La robotique en médecine

Aujourd'hui il existe deux types de robots dans le domaine médical :

Les robots d'aide au diagnostic et les robots qui sont des outils chirurgicaux, ils sont dis "robots chirurgiens".

 

Les robots d'aide au diagnostic sont des robots très récents puisqu'ils existent depuis maintenant 30 ans. Ils sont principalement basés sur de l'imagerie (scanner, IRM, échographie, endoscopie). Ils permettent aux chirurgiens d'obtenir des informations sur les pathologies et ce rapidement.

Les "robots chirurgiens", aident les médecins pendant l'opération. Avant ces outils, les chirurgiens ne disposaient que de très peut d'outils. Leurs mains étaient leur principales alliées. La présence de robots dans les cliniques est donc un réel progrès.

 

Des robots médicaux ont été développés offrant aux médecins de nouvelles perspectives en termes de détection des pathologies, de précision dans les gestes ainsi qu'à l'entrainement.

 

Voici des exemples de robots qu'il existe à l'heure actuelle ainsi que les différents projets de robots pour le futur :

 

 

Neuromate et Robodoc

Neuromate et Robodoc sont les deux premiers robots chirurgiens.

 

Neuromate a commencé à être utilisé en 1989. Neuromate est un système robotisé à bras articulé associé à un ordinateur.

La neurochirurgie demande une extrême précision et la moindre erreur de manipulation peut avoir des conséquences très graves pour le patient, c'est pourquoi l'utilisation d'outils augmentant la précision est importante. Neuromate utilise la même procédure que la chirurgie stéréotaxique mais avec une meilleure planification, une plus grande précision et une exécution plus simple.

 

Robodoc lui a été créé en 1992. Ce robot est destiné à la chirurgie de la hanche (donc au domaine de l'orthopédie). Il permet la pose de prothèses de hanches en creusant à l'aide d'une fraise, un trou dans la tête du fémur. Robodoc est un système actif : il opère de manière autonome.L'opération se réalise sans que le chirurgien intervienne, ce qui est un fait très rare.

Les robots synergiques : Acrobot et Dermarob

On appel robots synergiques les robots sensibles au toucher.

Ces robots sont la continuation de la main du chirurgien, puisque ce dernier manipule l’instrument porté par le robot. Ces robots sont équipés de capteurs d’efforts leur permettant de ressentir et de suivre la main du chirurgien. Le robot est donc en quelque sorte la 3ème main du chirurgien, une main plus précise qui permet au chirurgien d’éviter les zones à risque.

Acrobot, appartenant à cette catégorie de robots, est par exemple utilisé lors de la pose de prothèse totale du genou.

 

L’utilisation de capteurs d’efforts au bout d’un robot permet de faire glisser un instrument sur une surface en y exerçant une pression prédéterminée. Cette maitrise des efforts exercés sur le patient est nécessaire dans le domaine dermatologique, dans le cas de la greffe de peau. Il s’agit du prélèvement de la peau destinée à être greffée chez les grands brulés. Dermarob est un des ces robots qui permettent le prélèvement de peau. Ce robot qui est aussi appelé Scalpp est aussi un robot synergique avec capteur d’effort. Ce bras articulé fait avancer l’instrument de prélèvement à une vitesse et une pression invariable.

 

 

Les simulateurs chirurgicaux

Il existe des robots permettant de simuler les symptômes de maladies. Ces robots simulateurs restituent le plus fidèlement possible le comportement de l’organisme. Ainsi les chirurgiens peuvent s’entrainer à divers actes chirurgicaux et améliorer la qualité de leurs interventions sur les patients. Voici un éxemple de robot simulateur dans la cas de la chirurgie de la cataracte :

Ce simulateur chirurgical a été créer à travers une collaboration entre l'Inria et le CHRU de Lille. Il intègre un système de suivi infrarouge des instruments chirurgicaux, une modélisation du cristallin (élément qu'il faut remplacer durant l'opération afin de remédier à la maladie) et des autres constituants de l’œil, et permet de simuler les étapes clés de l’opération dans un environnement chirurgical réaliste. 

Da Vinci S

Le concept du Robot chirurgical Da Vinci S a été developpé dans les années 90.

Ce robot a été créer par Intuitive Surgical.inc, il a hérité du nom de l'illustre savant car ses créateurs le considerais comme l'homme le plus intelligent au monde.

 

Le robot Da Vinci est en deux parties :

  - une console permettant au chirurgien de guider les bras mécaniques avec des sortes de joysticks.

 

 

- La partie dite active du robot ; c'est à dire l'ensemble des bras opérateurs situés à coté de la table d'opération.

 

A partir de la console, le chirurgien commande les 3 bras opérateurs, ainsi qu'une double caméra 3D HD possédant un zoom x10 d'une précision incomparable.

Le robot en lui même est placé juste au dessus du patient et effectue des incisions au millimètre prêt.

 

Da Vinci permet aux médecins de pratiquer la chirurgie d'une manière jamais expérimentée auparavant. Avec le chirurgien assis à une console à quelques mètres du patient, da Vinci traduit les mouvements du chirurgien en micromouvements. Cette pratique est appelée la télé chirurgie. Da Vinci permet d'acquérir une meilleure visualisation, une meilleure dextérité ainsi qu'une meilleure précision, le tout en permettant au chirurgien de réaliser des procédures par de minuscules incisions 1-2 cm.

Il est certainement le robot le plus perfectionné et le plus utilisé dans le domaine de la médecine.

Il a notamment permit l'ablation complète du cancer de la prostate ainsi que celle du cancer de la langue.

 

Soigner les soldats en pleine bataille

La médecine militaire est un domaine dans lequel les robots pourraient avoir un vrai rôle à jouer.

Voici un article du bien public montrant comment ce développement va se faire :

 

Le Pentagone a débloqué très récemment 12 millions de dollars pour mettre au point des robots capables d’opérer les soldats blessés en plein champ de bataille.

« Le principal défi est d’apporter des soins médicaux de haute qualité aussi près que possible sur le terrain, au plus près des soldats », « Pour le moment, les ressources sont limitées à ce qu’un médecin militaire peut emmener avec lui » explique John Bashkin, un responsable du Laboratoire SRI, un institut de recherches qui travaille souvent avec le département américain de la défense.

Les chercheurs SRI soulignent qu’il faudra attendre une dizaine d’années au moins avant de voir apparaitre ce type de robots sur un terrain d’opération militaire. Ils seront commandés, en temps réel et à distance, au moyen d’une liaison sans fil. Le système devra être fiable, pour transmettre sans erreur aux bras articulés les instructions des chirurgiens, et solide pour fonctionner sous les tirs.

Les premières recherches de SRI sur cette « téléchirurgie », remonte aux années 80. Le robot issue de ces travaux, nommé Système chirurgical de Vinci, s’est révéler être trop volumineux et trop dépendant des humains pour être opérationnel sur le terrain.

 

Soigner nos soldats sur le champ de bataille ne sera donc pas facile mais les Etats unis semble être déterminé à y parvenir dans les prochaines années.


La médecine est donc l'un des domaines les plus évolué et l'un des plus prometteurs en matière de robots.

Il n'y a aucun point négatif à relever quand à l'expansion des robots dans ce domaine. Ils permettent de sauver des vies en complétant les hommes et non en les remplaçants. 

Cependant cet équilibre homme-machine ne sera pas conservé car le véritable objectif des diverses nations est de substituer intégralement l'homme en tous domaine, y compris la médecine.