Technologie de pointe, équipement qui sauve des vies et innovations

Pour rester à la fine pointe des traitements et de la recherche en soins de santé, il faut investir dans les technologies et les équipements les plus récents. En utilisant les dernières découvertes technologiques et scientifiques, comme la réalité virtuelle, l’impression 3D et la robotique, nos chercheurs et nos professionnels de la santé repoussent les frontières de la science et, en fin de compte, améliorent les résultats pour nos patients.

INNOVER AUJOURD’HUI, C’EST CRÉER DES LENDEMAINS

La technologie, l’équipement et les idées novatrices les plus récents

C’est parce que nous avons accès à la technologie à la fine pointe du progrès que nous pouvons prodiguer des soins de santé dignes du 21e siècle ici, à Ottawa. Nous sommes convaincus que si nous mettons les meilleurs outils entre les mains des meilleures personnes, ensemble, avec l’aide de notre collectivité, nous pouvons surmonter certains des plus grands défis du système de santé.

Infirmière travaillant au service des urgences

 

À L’Hôpital d’Ottawa, nous sommes des chefs de file de la pensée novatrice et nous nous sommes déterminés à régler les problèmes de santé les plus complexes du monde. Nous repoussons les limites de ce qui a toujours été fait pour trouver de nouvelles façons de progresser. Quand il s’agit de votre santé et de celle de vos proches, nous ne nous contenterons pas de la médiocrité.

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Un grain de platine pour transformer la radiothérapie
Ce minuscule « grain » de platine aide à diriger précisément le rayonnement sur les tumeurs.
La réalité virtuelle 3D aide les chirurgiens
Notre technologie 3D aide les chirurgiens et les patients atteints de la maladie de Parkinson.
CyberKnife détruit des tumeurs inopérables
Ce robot de radiochirurgie améliore les résultats pour les patients.

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Le système CyberKnife détruit des tumeurs inopérables

Lors d’une radiothérapie conventionnelle, un patient atteint d’une tumeur cérébrale devait, pendant son traitement, se faire immobiliser la tête par un cadre métallique ou un halo vissé sur le crâne. Cependant, le patient n’est pas immobilisé par un cadre métallique dans le cadre d’une radiochirurgie au CyberKnife. Il en résulte des options de traitement radiochirurgical pour les sites de maladies des tissus mous. L’avantage, c’est que c’est plus confortable, plus précis et que les résultats sont meilleurs pour les patients.

Les patients n’ont pas besoin de se faire visser un halo métallique au crâne lorsqu’ils reçoivent de la radiothérapie avec le système CyberKnife. C’est l’un des facteurs qui ont incité du neurochirurgien John  Sinclair à amener le robot de radiochirurgie à L’Hôpital d’Ottawa.

Pour toute autre radiochirurgie, un patient atteint d’une tumeur cérébrale devait se faire immobiliser la tête pendant le traitement. Un cadre métallique ou un « halo » était vissé sur son crâne, puis fixé à la table sur laquelle le patient était allongé pour le traitement. Cependant, un patient n’a pas besoin d’être immobilisé de façon rigide lors d’une radiochirurgie au CyberKnife. Le robot utilise des rayons X et un logiciel de précision complexe pour suivre avec précision la tumeur et administrer une forte dose de rayonnement vers l’emplacement précis de la tumeur cérébrale pendant que le patient est étendu sur la table, recouvert d’un masque en plastique fait sur mesure.

« Le CyberKnife a un avantage par rapport aux radiothérapies classiques, car il est beaucoup plus précis; sa précision est de moins d’un millimètre », déclare le D John  Sinclair, directeur de la Chirurgie vasculaire cérébrale à L’Hôpital d’Ottawa. « On peut diriger des doses très élevées de radiation sur la lésion, presque sans débordement vers les tissus sains. Par conséquent, les résultats à ce genre de traitement sont grandement supérieurs à la radiothérapie traditionnelle. »

Le D Sinclair a été initié au CyberKnife lorsqu’il a fait un stage postdoctoral au Stanford Medical Center en Californie. Le CyberKnife a été inventé à Stanford, de sorte que le neurochirurgien a été l’un des premiers à voir les avantages de ce traitement de radiochirurgie sans cadre.

Le Dr John Sinclair prend appui sur la table d’opération.
Le Dr  John  Sinclair a joué un rôle déterminant dans l’arrivée du CyberKnife à L’Hôpital d’Ottawa.

