Le robot de chirurgie des os du crâne RoBoSculpt, développé par Jordan Bos de l'Université de technologie d'Eindhoven. Sur la droite, il y a un morceau fantôme de base de crâne; le reste du crâne a été ajouté virtuellement pour montrer où se trouve ce morceau d'os. Crédit :Bart van Overbeeke/Université de technologie d'Eindhoven
Le perçage d'un trou dans la base du crâne demande une grande précision et prend souvent plusieurs heures, une procédure exigeante pour un chirurgien. Des chercheurs de l'Université de technologie d'Eindhoven (TU/e) ont développé un robot chirurgical pour prendre en charge cette tâche. Avec une précision submillimétrique, le robot peut fraiser automatiquement et en toute sécurité une cavité de la forme et des dimensions souhaitées. Jordan Bos a obtenu son doctorat le 16 avril pour le robot qu'il a conçu et construit. Le robot devrait effectuer sa première intervention chirurgicale d'ici cinq ans.
Chaque année, les chirurgiens en trépanent plus de 100, 000 personnes dans le monde, par exemple pour traiter des infections ou un cancer, ou pour placer un implant cochléaire. C'est une tâche délicate, car ils rencontrent pas mal de structures qu'ils doivent éviter, comme les nerfs moteurs et sensitifs, et les structures de l'oreille interne. En outre, la limaille osseuse et le sang gênent la vue au microscope pendant la procédure. Le chirurgien doit donc travailler avec une concentration extrême, souvent pendant des heures, dans une posture inconfortable.
A la demande du médecin ORL et chirurgien de la base du crâne Dirk Kunst de l'UMC Radboud à Nijmegen, Jordan Bos a développé un robot pour prendre en charge au moins une partie de ces opérations. Il a d'abord visité une vingtaine d'opérations de la base du crâne pour étudier ces interventions, puis conçu une vingtaine de concepts. Il a créé une conception détaillée du meilleur concept et a construit un prototype, qui est maintenant prêt, et avec lequel les premiers tests techniques ont déjà été effectués.
Le robot, appelé RoBoSculpt, fonctionne sur la base d'instructions précises du chirurgien, qui indique avec précision le site de forage sur les images CT du crâne du patient. Le robot se compose d'un bras avancé qui contient un outil de forage chirurgical. Avant l'opération, la tête du patient est fixée avec précision en position, puis le robot fraise la cavité souhaitée.
RoboSculpt, le robot de chirurgie de la base du crâne développé par Jordan Bos de l'Université de technologie d'Eindhoven. Le robot tient un morceau fantôme de la base du crâne. Crédit :Bart van Overbeeke/Université de technologie d'Eindhoven
Tâche fastidieuse
Parce que le robot travaille en principe plus vite qu'un chirurgien, la durée d'une opération peut être raccourcie. On s'attend à ce que le robot permette des procédures plus précises, avec des temps de récupération plus courts, et entraînera moins de complications et d'opérations de récupération. Cela rendrait ces types d'opérations moins stressants pour le patient et potentiellement moins coûteux. Les chirurgiens en profitent, car ils sont soulagés d'une lourde tâche.
Le robot est en fait un avancé, fraiseuse commandée par ordinateur, ou une fraiseuse CNC, avec sept axes de mouvement. Grâce au grand nombre d'axes, l'appareil est très précis, et se distingue par sa compacité, haut niveau de rigidité, faible poids et le jeu minimal sur les axes. Le robot peut également être recouvert d'une housse stérile, ce qui est important dans la salle d'opération.
Dirk Kunst, chirurgien de la base du crâne, qui a agi en tant que co-superviseur pour Bos, est enthousiasmé par le robot. « C'est une étape importante vers la salle d'opération du futur. RoBoSculpt est une collaboration optimale entre le chirurgien et la machine ; ils se complètent vraiment pour obtenir les meilleurs résultats pour le patient. »
Les premiers tests précliniques avec le robot débuteront cette année à l'UMC Radboud. La première opération sur un patient pourrait avoir lieu dans deux à trois ans. Une première procédure possible serait que le robot effectue les travaux préparatoires, et le chirurgien effectue le forage final crucial, afin d'acquérir de l'expérience en toute sécurité avec le robot. La société Eindhoven Medical Robotics envisage de commercialiser la technologie, en partenariat avec TU/e.
Un robot préprogrammé pour effectuer une intervention chirurgicale est un nouveau développement. Néanmoins, Bos ne pense pas que les robots pourront effectuer toutes sortes d'autres opérations à court terme. "La conception de ce robot n'est applicable qu'aux applications de précision pour les structures dures du corps humain, spécifiquement les os. Les tissus mous ne peuvent pas être fixés avec suffisamment de précision."
