Optimisation d’un instrument laparoscopique ergonomique pluri-articulé motorisé pour une efficacité et un confort opératoires accrus - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2017

Optimisation of a motorised articulated laparoscopic instrument for increased occupational efficicacy and comfort

Optimisation d’un instrument laparoscopique ergonomique pluri-articulé motorisé pour une efficacité et un confort opératoires accrus

Abstract

A task in operating patients through small incisions and with long and straight instruments requires accuracy but imposes cognitive and physical workload to the surgeons. Nonetheless, the minimally-invasive surgery benefits clearly to the patients and has therefore been developed a lot these last decades. Postural constraints for the surgeon during the realization of such procedures lead to pain and to the development of work-related musculoskeletal disorders. Different medical devices have appeared on the market to offer to the surgeon a more important intracorporeal mobility with additional distal degrees of freedom implemented on the instrument shaft. Some present purely mechanical architecture, others own mechatronical commands. The improvement of the Dex™ on the surgeons’ gesture is a reduced abduction of the shoulder in comparison with standard laparoscopy. The measurement of the muscular condition in terms of fatigue or force during a specific surgical task permits to quantify the occupational comfort and to compare two working configurations using standard or motorized instruments. The JASA (Joint Analysis of Spectra and Amplitude) method is thus applied and discussed. Finally, a novel design of the instrument is proposed under the name of AELI (articulated and ergonomical laparoscopic instrument) in order to improve the surgeons’ gesture and comfort.
La laparoscopie est une technique chirurgicale qui consiste à intervenir dans la cavité abdominale d’un patient à travers des incisions de quelques dizaines de millimètres. Elle présente de nombreux avantages pour le patient en regard de la chirurgie ouverte : une cicatrisation et une récupération plus rapides, moins de risques d’infection et des douleurs post-opératoires réduites. Néanmoins, le chirurgien est soumis à davantage de contraintes, que ce soit d’un point de vue cognitif, avec une vision indirecte, et souvent bidimensionnelle, des structures anatomiques sur lesquelles intervenir couplée à une réduction du sens du toucher, ou d’un point de vue postural, avec l’adoption d’orientations articulaires délétères pour les structures musculosquelettiques. Dans ce contexte, après avoir passé en revue les différents instruments utilisés au bloc pour réaliser ce type de procédure, l’intérêt est porté sur le Dex™, un instrument articulé motorisé tenu en main qui permet une pratique dextre au pied du patient. L’étude de cet instrument porte sur son influence sur le confort opératoire du chirurgien au cours d’un geste de suture, particulièrement contraignant à effectuer avec des instruments standards. Afin de quantifier le confort, des méthodes de détermination de l’état musculaire, notamment la méthode JASA (pour Joint Analysis of Spectra and Amplitude), sont mises en œuvre et discutées. Enfin, une évolution de l’instrument est proposée afin d’accroître la dextérité et le confort du chirurgien au cours de sa pratique.
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Dates and versions

tel-02076995 , version 1 (22-03-2019)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02076995 , version 1

Cite

Amandine Dufaug. Optimisation d’un instrument laparoscopique ergonomique pluri-articulé motorisé pour une efficacité et un confort opératoires accrus. Génie mécanique [physics.class-ph]. Communauté Université Grenoble Alpes, 2017. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02076995⟩
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