Lorsque le D Sinclair a été recruté pour l’Hôpital d’Ottawa en 2005, il espérait apporter cette nouvelle technologie aux patients d’ici. À l’époque, c’était une technologie qui n’avait pas été approuvée par Santé  Canada.

Le D Sinclair et son équipe ont donc plaidé en faveur de la radiochirurgie robotisée et ont présenté des données scientifiques qui en confirment le succès.

L’Hôpital d’Ottawa a finalement été l’un des deux  centres de recherche en santé de l’Ontario autorisés à tester le CyberKnife. Il n’y avait toute fois pas de financement gouvernemental disponible pour l’achat de cette machine. L’hôpital a fait appel à la collectivité, qui s’est mobilisée et a généreusement recueilli la totalité des 4 millions de dollars nécessaires pour l’acheter. Les patients ont commencé à être traités au CyberKnife en septembre  2010.

« Puisqu’il administre une dose élevée, il est considéré comme similaire à la chirurgie sans scalpel. Il n’y a donc aucune perte de sang, aucune douleur, aucun séjour aux soins intensifs, ni aucun temps de récupération », dit le D Vimoj  Nair, l’un des radio-oncologues formés pour prescrire des traitements au CyberKnife. « La radiochirurgie au CyberKnife offre donc une option où les gens peuvent être traités avec des techniques ambulatoires », déclare le DNair.

Dans le cas des radiothérapies classiques, les doses quotidiennes étaient plus faibles et les patients devaient se rendre à la clinique pour un plus grand nombre de radiothérapies en général. Les traitements par radiation classiques peuvent durer de cinq à six semaines. Avec le CyberKnife, le rayonnement se concentre précisément sur la tumeur, ce qui permet l’administration de doses plus importantes et, par conséquent, le traitement total peut être administré en un à six jours. Le CyberKnife de l’hôpital est reconnu pour améliorer le traitement de diverses tumeurs. De plus, comme il ne s’agit que de l’un des trois systèmes CyberKnife au Canada, le D Nair a déclaré que des patients venant de la Colombie-Britannique aux Maritimes sont parfois aiguillés vers L’Hôpital d’Ottawa pour y être soignés.

« Au début, nous traitions une tumeur à la fois. Maintenant, nous traitons cinq ou six tumeurs individuelles à la fois et épargnons le reste du cerveau. Nous n’administrons des rayonnements qu’aux tumeurs métastatiques », dit le D Sinclair. « Une certaine proportion de patients ont des troubles cognitifs quelques mois après une radiothérapie du cerveau entier. Cependant, avec la radiochirurgie, parce que nous ne donnons une dose de radiation, plus élevée, qu’aux tumeurs réelles, les patients ont de meilleurs résultats et leur qualité de vie est donc meilleure. »

Julie  Gratton, radiothérapeute, dit que cela signifie une augmentation du nombre de patients atteints de plusieurs tumeurs qui sont traités au cours de la même séance. « Traiter plusieurs tumeurs à la fois aide à réduire au minimum les visites du patient à la clinique tout en ciblant les tumeurs individuelles plutôt que de traiter l’organe entier permet d’épargner les tissus sains et de réduire les effets secondaires », explique Julie, qui travaille avec le système CyberKnife depuis son installation à L’Hôpital d’Ottawa.

Robot CyberKnife
Le CyberKnife de L’Hôpital d’Ottawa n’est qu’un des trois systèmes CyberKnife au Canada.
Julie Gratton pose devant le système CyberKnife.
Julie Gratton, radiothérapeute, offre des traitements au CyberKnife depuis  2010.

Jusqu’en  2017, 1 825  patients ont été traités grâce au système CyberKnife. En  2018, 359  patients ont déjà reçu 1 824  traitements au CyberKnife. Julie dit que puisque plus de tumeurs sont traitées en même temps chez chaque patient, le nombre de traitements administrés chaque année a augmenté comme prévu.

Bien que 90 % des traitements au CyberKnife visent des tumeurs au cerveau bénignes et malignes, le CyberKnife est aussi utilisé pour traiter des tumeurs à l’extérieur de la tête. Ne nécessitant pas de cadre pour immobiliser rigidement la zone irradiée, le système de guidage d’image du CyberKnife est utilisé pour traiter les organes constamment en mouvement, comme les poumons, les reins, le foie, la prostate et les ganglions lymphatiques. Le système CyberKnife peut aligner avec précision le faisceau de rayonnement sur la tumeur même lorsqu’elle se déplace. Les recherches menées à L’Hôpital d’Ottawa ont permis d’améliorer la méthode de suivi des tumeurs dans les organes et les tissus mous.

