Robotique chirurgicale, Robotique de réhabilitation

(extrait du Rapport sur la Recherche et l’Industrie en Robotique en France, 10 Mai 2012)

(auteurs: Michel de Mathelin, Etienne Dombre)

La robotique chirurgicale se définit comme la robotique d’assistance au médecin pour la préparation et la réalisation du geste médical ou chirurgical. Elle recouvre un large éventail de systèmes robotiques très différents : robots d’intervention télémanipulés, robots de positionnement d’instruments ou d’ancillaires, systèmes de comanipulation, systèmes robotisés d’imagerie ou de radiothérapie, systèmes d’exploration endoluminale, simulateurs avec interfaces à retour d’effort, etc. Un système robotique médical ou chirurgical ne se limite pas au robot lui‐même, mais inclut le plus souvent un logiciel de planification pré‐opératoire, un logiciel de supervision et de commande du dispositif robotique, ainsi qu’une interface homme machine.

La robotique de réhabilitation se définit comme la robotique d’aide aux exercices de réhabilitation de personnes ayant subi un traumatisme. Elle recouvre des dispositifs de sollicitation mécanique de différentes parties du corps, mais aussi de sollicitation de processus cognitifs ou des différents sens de la personne. Le système robotique ne se réduit pas au dispositif mécanique et à son actionnement, mais inclut le plus souvent un logiciel de programmation des exercices et un logiciel de supervision enregistrant différents signaux biophysiques. Les systèmes de réhabilitation sont également proches des systèmes d’entraînement des athlètes que l’on peut inclure dans le domaine.

Les robots médicaux, chirurgicaux ou de réhabilitation ont différentes particularités par rapport à d’autres systèmes robotiques :

  •  Ils doivent fonctionner au contact de l’homme en toute sécurité ;
  •  Ils doivent respecter des normes de fabrication et de conception particulières ;
  •  Ils doivent montrer un bénéfice pour le patient ou l’utilisateur.

Ces particularités génèrent des barrières difficiles à franchir en plus de la complexité inhérente de la robotique, qui sont : une conception spécifique du dispositif robotique pour gérer la sécurité, des compétences de fabrication et règlementaires particulières, une interaction très étroite avec le milieu médical et la mise en oeuvre d’essais complexes.

PhD Thesis

Les principaux laboratoires de recherche en robotique médicale sont regroupés dans un réseau qui a été sélectionné dans le cadre des Investissements d’avenir à la fois comme Equipement d’excellence (Equipex) : Robotex (http://equipex‐robotex.fr) et comme Laboratoire d’excellence (Labex) : CAMI (http://www.cami‐labex.fr). Il s’agit des laboratoires :

  •  ISIR à Paris ;
  •  LIRMM à Montpellier ;
  •  ICube (anciennement LSIIT) à Strasbourg ;
  •  TIMC à Grenoble.

Il s’agit de laboratoires mixtes entre le CNRS et les universités ou écoles du site qui ont la
particularité d’être implantés en tout ou en partie au sein de CHU avec des équipes de recherche mixtes comprenant des chercheurs et des médecins.
Il faut y ajouter également des équipes de recherche qui travaillent dans le domaine de l’assistance au geste médical ou chirurgical sans concevoir de robots, mais en réalisant des systèmes informatiques. On citera :

  •  LaTIM à Brest ;
  •  LTSI à Rennes ;
  •  Equipe Shaman à l’INRIA, etc.

La robotique médicale, encore plus que d’autres disciplines de la robotique, est confrontée à un temps de cycle des projets très long lié à la nécessité impérieuse de non seulement réaliser un voire plusieurs prototypes, mais également de les tester et valider in vivo. Les investissements sont considérables et les procédures d’homologation longues et complexes. Ainsi, peu de robots médicaux franchissent le pas du laboratoire pour tenter l’aventure industrielle et encore moins sont des succès commerciaux.

RI-MAN, un robot médical, créé en 2006 au Japon.Cependant, les enjeux en termes d’innovation industrielle sont majeurs étant donné l’importance croissante du marché de la robotique médicale, en raison de la demande constante de l’amélioration de la qualité de soins, du vieillissement de la population et de la réduction du nombre de médecins. L’attente du public (et des médias qui survendent parfois ces nouvelles technologies) est très grande.

La tendance actuelle est aux systèmes dédiés. Ils peuvent être considérés comme des outils de chirurgie dotés d’un actionnement et d’une intelligence car souvent connectés à un ordinateur. Rentrent dans cette catégorie tous les robots porte‐aiguille, les robots‐guides pour la chirurgie orthopédique, les robots pour la chirurgie transluminale ou trocart unique, les cathéters actifs, les stabilisateurs cardiaques actifs ou encore les robots autonomes de type capsules ingérables.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s