Un pas de plus vers la chirurgie sans chirurgien !

Salt Lake City, le samedi 21 octobre - L'idée d'un robot chirurgical totalement autonome était autrefois de la science-fiction, mais elle commence à se concrétiser grâce aux avancées fulgurantes de la robotique et de l’intelligence artificielle. Pour atteindre ce Graal (quelque peu terrifiant), les chercheurs avancent pas à pas et une nouvelle étape semble avoir été franchie avec une étude publiée dans la prestigieuse revue Science Robotics par une équipe de Salt Lake City.

 « L’aiguille » chirurgicale qu’elle a développée semble capable de réaliser des biopsies en toute « autonomie » sans endommager les tissus environnants.  

Tirer sur une cible mouvante

Pour démontrer la faisabilité de son système, les chercheurs se sont assignés un défi de taille : atteindre un nodule situé dans un poumon en pleine respiration dans un modèle porcin ce qui représente une cible extrêmement délicate « C'est comme tirer sur une cible mouvante » explique ainsi Jason Akulian, chirurgien et co-auteur de l'étude, dans un style typiquement américain !

Le principal obstacle auquel l’équipe a dû faire face était la navigation. Pour que l'aiguille atteigne le site d'intervention, il fallait savoir exactement où elle se dirigeait. Pour ce faire, les chercheurs ont commencé par réaliser une série de scanners de l’animal. Ces images ont servi à créer un modèle 3D complet de la cage thoracique. L'équipe a ensuite mis au point un modèle d'intelligence artificielle auquel elle a fourni des données sur les différents types de tissus et sur les mouvements respiratoires du porc. Cette démarche a permis à l’aguille « d'apprendre » quelles zones elle pouvait traverser en toute sécurité, excluant notamment celles comportant de grosses veines ou artères.

Malgré la complexité du projet, les premiers essais se sont avérés concluants. Les auteurs écrivent : « Nous avons démontré la performance de notre système dans de multiples études in vivo sur des porcs, en obtenant des erreurs de ciblage inférieures au rayon des nodules pulmonaires cliniquement pertinents. Nous avons également démontré que notre approche offre une plus grande précision par rapport à une technique de bronchoscopie manuelle standard. Nos résultats démontrent la faisabilité et l'avantage de déployer des robots aiguilles autonomes ».

Forts de cette démonstration, les chercheurs envisagent de poursuivre leurs travaux. Leur objectif est désormais de perfectionner davantage ce dispositif pour le soumettre à des essais cliniques à grande échelle, tout en explorant de nouvelles applications potentielles.

F.H.

Référence
Kuntz A et coll : Autonomous medical needle steering in vivo. Science Robotic. 20 septembre 2023. DOI: 10.1126/scirobotics.adf7614

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