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Des grains de platine implantés pour transformer les traitements avec le système CyberKnife

Des grains de platine conçus à Ottawa améliorent un système de traitement radiochirurgical qui est déjà extrêmement puissant et précis pour les tumeursde la tête, du cou et des organes, comme les poumons et le foie.

Les « grains » mesurent un millimètre sur trois  millimètres, sont du tiers de la taille d’un grain de riz et sont faits de platine. Créés par des chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa, ces grains minuscules améliorent la précision du système robotique CyberKnife dans la détection et l’administration de doses précises de rayonnement aux tumeurs du cerveau et du corps.

Grain de riz et grain de platine au creux d’une main
Les grains de platine, qui mesurent un tiers de la taille d’un grain de riz, améliorent la précision des traitements au CyberKnife.

Le système CyberKnife utilise des rayons X et un logiciel de précision complexe pour suivre et concentrer le rayonnement directement sur la tumeur. Sa précision étant de moins d’un millimètre, il n’y a pratiquement pas de débordement vers les tissus sains. Les patients réagissent donc beaucoup mieux à ce traitement qu’à la radiothérapie traditionnelle, qui cible une plus grande surface.

« Puisque le système CyberKnife administre une dose élevée, il est considéré comme similaire à la chirurgie sans scalpel. Il n’y a donc aucune perte de sang, aucune douleur, aucun séjour aux soins intensifs, ni aucun temps de récupération », dit le D Vimoj Nair, l’un des radio-oncologues formés pour prescrire des traitements au CyberKnife.

90 % des traitements au CyberKnife sont destinés aux tumeurs cérébrales malignes ou bénignes, mais le système de guidage d’images du CyberKnife peut aussi traiter les tumeurs d’organes constamment en mouvement, comme les poumons, les reins, la prostate et les ganglions lymphatiques. Il peut aligner avec précision le faisceau de rayonnement sur la tumeur même lorsqu’elle se déplace. Cependant, les radio-oncologues et les chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa perfectionnent les techniques afin d’accroître encore les performances de cette technologie de pointe pour améliorer l’état de santé des patients. Ces techniques sont en train de changer la pratique de la radiochirurgie.

Le Dr Vimoj Nair
Le DVimoj  Nair, radio-oncologue, affirme que les grains de platine rehaussent la précision de la radiochirurgie au CyberKnife.

« L’équipe de recherche du CyberKnife de L’Hôpital d’Ottawa a mis au point des grains de platine conçus à l’interne, qui sont compatibles avec l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et qui peuvent être implantés autour de la tumeur en mouvement », explique le D Nair, chercheur clinicien à L’Hôpital d’Ottawa et professeur adjoint à l’Université d’Ottawa. « La tumeur et les grains sont plus visibles à l’IRM et le logiciel CyberKnife peut détecter et suivre le mouvement de la tumeur à l’aide de ces grains. Le bras robotique du système CyberKnife s’adapte au mouvement de la cible pour traiter la tumeur avec plus de précision pendant que le patient respire normalement. »

L’Hôpital d’Ottawa est l’un des premiers centres en Amérique du Nord à utiliser ces grains de platine. Dans le passé, les oncologues utilisaient de minuscules grains d’or, mais il était difficile de les voir dans les séquences d’IRM utilisées pour visualiser la tumeur. La planification du traitement était donc moins précise. Le D Janos Szanto, physicien médical, et le Dr Len Avruch, radiologiste (maintenant à la retraite), sont les premiers à s’être intéressés aux fils de platine (autrement destiné à la fabrication de bijoux), l’a coupé en petits morceaux, puis a soumis ces derniers à un processus de stérilisation pour s’assurer qu’ils pouvaient être implantés de façon appropriée dans le corps humain. Cela a fonctionné. Ces grains étaient visibles à l’œil nu, étaient plus visibles à l’IRM que les grains d’or et pouvaient être détectés par le système CyberKnife.

ulie Gratton en compagnie d’un patient près du robot CyberKnife
Julie Gratton, radiothérapeute, offre des traitements au CyberKnife depuis  2010.

« Cette technique nous permet de visualiser plus clairement notre cible et nos grains, ce qui nous permet d’utiliser au mieux l’imagerie de pointe et d’en améliorer la précision », affirme le D Nair, qui a qualifié cette découverte de recherche et d’application novatrices qui place L’Hôpital d’Ottawa très avantageusement sur le plan international.

