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La robotique appliquée à la chirurgie

La chirurgie intègre des systèmes robotiques et de traitement d'images afin d'assister interactivement un chirurgien dans ses activités de planification puis d'exécution de procédures chirurgicales.

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Eve Coste-Manière Chercheur en robotique

La chirurgie intègre des systèmes robotiques et de traitement d'images afin d'assister interactivement un chirurgien dans ses activités de planification puis d'exécution de procédures chirurgicales.

L'objectif clinique de cette chirurgie robotisée est de contribuer au renforcement de la qualité des soins en limitant le traumatisme opératoire (réduction de la taille des incisions, des délabrements tissulaires...) pour le bénéfice du patient et de la société, et en accord avec l'éthique médicale. Plusieurs types de chirurgie comme la neurochirurgie, l'orthopédie, la microchirurgie, la laparoscopie en chirurgie générale et en chirurgie cardiaque bénéficient aujourd'hui de l'apport de la robotique.

Concrètement, la chirurgie robotisée couvre toute la procédure opératoire depuis l'acquisition et le traitement des données jusqu'à l'intervention chirurgicale et au contrôle post-opératoire.

En phase pré-opératoire, il s'agit de modéliser, pour chaque patient, les organes rigides (tels que les os) ou déformables (tels que le coeur), cibles de l'intervention. Pour ce faire, les spécificités des modalités d'imagerie médicale et les informations pertinentes qu'elles proposent sont exploitées. Les structures anatomiques mises en évidence sont ensuite
utilisées lors de la préparation du planning opératoire et de sa simulation.
Ces deux phases intègrent les modèles mécaniques du robot pour décrire et simuler les mouvements, et éventuellement les forces réalisables.


Ce planning est ensuite mis en corrélation avec le patient au bloc, en phase per-opératoire. Le système robotique peut alors fournir une aide active en guidant, contraignant les mouvements du chirurgien pour la réalisation précise de la procédure planifiée (exemple de robot porteur de guide d'aiguille à biopsie en neurochirurgie). Dans certains cas, le
robot peut agir de façon autonome pour réaliser tout ou partie de la procédure opératoire envisagée (exemple de robot actif réalisant le fraisage du fémur lors de la pose de prothèse de hanche).

Dans le cas des robots chirurgicaux téléopérés, le chirurgien, à partir d'une console maître, dispose d'une vision agrandie de l'organe à opérer, parfois tri-dimensionnelle, et potentiellement augmentée d'incrustation d'images de synthése des organes modélisés précédemment. Les mouvements du chirurgien sont filtrés, réduits et transférés au robot esclave distant, qui réalise le geste chirurgical sur l'organe (exemple du robot d'Intuitive Surgical utilisé pour pontage cardiaque en chirurgie cardiaque à l'hôpital Broussais/Inria). Au delà de l'amélioration des robots médicaux invasifs atuels, des micro-robots permettront dans le futur de traiter des lésions sans ouvrir le patient.

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