambeau est levée, par discision au ciseau, vers la partie proximale afin de ne pas léser les vaisseaux nourriciers Le lambeau levé est mobilisé pour atteindre la pointe du nez par une rotation de 130 à 150 La partie distale du lambeau est dégraissée et suturée, par points séparés, à la pointe du nez La zone donneuse est préparée par un décollement des bords et la suture est placée dans le sillon nasogénien L'oreille cutanée à la partie distale du lambeau a été réséquée pour garantir une fermeture sans déformation Le sevrage du lambeau est réalisé au 21 e jour La peau résiduelle, au niveau de la base et du seuil narinaire, est excisée et remplacée par le débord de la partie proximale du lambeau lorsque son pédicule est sectionné ; celui-ci est alors enroulé pour reconstituer le seuil narinaire Résultats Les résultats fonctionnels et esthétiques ont été jugés très satisfaisants par les patients et les chirurgiens Les cicatrices sont toutes situées dans les sillons naturels du visage Une seule complication a été notée Il s'agissait d'un hématome sur le site de prélèvement du cartilage conchal, ainsi qu'au niveau du sillon nasogénien Son traitement chirurgical n'a laissé aucune séquelle ayant pu grever le résultat esthétique de la reconstruction Dans deux cas, malgré des résultats jugés satisfaisant par les patientes, des retouches ont été proposées Dans le premier cas, une insuffisance de dégraissage du lambeau entranait un aspect asymétrique de l'ensemble du nez Dans le second, a été noté un élargissement du lobule alaire par formation excessive d'un tissu adipofibreux cicatriciel : la résection d'un croissant cutané emportant une partie de ce tissu en a permis la correction Cas cliniques illustrés Deux des cas traités sont présentés aux différents stades de la procédure chirurgicale Il s'agit de deux femmes ; Mme O. M. , 81 ans et Mme J. M. , 79 ans, sans antécédents particuliers, présentant un trichoblastome géant de l'aile narinaire gauche pour la première et un carcinome basocellulaire de l'aile narinaire droite pour la seconde Hormis pour Mme J. M, opérée sous anesthésie générale lors du premier temps de reconstruction, elles ont toutes été opérées sous anesthésie locale (xylocaïne adrénaliné 1%) lors des deux temps opératoires Sept jours après l'ablation des lésions, avec l'assurance du caractère complet de l'exérèse, est réalisée la reconstruction de l'ensemble de l'aile du nez suivant la sous-unité esthétique Mme O. M. , présente une perte de substance superficielle avec doublure narinaire et seuil narinaire intacts ; alors que pour Mme J. M. , l'exérèse a été transfixiante Discussion Les pertes de substance de la région centrofaciale, notamment du nez, imposent le choix de la reconstruction la plus esthétique possible sur une zone socialement exposée Le but principal est d'optimiser la réhabilitation sociale du patient en lui rendant une apparence la plus proche de la normale, et cela sans stigmates en relation avec le geste chirurgical De nombreuses techniques ont été proposées pour la reconstruction de l'aile du nez Si quelques bons résultats ont été obtenus, surtout dans les cas de pertes de substance réduites, il faut cependant déplorer des résultats moins satisfaisants ; avec la cicatrisation dirigée, une élévation de l'aile du nez, une déformation des contours, des distorsions anatomiques, des obstructions voire des gênes fonctionnelles (à type de collapsus) sont couramment observées Les greffes composées permettent de meilleurs résultats Elles devront, cependant, être de taille limitée et resteront dépendantes d'une technique rigoureuse Et de fait, il est communément admis qu'elles ne doivent être préconisées que pour des pertes de substance de surface inférieure ou égale à 1, 5 cm 2 ; plus étendues, les résultats risqueraient d'être trop souvent grevés par nécroses, dyschromies et dépressions centrales Il convient de rappeler que fumer constitue une contre-indication à ce type d'intervention L'intérêt des lambeaux locaux dans ces reconstructions repose sur le fait que la texture cutanée est la plus proche de celle recherchée ; néanmoins les séquelles sur le site donneur constituent un écueil fréquent Le lambeau nasogénien, dont le prélèvement est masqué par le pli physiologique du sillon nasogénien, est connu et a été décrit par de nombreux auteurs depuis de nombreuses années pour la reconstruction du nez, qu'il s'agisse de la columelle, de pertes de substance partielles de la pyramide nasale, des lèvres ainsi que de la cavité buccale et enfin de l'aile du nez Pers a été l'un des premiers à utiliser le lambeau nasogénien plicaturé pour reconstruire une perte de substance transfixiante de l'aile narinaire : in and out flap Malgré le bénéfice d'un temps opératoire unique, ce lambeau, de réalisation délicate, est épais Majoré par l'absence d'armature cartilagineuse, cet épaississement peut être à l'origine d'une obstruction nasale Enfin, Pers utilise pour fermer la zone donneuse un deuxième lambeau en lot par avancement en VY ou un lambeau jugal d'avancement Spear et al en ont amélioré la technique en la simplifiant : fermeture directe de la zone donneuse sans