La reconstruction tridimensionnelle (3D) transforme les images médicales en coupe en modèles anatomiques interactifs, interprétables sur écran, en réalité augmentée ou via impression 3D. Bien que ses bénéfices soient établis en chirurgie hépatique, son utilisation en chirurgie pancréatique demeure limitée. Cette mise au point expose les applications de la 3D en chirurgie pancréatique, depuis la planification opératoire jusqu’à l’enseignement.

Une recherche systématique a été menée dans PubMed, Web of Science, Lens.org et la Cochrane Library jusqu’au 28 août 2024, incluant les articles en anglais rapportant des reconstructions 3D pancréatiques chez des patients adultes. Sur 1650 articles initialement identifiés, 34 ont été retenus pour analyse après exclusion des doublons et examen des titres, des résumés et des textes.

Les résultats de ces études suggèrent que la reconstruction 3D pourrait améliorer par rapport à l’imagerie en coupe l’évaluation préopératoire, en facilitant la détection des variations anatomiques, l’appréciation des marges de résection, et la prédiction de morbi-mortalité grâce aux volumétries tumorales et du parenchyme pancréatique résiduel. Elle pourrait également améliorer la sécurité peropératoire, certaines séries rapportant une réduction de moitié des pertes sanguines et d’un quart de la durée opératoire. La reconstruction 3D constitue également un outil prometteur pour l’enseignement de l’anatomie chirurgicale, notamment grâce à l’impression 3D.

La reconstruction 3D pourrait améliorer les résultats de la chirurgie pancréatique, mais nécessite des études comparatives robustes pour devenir une pratique courante fondée sur des preuves.

# Introduction

La reconstruction tridimensionnelle (3D) consiste à transformer des images médicales bidimensionnelles issues de l’imagerie en coupes (tomodensitométrie, IRM) en un modèle volumique permettant une visualisation réaliste et interactive des structures anatomiques [1]. Initialement développée et utilisée en chirurgie orthopédique, vasculaire ou maxillo-faciale – domaines dans lesquels les contrastes osseux ou vasculaires facilitent la segmentation – cette technologie a démontré un réel bénéfice pour la planification préopératoire et la navigation peropératoire.

En chirurgie digestive, la généralisation de ces outils a été plus tardive que dans ces disciplines, notamment du fait d’un contraste naturel souvent moins marqué entre les différents organes abdominaux, rendant leur segmentation plus complexe [2,3]. Aujourd’hui, plusieurs évolutions convergentes favorisent une diffusion plus large de la reconstruction 3D en chirurgie digestive : la finesse croissante des acquisitions scanographiques, la montée en puissance des capacités de calcul graphique, et surtout l’émergence de méthodes de segmentation semi-automatisée ou entièrement automatisée grâce au deep-learning 
                     [4]
                     . Ces avancées permettent de produire des modèles anatomiques précis, reproductibles, et de plus en plus accessibles en pratique clinique.

Les chirurgiens hépatiques ont sans doute été pionniers dans l’adoption des reconstructions 3D, en raison d’une anatomie vasculaire complexe à appréhender par les imageries en coupe, un contraste naturellement favorable entre les structures vasculaires et parenchymateuses, et l’importance stratégique d’une cartographie spatiale pour guider les résections hépatiques anatomiques [5]. Ces éléments ont permis le développement d’outils de planification préopératoire fiables, largement documentés dans la littérature [6,7].

À l’inverse, l’usage des reconstructions 3D en chirurgie pancréatique reste encore limité, et la littérature scientifique à ce sujet demeure moins abondante. Pourtant, la chirurgie du pancréas est réputée pour sa complexité : les rapports anatomiques vasculaires définissent la résécabilité, le risque hémorragique est élevé, les complications postopératoires fréquentes, et le pronostic des pathologies pancréatiques, en particulier tumorales, reste globalement sombre avec un taux de survie à 5 ans faible [8]. Ces caractéristiques en font un domaine particulièrement pertinent pour étudier l’apport des reconstructions 3D, tant pour améliorer la planification opératoire et anticiper les difficultés techniques que pour affiner les critères de résécabilité.

