État de l’art de la chirurgie otologique et sinusienne

Anatomie de l’oreille 

L’oreille est un organe sensoriel permettant l’audition et l’équilibre. Pour entendre, l’oreille doit être capable de capter le son, de le transmettre à l’organe récepteur et de le traduire en signaux électriques à destination du cerveau. Ces trois mécanismes sont respectivement assurés par les trois parties de l’oreille .

L’oreille externe est composée du pavillon et du conduit auditif externe (CAE) : elle capte le son et aide à la localisation spatiale du son. L’oreille moyenne est composée de la membrane tympanique et des osselets : le malleus (marteau), l’incus (enclume) et le stapes (étrier). L’oreille moyenne permet de transmettre la vibration du son à l’oreille interne. L’oreille interne est composée de la cochlée et du vestibule, et permet la transduction du signal mécanique en signal électrique. L’espace de travail concernant la chirurgie endoscopique comprendra le CAE et la caisse du tympan ; nous détailleront donc plus précisément l’anatomie de l’oreille externe et moyenne, sans insister sur l’anatomie de l’oreille interne.

Oreille externe

L’oreille externe est composée du pavillon et du CAE. Le pavillon est constitué d’une charpente cartilagineuse, recouverte de peau. À sa suite, le CAE présente deux portions : un tiers externe fibro-cartilagineux, puis deux tiers internes osseux. Il a un trajet oblique de dehors en dedans et d’arrière en avant, avec une forme de S italique dans le plan axial .

La peau de la première portion du CAE est épaisse, doublée de tissu graisseux et recouverte de poils. Le derme contient des glandes sébacées. Le tissu sous-cutané contient des glandes cérumineuses, sécrétant le cérumen. A l’inverse, la portion osseuse du CAE présente une peau fine et sèche, dénuée de glandes accessoires. Le CAE mesure en moyenne 25 mm de long pour 10 mm de diamètre. Mais ses dimensions sont très variables selon les individus. Exceptées les aplasies congénitales (i.e. absence de pavillon et/ou de CAE), les patients peuvent présenter des CAE étroits, le plus souvent au niveau du tiers externe. Une incision du tissu cutané peut alors permettre de faciliter l’accès à l’oreille moyenne.

Oreille moyenne

L’oreille moyenne comprend :
— la membrane tympanique : membrane tendue entre oreille externe et moyenne, insérée au conduit osseux par l’annulus (anneau fibreux circonférentiel, tel une jante de vélo). On distingue une partie rigide car pourvue d’une couche fibreuse entre couches épidermique et muqueuse, la pars tensa ; et une partie plus fragile car dépourvue de couche fibreuse, la pars flaccida. La pars flaccida est située à la partie supérieure de la membrane tympanique, au-dessus des ligaments tympanomalléaires. La membrane tympanique mesure environ 10 mm de diamètre pour une épaisseur de 0.07 mm.
— le malleus ou marteau, mesurant environ 8 mm. Le manche du malleus est inclus dans la membrane tympanique, adhérent à la couche fibreuse. Le col répond à la pars flaccida et supporte la tête, située dans l’attique et s’articulant avec l’incus, comme sur la Figure 2.3a.
— l’incus ou enclume, mesurant environ 6 mm de large pour 7 mm de haut. Son corps s’articule avec la tête du malleus au niveau de l’attique (Figure 2.3b). On note une branche courte, postérieure, vers l’antre mastoïdien ; et une branche longue ou descendante, partant verticalement en dedans et en arrière du marteau. Elle se termine par un renflement : l’apophyse lenticulaire, qui s’articule avec le stapes (Figure 2.3a).
— le stapes ou étrier, plus petit (4 mm) et plus léger (2 mg) os du corps humain. Sa tête, cylindrique, s’articule avec l’incus. Le tendon du muscle stapédien s’y insère, et médie le réflexe stapédien, soit la rigidification de la chaîne ossiculaire à un son fort pour protéger l’oreille interne. De la tête du stapes partent deux branches, antérieure et postérieure, puis la platine (Figure 2.3). C’est une mince lame irrégulière, ovalaire, de 3.2mm2 de surface et de 250 à 420 µm d’épaisseur. La platine est reliée à la fenêtre ovale par le ligament annulaire, en rapport avec le labyrinthe membraneux. Elle sépare ainsi l’oreille moyenne de l’oreille interne.
— la caisse du tympan, représentée sur la Figure 2.4. C’est la cavité qui contient les osselets, entre membrane tympanique et oreille interne (Figure 2.2). Elle est divisée en plusieurs étages :
— la partie supérieure de la caisse, nommée épitympanum ou attique, comprend la tête du malleus, le corps de l’incus et la deuxième portion du nerf facial. Elle est limitée en haut par le toit de l’oreille, ou tegmen, qui sépare l’oreille de la méninge temporale.
— la partie médiane, appelée atrium ou mésotympanum. Elle comprend le stapes, la branche descendante de l’incus, le manche du malleus. Sa paroi médiale est complexe (Figure 2.4a), et comprend les fenêtres ovale et ronde, zones de jonction vers l’oreille interne. Le promontoire est le relief de la cochlée au niveau de cette paroi médiale. La paroi postérieure, ou rétrotympanum (Figure 2.4b), présente de nombreux reliefs, dont la pyramide d’où part le muscle stapédien, et le nerf facial.
— la partie inférieure, ou hypotympanum, est limitée en bas par le canal carotidien et la fosse jugulaire (Figure 2.4b). La corde du tympan, branche du nerf facial, est responsable du goût des 2/3 antérieurs de la langue et traverse la caisse du tympan d’arrière en avant, entre malleus et incus.
— la trompe d’Eustache. La trompe d’Eustache s’étend de la partie antérieure de la caisse du tympan jusqu’au rhinopharynx. Sa fonction est d’équilibrer la pression à l’intérieur de la caisse du tympan avec la pression atmosphérique.