Le D Nair a été le premier auteur de l’article de recherche publié sur les grains de platine. Selon lui, les chercheurs et les cliniciens partagent continuellement les techniques novatrices au CyberKnife qu’ils ont mises au point, comme celle-ci, lors de conférences et avec d’autres centres de santé du Canada et dans le monde. En septembre  2018, il a fait une présentation sur les pratiques de L’Hôpital d’Ottawa relatives aux utilisations cliniques du système CyberKnife lors d’une conférence en Inde.

*En anglais seulement:

« La tumeur et les grains sont plus visibles sur l’IRM et le logiciel CyberKnife peut détecter et suivre le mouvement de la tumeur à l’aide de ces grains. »

Apprenez-en davantage sur l’histoire du CyberKnife financé par la collectivité à L’Hôpital d’Ottawa.


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L’impression 3D permet le retrait de 50  tumeurs utérines tout en épargnant l’utérus

Cinq médecins avaient affirmé à Maureen, qui souffrait de fibromes à l’utérus, que l’hystérectomie était la seule solution. Cependant, grâce à un modèle imprimé en 3D de son utérus, le Dr  Sony Singh a pu retirer les 50  tumeurs en laissant intact l’utérus de Maureen, qui pourra alors porter un bébé si elle le veut.

L’utérus tient dans la paume de la main du Dr Sony Singh. Les grosses masses roses à l’intérieur du plastique transparent du modèle imprimé en 3D sont des fibromes, ou tumeurs. Il y en a plus de 50. Pour permettre à sa patiente de porter un enfant un jour, le Dr Singh devait faire ce qui n’avait encore jamais été tenté.

Pendant des années, Maureen (qui préfère taire son nom de famille) a enduré des douleurs abdominales. Au cours des six dernières années, cinq médecins lui ont répété qu’elle avait tellement de fibromes dans l’utérus que sa seule option était l’hystérectomie : l’ablation complète de son utérus. Elle a refusé.

« Je mourrai avec mon utérus. Personne n’y touchera », a-t-elle affirmé.

On l’a alors dirigée vers le Centre de santé pour les femmes Shirley-E.-Greenberg de L’Hôpital d’Ottawa, où elle a rencontré l’équipe de médecins et d’infirmières spécialisés en chirurgie gynécologique mini‑invasive. Le D Singh, chirurgien et titulaire de la Chaire de recherche Dre Elaine Jolly sur la chirurgie gynécologique, a alors dit à Maureen qu’il pouvait retirer tous les fibromes sans lui enlever son utérus.

e Dr Sony Singh tient un utérus imprimé en 3D et en examine les images à l’écran.
Tout en tenant dans ses mains le modèle 3D de l’utérus de Maureen, le Dr Sony Singh examinait les résultats d’IRM et les représentations 3D – des images affichées sur les écrans des salles d’opération que les médecins peuvent manipuler pour obtenir une vue tridimensionnelle de la partie du corps à opérer.

« Maureen était atteinte de près de 50 fibromes et nous tenions à ce que son utérus puisse fonctionner normalement et porter un bébé un jour », raconte le DSingh. « Toutefois, il nous fallait planifier une opération complexe pour les retirer. »

Teresa Flaxman, Ph.D., associée de recherche à L’Hôpital d’Ottawa, explique qu’avec l’IRM, il était difficile de voir les tumeurs à l’intérieur de l’utérus de la patiente. Elle a donc communiqué avec le laboratoire d’impression 3D de l’Hôpital. Elle avait entendu dire que les modèles imprimés en 3D étaient très utiles aux chirurgiens orthopédistes pour visualiser exactement les parties du corps à opérer et mieux planifier leurs interventions.

En 2016, grâce à la générosité d’un donateur, l’Hôpital a acheté une imprimante médicale 3D qui utilise de l’acrylique et du plastique pour créer des répliques exactes des os et des organes de patients à partir d’une tomodensitométrie ou d’une IRM. L’Hôpital, qui a ouvert son laboratoire d’impression 3D en février 2017, est le premier au Canada à intégrer un programme d’impression médicale 3D à ses activités d’enseignement et de planification avant une chirurgie.

Le DAdnan Sheikh, directeur médical du Programme d’impression 3D de l’Hôpital, explique que le service d’orthopédie est l’un des principaux utilisateurs du laboratoire, qui imprime des modèles pour les chirurgiens orthopédistes afin qu’ils planifient leurs opérations, ce qui réduit la durée des interventions et les coûts connexes.