L’objectif de cet article est de faire le point sur les principales techniques de reconstruction 3D disponibles pour le chirurgien pancréatique, et d’en illustrer les applications concrètes dans la pratique quotidienne, qu’il s’agisse d’individualiser les stratégies opératoires, de sécuriser les gestes techniques, d’éviter une chirurgie oncologique futile ou d’améliorer l’enseignement de l’anatomie chirurgicale.

# Patients et méthode

## Stratégie de recherche et critères

Le Registre international prospectif des revues systématiques a été utilisé pour enregistrer cette étude (PROSPERO ID=CRD42025632772).

Toutes les étapes de sélection des études, d’extraction des données et d’évaluation de la qualité ont été effectuées indépendamment par trois évaluateurs (E.R., J.P. et L.D). Tout désaccord a été résolu en consultant trois autres évaluateurs (L.S., P.M. et J.J.T.).

## Sources d’information pour la mise au point

La mise au point comportait une recherche en ligne exhaustive sur PubMed, Web of science Core Collection, Lens.org et la Cochrane Library, pour tous les articles publiés rapportant des cas de reconstruction 3D du pancréas jusqu’au 28 août 2024. Le registre international PROSPERO a également été consulté pour identifier des revues publiées ou en cours sur des sujets similaires.

## Critères d’éligibilité

Tous les cas rapportés de patients adultes (âge>18 ans) ayant bénéficié d’une reconstruction 3D du pancréas avant une intervention chirurgicale pancréatique, décrits dans la littérature disponible, ont été inclus dans l’analyse. Les cas ont été exclus si les études rapportaient des données incomplètes, ou étaient non disponibles en anglais, ou concernaient des études expérimentales ou de technique d’imagerie sans application chirurgicale. Les rapports de cas et séries de cas contenant moins de 5 patients ont été exclus de la base de données finale.

## Stratégie de recherche

Des recherches préliminaires ont été menées pour repérer des références dont les bibliographies et les liens de citations ont été exploités afin d’établir un premier ensemble de références pertinentes.

Dans un second temps, des requêtes bibliographiques complètes ont été élaborées en utilisant des termes issus du thésaurus MeSH (Medical Subject Headings) et des termes en langage naturel comme « pancreas », « pancreatic diseases », « 3D reconstruction », « 3D slicer » etc. combinés avec les opérateurs booléens « AND » et « OR ». L’exhaustivité des requêtes a été vérifiée en s’assurant que toutes les références pertinentes déjà identifiées étaient bien retrouvées. Les stratégies de recherches complètes sont disponibles dans la figure supplémentaire 1.

## Articles éligibles

Un corpus de 1650 articles a été identifié depuis les différentes bases de données interrogées, ramené à 1313 après exclusion des doublons, puis 1035 références ont été exclues après l’examen du titre, 223 après celui du résumé et 21 en raison de l’absence d’article complet, conduisant à un ensemble de 34 articles utiles pour l’élaboration de la mise au point.

# Principes des reconstructions 3D

## Rendu volumique

La forme la plus courante de reconstruction 3D utilisée en chirurgie est la modélisation volumique interprétée sur écran [9]. À partir d’images en coupes (tomodensitométrie ou IRM), un logiciel de post-traitement permet de générer un modèle tridimensionnel des structures anatomiques d’intérêt (organes, vaisseaux, tumeurs, etc.). Ce rendu est obtenu par un processus de segmentation d’images en coupes (tomodensitométrie la plupart du temps), qui permet d’isoler les structures anatomiques[10]. La segmentation peut être réalisée manuellement, en dessinant les contours structure par structure sur chaque coupe axiale, ce qui est précis mais chronophage, ou de façon semi-automatique, à l’aide d’algorithmes de détection des seuils de densité ou de contours (Fig. 1
                        ). Certains outils récents utilisent l’intelligence artificielle pour accélérer et affiner ce processus [11].

