La robotique médicale à l'université Louis Pasteur de Strasbourg

En partenariat avec le CNRS :

Voir les travaux de l'équipe Automatique, Vision et Robotique (Equipe AVR) :

==> Robotique médicale

==> Chirurgie cardiaque robotisée : "Une opération chirurgicale est dite mini-invasive lorsque l'abord chirurgical se fait par de petites incisions et non 'à ciel ouvert'. Pour le chirurgien, la vision directe du site opératoire est remplacée par une image 2D sur un écran via un endoscope (ou éventuellement 3D avec une tête stéréoscopique), avec les limitations que cela induit : éclairement imparfait, zones d'ombre, perception du relief difficile (dans le cas 2D), champ de vision limité avec des risques d'occlusion. Les instruments chirurgicaux utilisés offrent les mêmes fonctionnalités que les instruments conventionnels".

"Pour réussir ce challenge [de l'opération à coeur battant, en chirurgie robotique], la chirurgie cardiaque à coeur battant passera nécessairement dans les prochaines années par une plus grande assistance robotisée des gestes".

Source :
http://eavr.u-strasbg.fr/index.php

Chirurgie mini-invasive robotisée à coeur battant :

Par Jacques Gangloff, EAVR, Université Louis Pasteur, Strasbourg :

"La chirurgie cardiaque, comparée à d’autres types de chirurgies, présente la particularité d’être très minutieuse tout en étant pratiquée sur un organe naturellement en mouvement. Or, réaliser des gestes précis sur une structure en mouvement s’avère très difficile, voire impossible. C’est pourquoi ce type de chirurgie se pratique habituellement sur coeur arrêté ou du moins stabilisé.
En chirurgie cardiaque mini-invasive robotisée, les instruments sont insérés au travers de petites ouvertures inter-costales et sont guidés depuis l’extérieur par des bras robotiques télémanipulés. Avec un tel système, il est possible de réaliser des gestes d’une grande précision, notamment grâce aux propriétés de démultiplication et de filtrage des systèmes de télémanipulation. Des opérations de chirurgie cardiaque ont été réalisées avec les systèmes Zeus™ et da Vinci™ sur coeur arrêté en utilisant le système HeartPort™ ou sur coeur battant en utilisant un stabilisateur totalement endoscopique (comme l’Octopus TE de Medtronic®). Néanmoins, l’idéal serait que le robot suive automatiquement le coeur battant non stabilisé de manière transparente pour le chirurgien qui pourrait se concentrer sur la tâche utile. Nous pensons qu’un tel suivi n’est pas possible avec les systèmes Zeus™ ou da Vinci™ car ils sont trop lents.

Par ailleurs, en chirurgie cardiaque, plus que dans d’autres chirurgies, l’information d’effort est cruciale à cause de la minutie des gestes à effectuer — une artère coronaire fait 2 mm de diamètre, un fil de suture pour une anastomose fait 8/100 de millimètre — et afin d’éviter toute rupture ou déchirure. C’est pourquoi il faudrait que ce système idéal puisse restituer fidèlement les efforts utiles d’interaction dus aux gestes du chirurgien tout en filtrant les efforts dus aux battements cardiaques et aux mouvements respiratoires. Ceci passe également par la conception d’un système dédié équipé d’un capteur d’effort miniature placé de telle sorte que l’on puisse faire ressentir au chirurgien les interactions de ses instruments avec l’organe manipulé."

D’où le double objectif :

"1. Suivre le cœur qui bat de manière transparente pour le chirurgien qui aurait l’impression d’opérer un cœur virtuellement stabilisé. Ce mode autonome pourrait exploiter les mesures des efforts d’interaction et les informations visuelles.
2. Restituer au chirurgien de manière fidèle les efforts utiles d’interaction de l’outil avec les tissus tout en filtrant les composantes de la mesure d’effort dues aux battements."

Source :
eavr.u-strasbg.fr/fr/teaching/files/sujet_jacques.pdf
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Thèse de doctorat de Jacques Gangloff : "Avertissements rapides d'un robot manipulateur à 6 degrés de liberté" :

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