plastie complémentaire avec respect du sillon alogénien On peut également citer le lambeau nasogénien replié de Préaux, toujours décrit sans apport de cartilage Il nécessite le sacrifice de deux sous-unités esthétiques puisque la face latérale du nez est excisée pour permettre la mise en place du lambeau Le sillon sus-narinaire est alors sacrifié et la rotation du lambeau entrane un petit excès interne disgracieux Dans notre série, le lambeau nasogénien a été adopté pour traiter des pertes de substance de l'aile du nez, transfixiantes et non transfixiantes La technique est similaire si ce n'est la réalisation d'un lambeau charnière mis en place pour reconstruire la doublure narinaire On adjoint au lambeau nasogénien une greffe de cartilage constituant soutien et armature Cela, en maintenant en place la reconstruction de l'aile narinaire lui assure, non seulement, une perméabilité fonctionnelle, mais constitue, par ailleurs, un support résistant aux forces de rétractions postcicatricielles potentiellement génératrices de déformations La vascularisation du lambeau nasogénien provient d'un plexus vasculaire dermique et sous-cutané très riche Cette excellente vascularisation et le peu de contrainte physique autorisent un dégraissage important voire même agressif lors du levé du lambeau Ainsi, des retouches ultérieures sont rares et en tout cas non systématiques Cela est à nuancer chez les fumeurs, o un dégraissage prudent voire minime s'impose En revanche, ses inconvénients tiennent à la nécessité d'un second temps opératoire, après un délai de trois semaines, avec la présence temporaire d'un pédicule médiofacial épais et peu esthétique Il convient de tenir compte également d'un autre facteur : le possible transfert de follicules pileux sur le nez, particulièrement chez l'homme Cela sera prévenu soit par un dégraissage emportant les bulbes pileux, soit par une épilation laser en postopératoire Le site donneur du lambeau nasogénien est peu visible puisqu'il se confond avec le sillon nasogénien, sauf chez le sujet jeune qui, par définition, présente une peau plus tendue et donc un sillon nasogénien moins marqué Le lambeau frontal est identique au lambeau nasogénien du point de vue de la coloration, de la texture et de l'épaisseur, mais le dépasse en termes de plasticité et de superficie de recouvrement De plus, chez le sujet jeune, au sillon nasogénien peu marqué, la cicatrice frontale peut être dissimulée par les cheveux Le lambeau frontal reste le lambeau privilégié pour la reconstruction nasale, dès que les dimensions de la perte de substance dépassent les capacités des lambeaux locaux Conclusion La reconstruction de l'aile narinaire bénéficie de nombreuses solutions chirurgicales avec des résultats quasi équivalents selon l'expérience des opérateurs La connaissance et la pratique des différentes techniques opératoires permettent un choix éclairé et idéal, en fonction du terrain et de l'appréciation précise de la perte de substance Le lambeau nasogénien à pédicule supérieur sous-cutané, avec greffe d'une baguette cartilagineuse pour la reconstruction de l'aile narinaire, et tout particulièrement dans les cas de pertes de substance transfixiantes avec réalisation d'un lambeau-charnière pour la doublure muqueuse, permet d'obtenir un excellent résultat postopératoire, tant sur le plan esthétique que sur le plan fonctionnel Il nous parat alors utile de le conserver en bonne place dans l'arsenal thérapeutique pour la reconstruction des pertes de substance des ailes du nez. | ISTEX | Scientific |
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A .
M .
âgé de 49 ans , sans antécédents particuliers , était hospitalisé dans le service pour une hématurie massive associée à des signes d' irritation vésicale , le tout évoluant dans un contexte d' apyrexie et d' amaigrissement non chiffré .
L' examen clinique était normal .
Devant cette hématurie , un bilan biologique réalisé montrait une anémie à 8, 3 g / dl à l' hémogramme et une infection urinaire ( Echerichia .
Coli ) à l' examen cytobactériologique des urines .
L' échographie vésicale objectivait un processus hétérogène intra vésical d' environ 80 mm de diamètre .
L' exploration endoscopique de la vessie , après stérilisation des urines , mettait en évidence une tumeur blanchâtre , ulcéro - bourgeonnante , à large base d' implantation siégeant dans la paroi postéro latérale gauche de la vessie ; les méats urétéraux étaient libres .
Une résection trans - uréthrale de la tumeur était effectuée .
L' examen microscopique des fragments biopsiés révélait un léiomyosarcome vésical .
Le bilan d' extension comprenant , un scanner thoraco - abdominopelvien ( Figure 1 ) et une scintigraphie osseuse était normal .
Une cystoprostatectomie était réalisée , l' examen extemporané des ganglions iliaques obturateurs externes et de la tranche de section uréthrale s' est révélé négatif , ainsi une entérocystoplastie était pratiquée .
Les suites opératoires étaient simples .
L' examen microscopique de la pièce opératoire avait conclu à un léiomyosarcome vésical sans envahissement ganglionnaire ( Figure 2 ) .
L' évolution clinique était favorable .