Des solutions open source (3D-Slicer [12]) ou commerciales sous licence, comme SYNAPSE VINCENT® (Fujifilm) [13] ou Materialise Mimics Core® (Materialise) [14] proposent des interfaces intuitives et des bibliothèques de segmentation spécialisées par organes avec une précision validée cliniquement, mais devant être réalisée par le clinicien. L’étape de segmentation, bien que de plus en plus assistée par les logiciels via des outils semi-automatiques, reste souvent chronophage et dépendante de l’expérience de l’utilisateur. La qualité du modèle reconstruit peut ainsi varier d’un opérateur à l’autre. Pour pallier cette variabilité et alléger la charge technique, certaines sociétés comme Visible Patient® proposent un service clé en main, dans lequel la segmentation est réalisée par une équipe spécialisée. Ce modèle externalisé permettrait de garantir une certaine standardisation. Il s’inscrit dans une logique de service « à la carte », en opposition au modèle classique de licence annuelle. Précisions, qu’à ce jour, il n’existe pas dans la littérature d’étude comparative évaluant l’efficacité clinique des différentes approches de reconstruction 3D volumique en chirurgie pancréatique.

Une fois la reconstruction effectuée, le modèle 3D peut être manipulé sur écran : rotation, zoom, suppression ou transparence de certaines structures, et mesure de distances ou de volumes. Cet outil de planification préopératoire serait potentiellement utile grâce à une meilleure estimation des variations anatomiques et des marges de résection.

## Réalité augmentée

La réalité augmentée (RA) consiste à superposer, en temps réel, des informations issues de la reconstruction 3D à l’image réelle perçue par le chirurgien. Cette technologie repose sur le calage spatial précis entre l’image 3D et le champ opératoire, souvent obtenu grâce à des systèmes de navigation ou de reconnaissance de repères anatomiques. L’affichage peut se faire sur un casque de réalisé virtuelle, des lunettes connectées, ou directement sur le moniteur du bloc opératoire pour la chirurgie mini-invasive [15] (Fig. 2
                        ). En chirurgie pancréatique, la RA est encore en phase d’évaluation, mais des applications prometteuses existent, notamment pour guider la dissection de structures vasculaires complexes ou localiser une tumeur non palpable [16].

## Impression 3D

L’impression 3D permet de matérialiser physiquement les reconstructions 3D. Une fois segmentées et modélisées, les structures anatomiques sont exportées sous forme de fichiers compatibles avec des imprimantes 3D, capables de reproduire les volumes en plastique rigide, en résine ou en matériaux souples. Le modèle obtenu peut représenter en différentes couleurs les organes, les structures vasculaires, ou un ensemble tumoro-viscéral avec ses rapports anatomiques [17] (Fig. 3
                        ).

# Apport de la 3D en pratique quotidienne

## Évaluation préopératoire

L’une des premières séries rapportant l’utilisation de la reconstruction 3D pour les duodéno-pancréatectomies céphaliques (DPC) a été publiée en 2007 par Brennan et al. [18], qui soulignaient une excellente appréciation des variations anatomiques vasculaires par les chirurgiens lors de la planification opératoire. Ces résultats préliminaires ont été confirmés par une étude plus large conduite par Yang et al. en 2014 [19], qui rapportaient une sensibilité et une spécificité de 100 % pour la détection des variations artérielles anatomiques à partir de modèles 3D, lesquelles concernaient 12,3 % de la cohorte étudiée.

La reconstruction 3D pourrait offrir un avantage significatif sur l’imagerie 2D dans l’évaluation préopératoire de la marge de résection, notamment artérielle, qui constitue un élément clé dans la stratégie chirurgicale des tumeurs pancréatiques. Dans une étude rétrospective portant sur 105 patients, Griser et al. [20] (2010) ont montré une meilleure performance diagnostique de la 3D pour l’évaluation de l’envahissement artériel, avec une aire sous la courbe significativement supérieure à celle de l’imagerie 2D. Ces résultats ont été confirmés par Fang et al. [21] (2012), qui ont observé une amélioration de la sensibilité, de la spécificité, et des valeurs prédictives positive et négative grâce à la reconstruction 3D, au point de proposer une nouvelle classification de la résécabilité tumorale basée sur ces modèles tridimensionnels. Une des hypothèses avancées pour expliquer cette supériorité est que l’imagerie 2D tend à sous-estimer le volume tumoral réel [22] et qu’il existe une corrélation entre le volume tumoral, le stade TNM et le risque de récidive [23].