« L’impression 3D révolutionne notre perception de l’anatomie », déclare le DJoel Werier, chirurgien orthopédiste et oncologue, qui a eu recours à des modèles en 3D de hanches et d’autres os de patients depuis l’ouverture du laboratoire. « Elle ajoute une autre perspective à notre manière de voir les tumeurs et de planifier nos techniques de chirurgie, ainsi qu’à notre capacité d’offrir des opérations de précision. »

Il est relativement facile de reproduire des os à partir de tomodensitométries et d’IRM, souligne Mme Flaxman. Par contre, les tissus mous comme ceux de l’utérus sont plus difficiles à distinguer. Aucun modèle d’utérus n’avait été produit auparavant.

*Vidéo en anglais seulement

« Notre hôpital sera l’un des premiers dans le monde à étudier comment offrir de meilleurs soins aux femmes en utilisant des modèles imprimés en 3D pour planifier les opérations. »

Mme  Flaxman et d’autres chercheurs du Centre de santé pour les femmes ont collaboré avec Waleed Althobaity et Olivier Miguel, du laboratoire d’impression 3D, afin de créer des images en trois dimensions à partir d’une IRM de l’organe de Maureen. Ensuite, le laboratoire a imprimé un modèle qui leur permettait de voir exactement l’emplacement des fibromes et de la paroi de l’utérus.

« Ce cas était très difficile », confie le DSheikh. « La multitude de fibromes à l’intérieur de la cavité utérine rendait l’impression très difficile. De plus, il fallait distinguer chacun des fibromes pour en répliquer l’anatomie exacte en trois dimensions. Nous avons donc utilisé un matériau souple, qui s’apparentait aux tissus utérins. »

Il a fallu 14 heures pour imprimer le modèle. Même si le modèle était huit fois plus petit que l’utérus réel de Maureen, ce dernier, avec tous les fibromes, était 20 fois plus gros que la normale. Le modèle imprimé en 3D a été d’une aide énorme à l’équipe de chirurgie gynécologique, dont le DSingh et la Dre Innie Chen.

« Ce modèle nous a donné un bon aperçu visuel. C’était incroyable de l’avoir en mains pendant l’opération », s’exclame le DSingh. « Nous avions aussi des images en 3D que je pouvais voir sur un écran dans la salle d’opération. Cela paraît très futuriste, mais dans la salle, je pouvais faire pivoter l’image de l’utérus dans tous les angles. Je pouvais ainsi le visualiser selon différentes perspectives, ce qui a été utile pendant l’intervention. »

Une image vaut peut-être mille mots, alors une version tridimensionnelle de celle-ci en vaut-elle un million? Le modèle imprimé en 3D aide non seulement les chirurgiens, mais aussi les patients comme Maureen à comprendre leur maladie ainsi qu’à se préparer à leur chirurgie. Pour les patients, voir un modèle tridimensionnel du problème à l’intérieur de leur corps le rend tangible et réel.

« Juste avant ma chirurgie, le DSingh m’a apporté le modèle », relate Maureen. « Il m’a expliqué qu’il pouvait l’utiliser pendant l’opération pour voir où se trouvaient les fibromes et m’a demandé la permission de l’utiliser. »

Elle a accepté, sachant que cela servirait à d’autres femmes souffrant de problèmes similaires. Le D Singh a réussi à retirer les fibromes et à éviter l’hystérectomie à Maureen.

« Nous voulions sauver son utérus dans l’espoir qu’elle puisse vivre une grossesse un jour, ce qui était hors de question jusqu’ici », affirme le D Singh.

« Grâce à cette collaboration avec le laboratoire d’impression 3D, L’Hôpital d’Ottawa sera l’un des premiers dans le monde à étudier comment offrir de meilleurs soins aux femmes en utilisant des modèles imprimés en 3D pour planifier les opérations », souligne Mme  Flaxman.

Selon le DSheikh, depuis ce premier succès avec un modèle imprimé en 3D en chirurgie gynécologique, le laboratoire d’impression 3D a entrepris quelques autres projets du même genre avec l’équipe de chirurgie gynécologique mini‑invasive, dans le but d’épargner à d’autres femmes de lourdes interventions.

Extrêmement reconnaissante envers l’équipe de gynécologie qui a sauvé son utérus, Maureen a fait un don au Programme des Anges gardiens.


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