Le contrôle radiologique ( scanner thoraco - abdomino - pelvien ) effectué tout les 6 mois n' avait montré ni récidive ni métastase avec un recul de 32 mois ( Figure 3 ) . | DEFT2021 | Question Answering |
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20 Loyer/ charges 21 Dépenses relatives au traitement des données 22 Autres dépenses en capital 23/ 25 Autres dépenses administratives 24 Frais de port et communications | EMEA_V3 | Medicinal |
Introduction La capsulite rétractile ou épaule gelée, semble avoir été décrite par Codman en 1934 cependant que d'autres considèrent que sa description princeps a été faite par Duplay en 1872 sous l'appellation de périarthrite scapulohumérale Elle est caractérisée par un tableau d'enraidissement progressif et douloureux de l'épaule, avec une réduction de la cavité articulaire par un épaississement progressif de la capsule, une hypervascularisation synoviale précédant l'épaississement de la capsule et de la portion profonde de la synoviale À cette phase d'installation parfois longue, font suite une phase en plateau puis une dernière phase de dégel o les amplitudes spontanément récupèrent Deux grandes formes sont reconnues : la forme idiopathique et la forme secondaire Les formes secondaires sont liées majoritairement à des séquelles traumatiques locales (fractures luxations, chirurgie de la coiffe ou prothétique de l'épaule) qui peuvent induire une raideur par le biais des hématomes locaux soit par le biais d'une hypertrophie capsulosynoviale Plus rares sont les épaississements capsulosynoviaux observés dans le diabète, l'hypothyroïdie, l'amylose des dialysés, les spondyloarthropathies, ou les fasciites Ces atteintes sont caractérisées par l'épaississement de la capsule et par l'intégrité des structures ostéoarticulaires, ce qui permet de différencier les raideurs par atteinte de la capsule de celles de cause articulaire Classiquement, la récupération dans des délais de 24 mois est décrite dans la littérature Celle-ci concerne probablement 60 à 80 % des patients mais des séquelles à type de douleur et de raideur articulaire peuvent être observées malgré une prise en charge rééducative régulière et un traitement par voie générale antalgique Dans la série de Shaffer, le suivi entre cinq et sept ans a montré que 50 % des patients gardaient des douleurs et une raideur fonctionnellement gênante Si le diagnostic est le plus souvent facile, la capsulite de l'épaule pose des problèmes quant au traitement L'absence de facteur prédictif d'évolution spontanée vers la régression, des délais évolutifs longs, une incapacité prolongée peuvent justifier un traitement En revanche, le traitement en fonction des stades évolutifs est mal codifié Les corticoïdes par voie générale semblent entraner une amélioration rapide à trois semaines mais l'effet à six semaines n'est plus significatif par rapport au placebo L'infiltration intra-articulaire associée à un programme ambulatoire de rééducation a semblé donner des résultats supérieurs à trois mois et un an par rapport à une infiltration seule ou à la physiothérapie seule chez des patients ayant une capsulite évoluant depuis moins d'un an L'infiltration, même pratiquée sans repérage radiologique aurait au moins une action antalgique, nette et rapide, supérieure à la massokinésithérapie par mobilisation Elle peut entraner des flushs faciaux, des troubles des règles voire la survenue de métrorragies chez des femmes ménopausées La revue de Green concernant l'emploi de la physiothérapie et celle de Buchbinder concernant l'intérêt des corticoïdes dans la capsulite sont en revanche décevantes du fait des problèmes méthodologiques de l'évaluation des traitements dans la capsulite De plus, dans les formes rebelles à la prise en charge ambulatoire, les solutions semblent se limiter à trois approches : les distensions capsulaires, la mobilisation sous anesthésie générale, la capsulotomie chirurgicale La distension capsulaire, mise au point par Andren dès 1965 , a surtout été développée à partir des années 1980 , mais les séries étaient éparses et les résultats contradictoires même s'ils montraient globalement une amélioration des mobilités et un soulagement douloureux assez net Enfin, il est difficile de savoir si la distension seule est efficace ou si c'est l'infiltration en fin de distension qui apporte un soulagement La mobilisation sous anesthésie générale, si elle donne de bons résultats , permettant la récupération peropératoire d'une élévation à 180, n'est pas exempte de complications Si l'hémarthrose est fréquente et bénigne, en revanche cette technique peut entraner des lésions chondrales et du bourrelet glénoïdien La capsulotomie chirurgicale sous arthroscopie permettrait des gains d'amplitude de l'ordre de 70 L'objectif de cette étude a été d'évaluer les gains de mobilités obtenus par une prise en charge rééducative intensive en centre dans une première phase suivie de la réalisation de trois arthrodistensions Les objectifs secondaires étaient : la reprise d'une activité professionnelle et l'amélioration de la douleur Matériel et méthodes Population étudiée Trente-six patients souffrant d'une capsulite (19 femmes et 17 hommes, âge moyen 52, 68, 6 ans), correspondant à 39 épaules, ont été pris en charge pour un traitement par arthrodistensions et rééducation intensive en centre de médecine physique et de réadaptation, du 1 er janvier 2000 au 30 septembre 2004 Tous ces patients avaient eu soit des infiltrations soit de la rééducation voire les deux Dix-neuf épaules (neuf droites et dix gauches) correspondaient à une capsulite post-traumatique, sans rupture de coiffe (groupe traumatique ), 13 à des capsulites après chirurgie de la coiffe (neuf droites et quatre gauches) (groupe orthopédique ), sept à des capsulites primitives (groupe idiopathique , deux droites et cinq gauches) La durée d'évolution de la raideur était de 12, 710, 2 mois et selon la classification de Hannafin, La durée d'évolution de la capsulite était inférieure à trois mois dans quatre cas, de trois à neuf mois dans 11 cas, de 9 à 15 mois dans 15 cas et supérieure à 15 mois dans neuf cas Pour être inclus, les patients devaient avoir une limitation des amplitudes articulaires et la confirmation par arthroscanner de la réduction des récessus capsulaires de l'épaule, avec une capacité inférieure à ou égale