Il convient toutefois de souligner qu’aucune étude n’a à ce jour spécifiquement évalué l’apport de la reconstruction 3D après chimiothérapie néoadjuvante, alors même que cette situation clinique est de plus en plus fréquente dans la prise en charge des adénocarcinomes pancréatiques.

Dans un essai prospectif rapporté en 2021, Zhou et al. [24] ont suggéré que l’utilisation de la reconstruction 3D en préopératoire pouvait aider à prédire l’échec de la préservation des vaisseaux spléniques lors des pancréatectomies gauches cœlioscopiques. Grâce à l’analyse fine du volume tumoral et de la surface de contact entre la tumeur et la veine splénique, les auteurs ont montré que la 3D permettait d’anticiper les cas dans lesquels une conservation vasculaire était moins envisageable.

Certaines études suggèrent enfin que les reconstructions 3D pourraient contribuer à prédire le risque de morbi-mortalité, en particulier la fistule pancréatique et l’insuffisance pancréatique exocrine postopératoire. Dans une étude de Fang et al. [25], un indice de masse corporelle (IMC)>25,3kg/m2 ainsi qu’un volume résiduel pancréatique>27,8mL, mesuré à partir des reconstructions 3D, étaient significativement associés à un risque accru de fistule postopératoire. À l’inverse, Miyamoto et al. [26] ont montré que certains facteurs anatomiques ou histologiques, comme un volume résiduel faible, un pancréas dur, ou un stade tumoral avancé (TNM III/IV), étaient plutôt corrélés à une insuffisance exocrine pancréatique après chirurgie. Enfin, le volume tumoral mesuré en 3D serait un meilleur prédicteur de mortalité précoce que le diamètre maximal mesuré en 2D [27].

## Navigation peropératoire

Une fois la reconstruction réalisée et les difficultés techniques potentielles identifiées en amont, le modèle 3D peut être utilisé simplement en salle d’opération, par projection sur écran, pour guider le geste technique. Les premières publications sur l’utilisation peropératoire de la 3D datent des années 2000 [28], mais c’est l’essai randomisé de Fang et al. [29] publié en 2014 qui constitue l’une des premières études cliniques robustes sur le sujet. Cet essai incluait 89 patients répartis en deux groupes : chirurgie pancréatique conventionnelle versus chirurgie assistée par reconstruction 3D manipulée sur écran. Les résultats étaient encourageants, avec une réduction de la durée opératoire, des pertes sanguines, du taux de complications postopératoires, et de la durée d’hospitalisation dans le groupe bénéficiant de l’assistance 3D. Ces bénéfices ont été corroborés par d’autres essais plus récents [30–32], notamment par Aoki et al. [33], dans une étude publiée en 2020, qui rapportait également des durées opératoires plus courtes (171,9±51,7min versus 240,6±24,8min, p
                        =0,001) et des pertes sanguines moindres (168,5±347,6g versus 330,0±211,4g, p
                        =0,008) chez les patients opérés avec assistance 3D.

Toutefois, les résultats sont plus contrastés lorsqu’il s’agit de projeter les reconstructions 3D en réalité augmentée (RA). L’usage de cette technologie en chirurgie pancréatique reste encore expérimental et soulève plusieurs limites pratiques. La voie d’abord ouverte nécessite le port de lunettes ou de casques de réalité augmentée, dont l’ergonomie peut être discutable en peropératoire, sans compter le coût d’acquisition élevé de ces dispositifs. Dans une étude pilote de 2014, Onda et al. [34] ont rapporté que la RA permettait une identification plus rapide des structures vasculaires, mais sans bénéfice significatif sur la durée opératoire ou les pertes sanguines. Plus récemment en 2023, Wu et al. [15] ont observé des durées opératoires supérieures dans le groupe RA comparé à la chirurgie conventionnelle, probablement du fait de la manipulation du système ou de la courbe d’apprentissage. Toutefois, cette étude rapportait des bénéfices cliniques tangibles, avec une réduction des pertes sanguines, du taux de fistule pancréatique et de la durée de séjour hospitalier.

# Apport de la 3D dans l’enseignement chirurgical

La chirurgie du pancréas, en raison de sa complexité anatomique et technique, représente un véritable défi pour la formation des futures générations de chirurgiens. À ce titre, les reconstructions 3D ont un rôle croissant à jouer dans l’enseignement de l’anatomie chirurgicale. Plusieurs travaux rapportés dans la littérature soutiennent cette approche.

