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Theses Year : 2012

Recording of cranial and spinal surgical procedures, and analysis of workflows for study of the surgical processes

Enregistrement des procédures chirurgicales crâniennes et rachidiennes, et analyse des " workflows " pour l'étude du processus chirurgical


Analysing the surgical process, understanding the learning of the necessary gestures, how best to prepare them and carry them out, is an ambitious project. Since 2008, we have been working in close collaboration with the Innovation Center Computer Assisted Surgery(ICCAS) of Leipzig University, Germany, and using their tool, the Surgical Workflow Editor, which enables the recording of all the gestures and actions of surgeon, in the form of an action-instrument-target triple. We chose to examine standard surgical procedures, in other words those which were frequently carried out , standardized and short in duration. We therefore made live recordings in the operating theatre of the Neurosurgery Department of University Hospital of Leipzig. These concerned the gestures of surgeons performing spinal surgical procedures (removal of lumbar disc herniation) and cranial procedures (removal of pituitary tumors via transsphenoidal approach). Subsequently, in the same way, similar procedures were recorded in the Neurosurgery Department of the University Hospital of Rennes. Results illustrated the relationship in surgical practice between the surgeon's experience and the manual skills demonstrated in real-life situations. We demonstrated that there exists a real optimization of surgical gestures which develops with the seniority of the surgeons: overall reduction of operating time, reduction of the number of gestures in the most standardized phases particularly with the dominant hand, optimization of non-dominant hand use in the most complex phases.
Comprendre le processus chirurgical, c'est à dire comprendre le processus d'apprentissage du geste à réaliser, sa préparation, son exécution et enfin son optimisation est un projet ambitieux. Depuis 2008, nous avons mené une collaboration étroite avec l'Innovation Center Computer Assisted Surgery de l'Université de Leipzig en Allemagne et utilisé leur outil, le "Surgical Workflow Editor" qui permet d'enregistrer en direct toute l'activité gestuelle d'un chirurgien sous la forme d'un triplet action-instrument-cible. Nous avons choisi d'étudier des procédures chirurgicales " simples", c'est-à-dire des procédures fréquentes, standardisées et de courte durée. Nous avons donc enregistré au bloc opératoire du service de Neurochirurgie de l'Hôpital Universitaire de Leipzig l'activité gestuelle des chirurgiens réalisant des procédures chirurgicales rachidienne (exérèse d'une hernie discale lombaire) et crânienne (exérèse d'un adénome hypophysaire par voie transsphénoïdale), puis de la même façon, ces procédures ont été enregistrées dans le service de Neurochirurgie de l'Hôpital Universitaire de Rennes. Les résultats ont montré les relations existant dans la pratique chirurgicale entre l'expérience des chirurgiens et la technique gestuelle dans un contexte de chirurgie réelle. Nous avons pu démontrer qu'il existe une réelle optimisation gestuelle évoluant avec la saniorisation des chirurgiens : économie globale du temps d'intervention, économie du nombre de gestes dans les phases les plus stéréotypées particulièrement avec la main dominante, optimisation de la main non dominante dans les phases les plus complexes.
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Dates and versions

tel-00737144 , version 1 (01-10-2012)


  • HAL Id : tel-00737144 , version 1


Laurent Riffaud. Recording of cranial and spinal surgical procedures, and analysis of workflows for study of the surgical processes. Tissues and Organs [q-bio.TO]. Université Rennes 1, 2012. English. ⟨NNT : 2012REN1B005⟩. ⟨tel-00737144⟩
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