à 5 ml de produit de contraste Quatre patients avaient un antécédent d'algodystrophie sur un autre site articulaire Trois patients avaient un diabète non insulinorequérant ; deux patients avaient l'association d'un diabète et d'une hypothyroïdie Vingt-cinq patients (correspondant à 27 épaules) étaient salariés Deux patients n'étaient pas en arrêt de travail, trois avaient un arrêt de travail inférieur à trois mois, six avaient un arrêt de travail de 6 à 12 mois, 14 avaient un arrêt de travail supérieur à 12 mois La durée moyenne d'arrêt de travail était de 12, 18, 8 mois Protocole thérapeutique Pour tous les patients, le protocole thérapeutique a comporté la prise en charge suivante, au cours d'une hospitalisation de quatre semaines Dès l'admission, tous les patients ont eu une évaluation des amplitudes articulaires des épaules atteintes et ont rempli des indicateurs psychoaffectifs (score d'anxiétédépression de Hamilton (HAD), score de dépression de Beck (Beck) Ensuite, pendant la première semaine, la prise en charge n'était que massokinésithérapique : physiothérapie quotidienne par ultrasons, une séance le matin pendant 20 minutes précédant une rééducation répartie en deux fois deux heures par jour et comportant des exercices passifs par automobilisations, une rééducation active avec des exercices de contractérelâché, de travail des rotateurs en élévation à 30 Ensuite, à une semaine d'intervalle, trois fois de suite, a été réalisée par un radiologue interventionnel une arthrodistension : le repérage de la position intra-articulaire était assuré par injection d'une petite quantité de produit opaque et une injection de xylocaïne à 1 % était ensuite effectuée Cinq millilitres étaient d'abord injectés puis sous pression, il était procédé à une injection complémentaire jusqu'à cession de la résistance ou impossibilité d'injecter plus de produit Au maximum, était prévue une seringue de 20 ml Ce geste était complété par une infiltration de dérivé corticoïde retard (bêtaméthasone, 1 ml) en fin de distension et une infiltration de la bourse sous-acromiale (bêtaméthasone ; 1 ml) La justification de l'infiltration de l'espace sous-acromial était que dans notre expérience, des phénomènes douloureux sous-acromiaux survenaient en cours de rééducation et que des réactions inflammatoires de la bourse sous-acromiale ont été rapportées au cours des capsulites Ce protocole était associé à la poursuite de la rééducation selon les mêmes modalités que la première semaine Évaluation L'analyse des dossiers a été effectuée par un observateur indépendant Trente-cinq capsulites ont été ensuite revues à un délai d'un mois après le protocole Enfin, une réévaluation des patients, soit par téléphone, soit par courrier, a été effectuée pour tous les patients avec un délai moyen de rappel au minimum de cinq mois après le protocole, et au maximum de 60 mois (moyenne de 3316, 7 mois) Parmi les 36 patients initiaux, 31 ont pu être réévalués Pour tous les dossiers, ont été retenus : les valeurs des mobilités actives (exprimées en degrés) Nous avons préféré retenir les valeurs actives plus que passives afin d'avoir une appréciation plus proche de la situation fonctionnelle des patients Les amplitudes retenues ont été : l'élévation, la RE1 (rotation externe coude au corps, coude fléchi à 90, bras maintenu le long du corps), la hauteur obtenue en posture maindos (les différents niveaux pouvant être atteints par le pouce collé à la main sont la poche, la fesse, le sacrum, L3, T12, T9, T7, T5), l'intensité de la douleur par l'EVA (en mm), le score des aires fonctionnelles en ergothérapie Ces valeurs ont été recherchées pendant la période d'hospitalisation et au moment de la consultation de révision à un mois Analyse des résultats L'analyse des valeurs moyennes à fait l'objet d'une étude statistique par les tests de Student et de Wilcoxon ; l'analyse factorielle a reposé sur le test ANOVA La signification statistique a été retenue pour p Résultats Évolution des mobilités et de la douleur L'élévation active était significativement plus élevée à l'entrée pour les dix épaules ayant eu une ou plusieurs infiltrations par rapport aux 29 épaules qui n'en avaient pas eu ( p Il n'existait aucune différence en élévation pour les 30 épaules ayant eu de la massokinésithérapie et les neuf épaules qui n'en avaient pas eu Le gain moyen d'amplitude en élévation active a été de 37, 514, 9 et de 13, 616, 4 degrés en RE1 La position maindos a été améliorée d'au moins une cotation dans 68, 1 % des cas, a stagné dans 26, 3 % des cas, cependant qu'une régression a été observée dans un cas Dix-sept épaules étaient associées à une intensité douloureuse à l'EVA inférieure à 34 mm à l'entrée et 22 à une EVA supérieure à 34 mm Ni l'étiologie, ni la durée d'évolution de la capsulite, ne permettaient de les différencier Les valeurs moyennes des indicateurs psychoaffectifs (HAD, Beck) étaient parfaitement superposables entre ces deux groupes de capsulites L'intensité douloureuse a diminué en moyenne de 19, 120 mm à l'EVA cependant, qu'elle a progressé dans un cas ( 15 mm) Sept patients avaient une EVA nulle à l'entrée pour 11 patients à la sortie Après le protocole, seul un patient conservait un niveau douloureux supérieur à 34 mm (35 mm) Le gain moyen des aires fonctionnelles en ergothérapie a été de 5, 4 points correspondant à une progression moyenne de 19 % des scores Cinétique de la récupération La récupération dans l'élévation a été la plus rapide puisque, dès la fin de la première semaine, les valeurs moyennes sont significativement différentes Cette progression était encore significative entre chacune des semaines suivantes sauf entre la troisième et la quatrième semaine À la consultation de révision, il n'y avait plus de différence significative avec la dernière semaine du programme ni avec la fin de la troisième semaine La récupération de la RE1 n'était significative qu'à partir de la fin de la deuxième semaine, comparativement à l'entrée ( p et ensuite entre la fin de la troisième semaine et la fin de la deuxième semaine ( p Les valeurs moyennes ultérieures n'étaient plus différentes statistiquement L'évolution des valeurs moyennes de l'EVA de la douleur n'a été significative, comparativement à l'entrée, qu'à partir de la fin de la deuxième semaine, puis entre la fin de la troisième semaine et