Un des premiers bénéfices identifiés est une meilleure compréhension des images en coupe rendue possible par la manipulation interactive des volumes 3D, comme l’ont montré Bailer et al. [35]. Cette amélioration semble toutefois plus marquée chez les internes ayant déjà acquis un certain niveau d’expérience clinique, suggérant que la 3D est un outil d’approfondissement plus que d’initiation. De même, Lin et al. [36] ont souligné que la connaissance théorique préalable de l’anatomie est un prérequis indispensable pour tirer pleinement profit de la 3D.

La reconstruction 3D joue également un rôle central dans la formation à la planification opératoire. Dans cette optique, plusieurs études ont comparé l’usage de la 3D virtuelle à celui de modèles physiques issus de l’impression 3D. Ces derniers semblent présenter un intérêt pédagogique majeur en offrant une expérience tactile et spatiale directe, notamment pour la mémorisation des séquences opératoires et la simulation des gestes [37–39].

Cependant, malgré ces avantages, l’impression 3D reste une technique chronophage et encore relativement onéreuse [40].

# Limites et perspectives des reconstructions 3D en chirurgie pancréatique

La reconstruction 3D du pancréas repose actuellement sur des Images 2D (tomodensitométrie ou IRM), dont la qualité dépend de l’épaisseur des coupes et de la stabilité du patient. Les reconstructions manuelles ou semi-automatisées sont chronophages et nécessitent une expertise. L’externalisation du traitement par des sociétés privées spécialisées ou le développement d’outils automatisés, notamment grâce au deep learning, pourrait améliorer la précision et réduire le temps de traitement. Des études comparatives et médico-économiques entre les différentes solutions devront être conduites pour passer d’un engouement pour une innovation à des pratiques fondées sur les preuves.

Une des principales limites est qu’une reconstruction reste virtuelle, sans matérialité ni retour tactile. L’impression 3D permettrait de produire des modèles anatomiques palpables et réalistes, pour la planification opératoire, l’enseignement, et l’information du patient. De même, ces impressions pourraient être réalisées au sein des établissements via des plateformes dédiées à l’impression 3D, ou bien externalisées via des sociétés spécialisées.

À ce jour, la voie ouverte demeure l’abord privilégié en chirurgie pancréatique dans de nombreuses situations, notamment en cas de tumeur localement avancée ou de geste complexe. Concernant la DPC qui est l’intervention la plus fréquente, les essais randomisés comparant la coelioscopie à la voie ouverte n’ont pas démontré de manière formelle un bénéfice clair de l’approche mini-invasive en termes de morbi-mortalité ou de résultats oncologiques [41]. De même, la voie robotique, bien qu’innovante, doit encore faire ses preuves dans des études de haut niveau méthodologique avant d’être généralisée [42].

Dans ce contexte, la réalité augmentée (RA) pourrait représenter un véritable game changer pour les approches mini-invasives. En effet, la possibilité de projeter en temps réel les reconstructions 3D directement sur l’écran du laparoscope ou du robot chirurgical permettrait de compenser l’absence de repères tactiles et visuels propres à la chirurgie ouverte [43]. Cette intégration technologique, difficilement transposable en chirurgie conventionnelle, renforcerait la sécurité et la précision des gestes dans les procédures mini-invasives.

# Conclusion

La reconstruction 3D offre un apport significatif en chirurgie pancréatique, tant pour la planification, le guidage peropératoire que pour l’enseignement. Toutefois, son intégration en routine nécessite des études comparatives de qualité afin de passer d’une innovation technologique à une pratique fondée sur les preuves.

# Droits de l'homme et droits des animaux

Les auteurs déclarent que les travaux décrits n'ont pas donné lieu à des expérimentations sur des êtres humains ou des animaux.

# Consentement éclairé et informations sur le patient

Les auteurs déclarent que les travaux décrits n'impliquent ni patients ni volontaires.

# Source de financement

Aucun.

# Contributions des auteurs

Tous les auteurs attestent qu'ils répondent aux critères actuels du Comité international des rédacteurs de revues médicales (ICMJE) en matière de paternité littéraire.