Oreille interne

L’oreille interne est constituée d’un labyrinthe membraneux, rempli d’endolymphe, située dans un labyrinthe osseux empli de périlymphe. Il faut distinguer deux parties du labyrinthe :

— le labyrinthe antérieur permet la transduction du signal sonore au niveau de la cochlée, et plus précisément au niveau de son organe neuro-sensoriel (organe de Corti). La cochlée est enroulée sur deux tours et demi de spire autour d’un axe central, le modiolus. Au niveau de l’organe de Corti, les cellules ciliées sont mobilisées par la vibration de la membrana tectoria induite par les mouvements de l’endolymphe, et transmettent un signal électrique vers le nerf cochléaire puis le cortex.
— le labyrinthe postérieur est responsable de l’équilibre. Ce système vestibulaire est formé de trois canaux semi-circulaires dans les trois plans de l’espace, du saccule et de l’utricule. Les canaux sont sensibles aux mouvements de la tête, tandis que saccule et utricule renseignent sur la position de la tête.

Table des matières

1 Introduction
2 État de l’art de la chirurgie otologique et sinusienne
2.1 Introduction
2.2 Anatomie de l’oreille
2.2.1 Oreille externe
2.2.2 Oreille moyenne
2.2.3 Oreille interne
2.3 Chirurgie endoscopique de l’oreille
2.4 Anatomie du massif facial
2.4.1 Fosses nasales
2.4.2 Sinus maxillaire
2.4.3 Sinus ethmoïdal
2.4.4 Sinus frontal
2.4.5 Sinus sphénoïdal
2.5 Chirurgie endonasale
2.6 Conclusion
3 Espaces de travail
3.1 Introduction
3.2 Espace de travail dans la chirurgie de l’oreille
3.2.1 Matériels et Méthodes
3.2.2 Résultats
3.3 Espace de travail dans la chirurgie endonasale
3.3.1 Matériels et Méthodes
3.3.2 Résultats
3.4 Position du robot par rapport à l’espace de travail
3.5 Conclusion
4 Introduction d’un nouveau robot en ORL
4.1 Introduction
4.2 État de l’art des robots en chirurgie otologique et sinusienne
4.2.1 Robots en otologie
4.2.1.1 Robots de fraisage mastoïdien
4.2.1.2 Robots de chirurgie ossiculaire ou d’implantation cochléaire
4.2.1.3 Robots porte-endoscope
4.2.2 Robots en chirurgie endonasale
4.2.2.1 Robots porte-endoscope
4.2.2.2 Robots manipulateurs en chirurgie endonasale
4.2.3 Synthèse de la revue de la littérature
4.3 Analyse fonctionnelle
4.3.1 Analyse fonctionnelle externe
4.3.1.1 Diagramme bête à corne
4.3.1.2 Diagramme pieuvre
4.3.1.3 Fonctions du système
4.3.2 Proposition de solutions
4.3.2.1 Analyse des diérentes modalités de fixation
4.3.2.1.a Au sol
4.3.2.1.b Au plafond
4.3.2.1.c A la table d’opération
4.3.2.1.d Sur le patient
4.3.2.1.e Sur le chirurgien
4.3.2.1.f Synthèse des possibilités de fixation
4.3.2.2 Analyse des diérentes modalités de contrôle
4.3.2.2.a Commande vocale
4.3.2.2.b Manipulation par une tierce personne
4.3.2.2.c Contrôle à l’aide d’une pédale ou d’un joystick
4.3.2.2.d Contrôle par mouvement de la tête
4.3.2.2.e Utilisation d’un mode transparent
4.3.2.2.f Suivi d’un instrument chirurgical
4.3.2.2.g Synthèse des possibilités de contrôle
4.3.2.3 Analyse des diérentes architectures
4.3.2.3.a Principe du Remote Center of Motion (RCM)
4.3.2.3.b Architectures sérielles
4.3.2.3.c Architectures parallèles
4.3.2.3.d Oeil agile
4.3.2.3.e Synthèse des catégories d’architecture
4.4 Veille des brevets
4.4.1 Méthodologie de recherches de brevet
4.4.2 Etat de l’art des brevets
4.4.3 Synthèse de la veille de brevets
4.5 Dépôt de brevet
4.5.1 Translation de l’endoscope
4.5.2 Association parallélogramme et oeil agile
4.5.3 Synthèse du dépôt de brevet
4.6 Etude de marché
4.6.1 Opportunités de marché
4.6.1.1 Oto-endoscopie
4.6.1.2 Chirurgie endonasale
4.6.1.3 Neurochirurgie
4.6.1.4 Orthopédie
4.6.1.5 Synthèse des opportunités de marché
4.6.2 Retours des industriels
4.6.3 Synthèse de l’étude de marché
4.7 Conclusion
5 Conclusion

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