la fin de la deuxième semaine Ultérieurement, l'évolution n'était plus statistiquement significative, exceptée pour les valeurs moyennes appréciées entre la fin du programme et la consultation de révision ( p Un gain d'amplitude dans l'élévation inférieure à 10 à la fin de la première semaine a été prédictif d'un plus mauvais résultat à la fin du programme sur l'ensemble des secteurs articulaires Analyse en fonction de la cause Les valeurs initiales, l'amplitude de la récupération n'ont pas été significativement différentes entre les trois groupes étiologiques exceptées pour l'élévation qui était plus grande dans le groupe traumatologique comparativement au groupe orthopédique à la fin de la quatrième semaine (respectivement, 152, 611, 7 vs 138, 120, 2 degrés, p À la fin du protocole, l'intensité de la douleur était plus faible dans le groupe idiopathique que dans les autres groupes Les résultats les moins bons ont été observés dans le groupe orthopédique , ces constatations restent non significatives sur le plan statistique Analyse en fonction de la durée d'évolution Les valeurs initiales étaient peu différentes quelle que soit la durée d'évolution, en fonction de la classification de Hannafin Si à la fin du programme, la RE1 était significativement différente entre les patients aux stades I, II, et III et ceux au stade IV, en revanche, cette différence n'était plus significative à la consultation de révision Les gains moyens entre les différents stades pour l'élévation n'étaient pas significativement différents, sauf pour le gain des aires fonctionnelles entre le stade I et les stades II et III Évolution fonctionnelle Parmi les 35 capsulites revues en consultations de révision, 17 étaient initialement en arrêt de travail avant la prise en charge Sept avaient pu reprendre une activité professionnelle, deux avaient été mis au chômage, dix étaient toujours en arrêt de travail, trois étaient devenus retraités Tous les autres étaient inactifs (dont un en invalidité pour lombalgies) Parmi les 31 patients recontactés, 30 étaient satisfaits du protocole thérapeutique mis en œuvre, un patient a refusé de répondre Treize patients étaient en activité professionnelle, sur le poste de travail précédent, quatre avaient eu un changement de travail, un patient travaillait en intérim, trois patients étaient au chômage Un patient était passé en invalidité pour problème de lombalgies Sept patients étaient en retraite Un patient était toujours en arrêt de travail Les patients en arrêt de travail et au chômage étaient ceux qui avaient le délai de révision le plus court Deux patients ont été opérés dans les suites : l'un pour une rupture de coiffe qui était connue avant la prise en charge et l'autre pour une capsulotomie associée à une réparation de la coiffe (groupe orthopédique ) Discussion Notre étude montre l'intérêt d'une prise en charge intensive rééducative et de la pratique des arthrodistensions, couplée à la pratique d'infiltrations à la fois intra-articulaire mais aussi de l'espace sous-acromial chez des patients ayant une raideur capsulaire de l'épaule, rebelle à une prise en charge ambulatoire massokinésithérapique et médicale, quelle que soit la cause Parmi notre population, 9/39 épaules enraidies avaient une durée d'évolution supérieure à 15 mois, ce qui montre que l'évolution naturelle des raideurs articulaires n'est pas obligatoirement favorable spontanément L'impact de la prise en charge rééducative intensive est appréciable dans notre étude par le gain de mobilités obtenu après la première semaine À ce stade, le gain de mobilité moyen en élévation était prédictif de la récupération à la fin du programme : un gain de plus de 10 de l'élévation était associé à une variation d'amplitude globale en élévation plus élevée en fin de programme Les arthrodistensions couplées à une infiltration ont eu un impact évident sur les phénomènes douloureux et sans doute sur la poursuite de la récupération d'amplitude confirmant les résultats obtenus par Piotte Dans l'étude de Piotte , chez 15 patients ayant une capsulite idiopathique, comportant trois arthrodistensions à trois semaines d'écart chacune, l'évolution a été plus efficace après les deux premières arthrodistensions mais peu après la troisième Des exercices d'automobilisation passive, montrés initialement au patient, étaient pratiqués entre chacune des arthrodistensions Dans notre étude, il est manifeste que la troisième arthrodistension n'a pas eu d'efficacité tant sur les mobilités que sur la douleur Dans la série de Rizk , l'amélioration des amplitudes a été comprise entre 49, 4 et 71, 4 % à deux semaines, comprise entre 55, 9 et 88, 2 % à quatre semaines et entre 63, 7 et 89, 4 % à deux mois Nos résultats sont meilleurs que ceux de la série de 22 patients de Vad , publiée en 2003 : la récupération après une seule arthrodistension, suivie de sept séances de rééducation répartie sur quatre semaines a permis de récupérer une élévation de 112, 3 pour 92 avant, une rotation externe de 31, 3 pour 17, 3 avant Ces résultats sont proches des nôtres même si le gain moyen d'amplitude en élévation a été supérieur dans notre série Nos résultats sont plus faibles sur la rotation externe, mais la mesure dans notre étude concernait principalement la RE1 alors que la majorité des auteurs prennent la RE2 (rotation externe mesurée en élévation à 90) comme référence (quand elle est précisée) Certains facteurs pourraient avoir un rôle dans la réponse au traitement en particulier la présence d'un diabète et la durée d'évolution Dans la série de 60 patients ayant une capsulite primitive de Calligan , la récupération d'amplitude en flexion a été de 28 en élévation, 26 en rotation externe, sans différence entre les patients diabétiques et les autres de même qu'en fonction de la durée d'évolution, supérieure ou inférieure à six mois Dans la série de Bell , de 109 patients, ayant une capsulite primitive ou associée à un diabète dans 15 cas, l'amplitude de l'élévation active est passée de 113 à 152 et la rotation externe de 25 à 56, à deux mois après une seule arthrodistension, amplitudes comparables en cas de capsulite primitive ou associée à un diabète Les plus mauvais résultats étaient observés dans le groupe ayant une évolution supérieure à 12 mois Nos résultats confirment qu'au moins pour les stades I de Hannafin, la