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#Santé #Article - 27-01-2021

La robotique chirurgicale qui scanne, entend, sent et agit

La robotique chirurgicale qui scanne, entend, sent et agit

Les chirurgiens font un usage optimal de tous leurs sens pour maîtriser les opérations difficiles. Lorsque la visibilité est mauvaise, ils localisent l'anatomie par palpation où ils entendent le moment optimal pour arrêter le forage. Qui, aujourd'hui, confierait son propre corps à un chirurgien qui n'utilise que la vision directe, négligeant toutes les autres informations ?

C'est pourtant à cela que s'intéressent les robots chirurgicaux semi-autonomes les plus avancés à ce jour. Semblables à des pilotes automatiques, les robots existants suivent un chemin prédéfini uniquement basé sur des données d'images médicales. Mais lorsque les choses deviennent difficiles, ils manquent de capacités de détection non visuelle et l'expert humain doit prendre le relais.

Une collaboration internationale vise désormais le développement des robots chirurgicaux qui accèdent à un large éventail de capacités de détection pour maîtriser de manière autonome, des tâches chirurgicales complexes. À cette fin, ces robots intégreront des sens comparables, voire supérieurs à ceux des humains. Les robots apprennent à détecter à travers les tissus, à sentir, à écouter, à interpréter et à agir. Globalement, l'ambition est de fournir une précision "fonctionnelle" supérieure.

Le projet de recherche "FAROS" réunit les meilleurs experts dans leur domaine : l'hôpital universitaire Balgrist en Suisse, la KU Leuven en Belgique, Sorbonne Université en France et le King's College London en Angleterre. "FAROS" est soutenu par Horizon 2020 ICT.

Les chirurgiens s'appuient sur leur expérience et sur leurs sens pour maîtriser les interventions chirurgicales difficiles. C'est pourquoi, ils sont de loin supérieurs à tout robot chirurgical jusqu'à aujourd'hui. Le projet "FAROS" annonce un tournant dans la robotique conventionnelle : les systèmes de navigation des robots seront équipés de capteurs cartographiques, auditifs et haptiques à grand champ. Le comportement autonome de type chirurgien avec une intelligence physique et cognitive sera rendu possible.

Le projet de recherche international prévoit les éléments clés suivants : des capteurs non visuels qui forment une représentation multidimensionnelle de la tâche chirurgicale ; des modèles fonctionnels qui mettent en relation les signaux avec les paramètres fonctionnels et les contrôleurs, qui produisent des actions robotiques autonomes et sensibles optimisant les performances fonctionnelles.

Ce nouveau concept, que nous appelons la chirurgie robotique fonctionnellement précise (FAROS : Functionally Accurate RObotic Surgery), sera présenté et validé sur des chirurgies complexes de la colonne vertébrale.

Emmanuel Vander Poorten, qui dirige le consortium, explique : "Les chirurgiens experts évaluent rigoureusement chaque situation et sont capables de déterminer sur place un geste chirurgical adéquat et optimal. Souvent, cela se fait de manière automatique". De plus : "c'est cette intelligence physique que FAROS vise à saisir et à intégrer dans la prochaine génération de robots chirurgicaux. Avec FAROS, nous repousserons les limites en puisant dans une large gamme de capteurs et en tirant les leçons de toutes les expériences passées pour optimiser les résultats fonctionnels et, au final, la santé du patient".

"FAROS" est un consortium de quatre universités : La KU Leuven en Belgique, qui coordonne le projet et dirige les travaux dans le domaine de la détection non visuelle, Sorbonne Université en France, qui joue un rôle important dans la robotique via le laboratoire Isir (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique), le King's College London au Royaume-Uni, qui dirigera le développement de l'intelligence artificielle, et l'hôpital universitaire Balgrist, qui travaillera de manière interdisciplinaire pour faire le pont entre la robotique, l'informatique et la recherche clinique. Ce projet a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 101016985. Le projet "FAROS" débutera avec un mandat de trois ans le 1er janvier 2021. Horizon 2020 est le plus grand programme de recherche et d'innovation de l'Union européenne, avec près de 80 milliards d'euros de financement et une durée de 7 ans.

La Rédaction

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