Placer une vis de 4 mm de diamètre dans un os qui mesure en moyenne 6 mm de large avec d’un côté des artères cérébrales, de l’autre la moelle épinière. Une opération à risque même pour les meilleurs chirurgiens. Le robot, mis au point par Szymon Kostrzewki, Philippe Bérard et d’autres chercheurs du groupe «Virtual Reality and Active Interfaces »(VRAI) - de Charles Baur au Laboratoire de Systèmes Robotiques (LSRO2) de l’EPFL, a démontré une précision à 0,5 mm près pour cette opération. Des tests sont actuellement effectués sur des corps donnés à la science au CHUV. Une start-up, KB Medical, est en train d’être créée.
Un guide pour percer les vertèbres
Le robot compact, sous la forme d’un petit boîtier, est maintenu par une structure passive au dessus du champ opératoire. Son secret: une conception mécanique de haute précision combinée à un contrôle automatique, lui confèrent sa précision sans faille. Cette fiabilité ne serait pas possible sans un œil de lynx. Une caméra de tracking optique, développée par Atracsys, autre spin-off du VRAI au LSRO2, lui permet de suivre la trajectoire de cette perceuse médicale précisément et en temps réel. Les informations sont transmises à un logiciel qui permet au robot de se repositionner en permanence selon la trajectoire préétablie par le chirurgien.
Même la vibration du percement est corrigée
Comme pour toute opération de la colonne, une tomographie préalable est nécessaire. Sur cette image le chirurgien définit virtuellement le meilleur emplacement pour la vis et la position adéquate du fantôme du robot. Une fois le patient installé pour l’opération, le praticien aligne à l’écran le robot réel sur le fantôme. Ce guide pour la perceuse, le Neuroglide, garde la position souhaitée au dixième de millimètre près durant le perçage du trou. Même le léger déplacement lié à la vibration du percement est compensé. «Finalement l’opération ne dure qu’une ou deux minutes supplémentaires par rapport aux méthodes manuelles courantes assistées par ordinateur, souligne Szymon Kostrzewski, soit le temps nécessaire au système pour placer le robot». Dans le futur le temps de l’opération devrait être raccourci considérablement grâce à un percement percutané.
Le placement optimal des vis évalué actuellement à 68%
Suite à un accident, une hernie discale ou de l’ostéoporose, placer une vis pour souder les vertèbres cervicales peut devenir nécessaire pour soulager le patient de douleurs irradiantes et incommodantes. «Environ 400’000 poses de vis dans la colonne vertébrale sont pratiquées chaque année en Europe» souligne Philippe Bérard. Or, d’après un article publié dans l’ «International Journal on Medical Robotics and Computer Assisted Surgery», près de 4% des opérations manuelles de la seconde vertèbre cervicale présentent des complications neurologiques. L’incidence des blessures artérielles est de 4 à 8 % et le placement optimal des vis ne serait que d’un peu plus de 68 %. «Le marché mondial des appareils de fusion spinale est de plusieurs milliards de dollars», souligne Philippe Bérard.
Essais cliniques en 2013
La start-up KB Medical qui est en train d’être créée par Szymon Kostrzewski et Philippe Bérard pour commercialiser le système, espère finaliser un second prototype d’ici un an et passer à des essais cliniques en automne 2013. D’autres applications sont d’ores et déjà prévues pour ce système robotique. Par exemple pour la chirurgie en otorhinolaryngologie en utilisant des appareils avec un retour de force pour l’ablation de tumeurs qui présentent une résistance différente des cartilages et autres tissus avoisinant.