récupération est meilleure que dans les autres stades, mais le petit nombre de patients vus à ce stade, ne permet pas de conclure Les résultats seraient meilleurs dans les stades II de Hannafin, mais seulement trois patients étaient dans le stade III Globalement, la réponse au traitement peut être observée quelle que soit la durée d'évolution Cela est à souligner car la majorité des études publiées concernent des capsulites dont la durée d'évolution est courte, en moyenne de six à huit mois le plus souvent Deux questions se posent : est-ce l'arthrodistension qui est efficace ou la prise en charge rééducative en centre, est-ce l'arthrodistension ou le simple fait de pratiquer une infiltration ? Le fait d'avoir une élévation supérieure à l'entrée chez ceux qui avaient eu une infiltration par rapport à ceux qui n'en avaient pas eu milite en faveur de l'impact de l'infiltration elle-même Toutefois, cette action est limitée L'infiltration joue sans doute un rôle sur le processus inflammatoire local initial mais pas sur la composante nociceptive liée à la rétraction Cela expliquerait l'effet bénéfique de la distension couplée à l'infiltration Cependant, l'effet mécanique de la distension est limité puisque le gain d'amplitude à la deuxième est plus faible qu'avec la première et négligeable avec la troisième infiltration Dans l'étude contrôlée, randomisée de Gam , l'intensité douloureuse au repos ou à l'effort n'était pas différente entre ceux traités par infiltration seule et ceux qui avaient eu une arthrodistension couplée à une infiltration En revanche, le gain de mobilité était plus élevé en cas de distension capsulaire Au cours de la dernière semaine, dans notre série, ni l'arthrodistension, ni la prise en charge rééducative ne permettent une récupération d'amplitude fonctionnelle significative De même, le gain en termes de douleur n'est pas significatif Il est probable que l'élasticité maximale récupérable soit alors obtenue Les valeurs finales sont retrouvées à la consultation de révision et stables par rapport à celles de sortie Il faut noter que ces valeurs restent en deçà, quel que soit le groupe, des valeurs maximales théoriques De façon assez étonnante, ces valeurs sont proches de celles obtenues par la capsulotomie chirurgicale Il existe ainsi une valeur limite de récupération quel que soit le procédé thérapeutique proche de 155 Si on peut expliquer cette valeur limite pour les groupes traumatologiques et orthopédiques par des causes anatomiques tendineuses ou osseuses, en revanche, pour le groupe idiopathique , c'est bien la composante capsulaire qui semble perdurer, ce facteur capsulaire ne serait pas réglé par une approche intra-articulaire Ainsi, la pratique d'une seule arthrodistension semble permettre une récupération comprise entre 20 et 28 de l'élévation et une amélioration significative des phénomènes douloureux L'impact fonctionnel a permis la reprise de l'activité professionnelle chez 7/17 patients dès la fin du programme Cela confirme que la persistance d'un déficit de mobilités n'est pas corrélée à l'incapacité fonctionnelle dans les suites des traitements d'une capsulite Le devenir à plus long terme est probablement plus lié à l'adaptation de l'environnement professionnel aux incapacités persistantes Dans la majorité des séries publiées, peu ou pas d'information sur le devenir socioprofessionnel sont données Enfin, nous n'avons pas trouvé de lien entre l'évolution de la douleur et la présence d'une comorbidité contrairement à l'étude de Wolf qui a trouvé un lien entre le nombre de comorbidités et les scores de qualité de vie et l'intensité de la douleur dans les affections non traumatiques de l'épaule Notre population de capsulites comportant majoritairement des capsulites secondaires nous a amenés à proposer systématiquement des infiltrations de la bourse sous-acromiale Ce procédé thérapeutique est probablement justifié quand la capsulite est secondaire à une affection traumatique ou chirurgicale qui a concerné l'espace sous-acromial Dans les formes primitives, cette infiltration pourrait être proposée d'emblée quand l'examen clinique ou l'imagerie médicale évoque des anomalies de l'espace sous-acromial ou quand la pratique d'une première arthrodistension n'a pas eu d'effet sur la douleur ou les mobilités articulaires Au moment o nous avions débuté notre programme, les données de la littérature étaient éparses et contradictoires, ce qui nous avait conduits à un programme lourd À l'issu de ce travail, il apparat manifeste que le programme thérapeutique peut être simplifié et probablement dans trois directions Avant l'admission, tout patient doit avoir une infiltration ; en cas d'échec, une prise en charge intensive de MPR est justifiée La durée d'hospitalisation peut passer à trois semaines maximum, la réalisation d'une arthrodistension peut être effectuée dès la première semaine, et la réalisation d'une deuxième arthrodistension doit être envisagée en fonction de la réponse à la première Le fait que nos résultats soient superposables y compris dans des formes tardives, avec toutefois la réserve du petit nombre de capsulites dans les différents stades évolutifs, inciterait à proposer ce traitement quel que soit le stade évolutif Notre étude combinant un programme de rééducation intensive et d'arthrodistensions ne permet pas d'évaluer l'effet précis de chacun des gestes thérapeutiques (rééducation intensive, arthrodistension, infiltration intra-articulaire, infiltration de la bourse sous-acromiale) Des études complémentaires sont donc nécessaires si l'on veut préciser l'impact de chacune de ces thérapeutiques. | ISTEX | Scientific |
Vignette (Photo Inserm-Fathia Mami-Chouaib) L'immunité est scindée généralement selon deux catégories de réponse : l'immunité adaptative et l'immunité innée, chacune ayant des propriétés propres, même si elles interagissent L'immunité adaptative, considérée comme complexe, présente une spécificité et une mémoire L'immunité innée, quant à elle, est décrite pour être plus simple, du fait de sa non spécificité et de l'absence de mémorisation Les travaux menés ces dernières années sur l'immunité innée ont cependant montré la fragilité de cette dichotomie L'immunité innée se révèle être, en effet, plus complexe puisqu'il est fortement suggéré qu'elle serait douée d'une mémoire potentiellement spécifique : cette caractéristique a été nommée trained immunity (immunité entranée) par Mihai Netea et ses collègues de l'université de Radboud (Nimègue, Pays-Bas), en 2011 Elle est également appelée mémoire immunitaire innée L'existence de cette mémoire immunitaire innée a été décrite chez les plantes [ , ], les invertébrés [ ] et les vertébrés Elle se caractérise par une réponse de l'hôte qui est potentialisée lors d'un second contact avec un agent pathogène, ou ses constituants Le mécanisme de mémoire immunitaire innée, bien que similaire dans son principe à la mémoire immunitaire de type adaptatif, reste différent de par les processus moléculaires mis en jeu En effet, chez les mammifères, au contraire de la mémoire adaptative, la mémoire immunitaire innée ne fait pas appel à des modifications génétiques permanentes comme la recombinaison V(D)J des gènes codant les domaines variables d'immunoglobulines ou le TCR ( T cell receptor ), mais elle nécessite une reprogrammation des fonctions cellulaires par des mécanismes épigénétiques [ , ] La mémoire immunitaire innée chez les vertébrés a fait l'objet de nombreuses revues, ce qui n'est pas le cas pour les invertébrés Nous aborderons dans cette revue la mémoire immunitaire innée chez les mammifères, afin de poser brièvement les bases biologiques du processus Nous nous focaliserons ensuite sur la mémoire immunitaire innée chez les invertébrés Mémoire immunitaire innée chez les vertébrés Dans les années 1980, F Bistoni et ses collègues, de l'université de Perugia, en Italie, avaient observé que des souris inoculées avec une souche atténuée de levure Candida albicans développaient une protection contre la levure, mais également contre des bactéries comme Staphylococcus aureus Cette protection ne nécessitait pas la présence de lymphocytes T , mais elles dépendait des macrophages et de la production de cytokines de type pro-inflammatoire Différentes études ont, depuis, permis de définir les mécanismes régissant la mémoire immunitaire innée chez les vertébrés L'utilisation de souris génétiquement modifiées , afin qu'elles soient dépourvues de système immunitaire adaptatif, a ainsi permis d'établir que la mémoire immunitaire innée ne requérait pas les lymphocytes T et B, mais nécessitait des cellules effectrices de l'immunité innée comme les monocytes/macrophages [ , ] et les cellules NK ( natural killer ) L'établissement d'une mémoire immunitaire innée repose sur l'engagement, par les pathogen-associated molecular patterns (PAMP), des molécules présentes à la surface des agents microbiens, de récepteurs particuliers exprimés par ces cellules, les pattern recognition receptors (PRR), comme les Toll-like receptors (TLR), les lectines de type C, les NOD (nucleotide oligomerization domain)-like receptors (NLR), et les RIG (retinoic acid-inducible gene)-like receptors (RLR), [ , ] Le mécanisme fait intervenir une reprogrammation épigénétique de la cellule par la modification, par méthylation et acétylation, des histones autour desquelles se compacte l'ADN Les marques épigénétiques, ainsi produites, qui sont les plus fréquentes, sont l'H3K4me1 (c'est-à-dire la mono-méthylation de la lysine en position 4 de l'histone H3), l'H3K4me3 (la tri-méthylation de cette même lysine) et l'H3K27ac (l'acétylation de la lysine 27 de l'histone lH3) Cette reprogrammation épigénétique modifie la charge des histones Elle conduit à une forme ouverte de la chromatine, propice au fonctionnement de la machinerie transcriptionnelle et à l'expression des gènes Les modifications des histones peuvent également stabiliser la liaison de protéines à la chromatine sans nécessairement altérer sa structure Des acteurs de la réponse immunitaire comme le TNF- ( tumor necrosis factor ) ou l'IFN- (interféron gamma), pourraient ainsi voir leur production potentialisée Une base métabolique a également été suggérée dans le processus à l'origine de la mémoire immunitaire innée En effet, si le métabolisme cellulaire du glucose est important pour la réponse immunitaire aigu , plusieurs métabolites du métabolisme glucidique apparaissent comme des co-facteurs d'enzymes qui sont impliquées dans les modifications épigénétiques Un lien étroit entre glycolyse, phosphorylation oxydative et tolérance immunitaire a également été décrit [ , ] Mémoire immunitaire innée chez les invertébrés Les organismes primitifs que sont les invertébrés possèdent un système immunitaire inné mais ils sont dépourvus de système immunitaire adaptatif Ils constituent donc un modèle de choix pour l'étude de la réponse immunitaire innée et, en particulier, de la mémoire immunitaire innée En effet, l'ensemble des acteurs de la réponse immunitaire adaptative ne sont naturellement pas présents chez les invertébrés Ils ne peuvent donc pas influer sur les mécanismes mis en jeu dans la mémoire immunitaire innée, permettant ainsi une approche simplifiée des processus et de leur identification Différentes expériences d'allogreffes, qui ont été conduites sur les éponges, représentantes de l'embranchement des Porifera situé au plus bas des métazoaires, ont révélé l'existence d'une mémoire immunitaire innée Ainsi, en 1979, la présence d'une mémoire immunitaire innée chez Callyspongia diffusa a été mise en évidence grâce au rejet d'allogreffe : alors que l'isogreffe n'induit pas de rejet chez C diffusa , la greffe entre éponges de la même espèce est incompatible Le temps de rejet observé après une première, une seconde et une troisième allogreffe, diminue, ce qui suggère l'existence d'une mémoire induite par la succession des greffes De tels résultats ont également été obtenus avec le corail, Montipora verrucosa , et le ver de terre, Lumbricus terrestris Ces organismes invertébrés développent donc une mémoire immunitaire innée induite par un premier stimulus représenté ici par la greffe Chez les invertébrés, la mémoire immunitaire innée peut également être initiée à la suite d'interactions avec un pathogène Elle est alors induite lors d'un premier contact avec le microorganisme, et peut présenter une certaine spécificité [ , ] La littérature fourmille d'exemples d'induction d'une mémoire innée plus ou moins spécifique chez les invertébrés Cependant très peu ont été étudiés en détail L'insecte Periplaneta americana (ou blatte américaine) développe une mémoire en réponse à une infection par la bactérie Pseudomonas aeruginosa Cette mémoire ne présente toutefois une spécificité de reconnaissance que lorsque l'infection est réalisée avec un extrait de la bactérie En effet, la bactérie entière n'induit pas de réponse mémoire En revanche, l'insecte injecté avec d'autres bactéries ( Serratia marcescens , Streptococcus lactis ou Micrococcus lysodeikticus ) est protégé contre une infection par P aeruginosa Drosophila melanogaster (la mouche du vinaigre) est protégée par une primo-infection induite avec des doses sub-létales de Streptococcus pneumoniae , d'une infection secondaire réalisée avec une dose létale de la même bactérie Toutes les bactéries ne sont pas à l'origine de l'induction chez l'hôte d'une protection contre une seconde infection En effet, une primo-infection par Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes et Mycobacterium marinum , inactivées par la chaleur, ne protège pas la drosophile contre une seconde infection par ces mêmes bactéries virulentes L'insecte, ayant développé une mémoire contre S pneumoniae , n'est également pas protégé contre une infection par d'autres microbes Il existe donc un certain niveau de spécificité de reconnaissance pour la mémoire innée développée au cours des infections bactériennes Chez la drosophile, la présence de phagocytes, ainsi qu'un processus de phagocytose efficace, sont nécessaires à l'établissement d'une mémoire immunitaire innée Une délétion de la voie de signalisation Imd n'affecte pas l'installation de la mémoire lors de la primo-infection par S pneumoniae Par contre, les drosophiles déficientes pour des gènes codant des protéines impliquées dans la voie de signalisation Toll, comme DIF ( dorsal-related immunity factor), l'homologue de NF-kB, ou PGRP-SA ( peptidoglycan recognition protein SA ) ( ), un récepteur du peptidoglycane bactérien, ne sont plus capables de développer une mémoire immunitaire innée Macrocyclops albidus , un crustacé plus communément appelé cyclope à cornes grêles, développe une mémoire immunitaire innée lorsqu'il a été exposé à son parasite naturel, le ver Schistocephalus solidus , qui le protège contre l'infection par des parasites de la même espèce Ce mécanisme pourrait reposer sur la reconnaissance du parasite par des lectines exprimées par le cyclope, mais cela n'a jamais été étudié Chez Porcellio scaber, un autre crustacé, un premier contact avec la bactérie Bacillus thuringiensi s, ou avec Escherichia coli tuée par la chaleur, stimule la phagocytose par les hémocytes (équivalents des phagocytes) vis-à-vis de la même bactérie, lors d'un second contact Cette mémoire présente une certaine spécificité Le système immunitaire de P scaber est en effet capable de différencier les bactéries Gram négatif des bactéries Gram positif Il peut également distinguer des bactéries pathogènes et des bactéries qui ne le sont pas, et différentes espèces de bactéries à Gram positif Les mécanismes déterminant cette spécificité restent à élucider Néanmoins, il semble que les hémocytes soient à l'origine de ces distinctions, de même que la régulation différentielle de l'expression de peptides antimicrobiens, via les voies de signalisation impliquant Imd et Toll Chez la planaire Dugesia dorotocephala (ou Plathelminthe) ( ), une première infection par des mycobactéries ( Mycobacterium bovis ou Mycobacterium tuberculosis ) inactivées par la chaleur, conduit, par la mobilisation des cellules réticulaires après une deuxième infection, à une élimination plus rapide des bactéries mortes Bien que cette observation n'ait pas été définie comme relevant d'une mémoire immunitaire innée, elle en présente certaines caractéristiques qui font de la planaire un organisme également doué de mémoire immunitaire innée Là encore, le mécanisme reste inconnu, mais la phagocytose semble jouer un rôle important () Voir la Dernière heure de J Royet, m/s n 12, décembre 2001, page 1359 () Voir la Nouvelle de C Torre et E Ghigo, m/s n 1, janvier 2015, page 20 La possibilité d'un transfert intergénérationnel de la mémoire immunitaire innée a été envisagé En effet, le cyclope M albidus ayant développé une mémoire immunitaire innée contre S solidus transmet cette protection à sa descendance Il en est de même pour la puce d'eau, Daphnia magna (un crustacé), pour l'infection par Pasteuria ramosa Le bourdon terrestre ( Bombus terrestris ), qui développe une mémoire immunitaire innée spécifique à l'infection par Pseudomonas fluorescens , est aussi capable de transférer son immunité à sa descendance [ , , ], celle-ci faisant intervenir la phénoloxydase de l'hémolymphe Conclusion et perspectives Les invertébrés sont capables de développer une mémoire immunitaire innée qui les protège spécifiquement contre des microorganismes pathogènes rencontrés lors d'un premier contact Les mécanismes de cette mémoire restent peu compris Le programme épigénétique et son effet sur la transcription des gènes possiblement impliqués n'ont que peu été étudiés Le processus ferait intervenir la phagocytose Elle jouerait un rôle important dans l'établissement de la mémoire immunitaire innée avec l'implication des phagocytes Les recherches actuelles se sont focalisées sur l'implication de ces cellules, par analogie avec celles des vertébrés D'autres types cellulaires, beaucoup moins professionnels en termes de capacité immunitaire, pourraient néanmoins être impliqués Le transfert intergénérationnel de la mémoire immunitaire innée suggère l'implication de cellules qui pourraient être des cellules somatiques mais aussi germinales Le rôle de ces différentes cellules pourrait être examiné en utilisant certains invertébrés et leurs capacités biologiques, comme la planaire, qui présente un taux de cellules souches important (entre 20 et 30 %) , ou le tardigrade , capable de survivre à des environnements hostiles [ ] La compréhension des mécanismes impliqués dans la mise en place d'une mémoire innée chez ces organismes, conservés au cours de l'évolution, devrait permettre de mieux les appréhender dans les organismes plus complexes que sont les vertébrés et, ainsi, d'envisager de nouvelles stratégies de lutte contre les microbes pathogènes Liens d'intérêt Les auteurs déclarent n'avoir aucun lien d'intérêt concernant les données publiées dans cet article. | ISTEX | Scientific |
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