Interventions médicales augmentées : surgétique et robotique
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6.4.1 Un système d’assistance robotisé ?
Avant d’aller plus loin, il est nécessaire de préciser ce que nous entendons par
« système d’assistance robotisé ». En nous appuyant sur la définition française
du terme « robot » proposé dans Wikipédia 8 , un système d’assistance robotisé
est « un dispositif mécatronique » d’assistance, qui allie les trois composantes
mécanique, électronique et informatique, en vue d’accomplir « automatiquement des tâches dangereuses, pénibles, répétitives ou impossibles pour les
humains, ou des tâches plus simples mais en les réalisant mieux que ce que
ferait un être humain ». Ainsi, les stimulateurs cardiaques ne sont pas, à proprement parler et selon notre définition, des systèmes d’assistance robotisée. En
effet, bien qu’il soit possible dans les stimulateurs les plus récents d’asservir les
stimulations électriques aux variations du rythme cardiaque, ces stimulateurs
n’ont pas d’action mécanique à proprement parler. L’ensemble des systèmes
présentés ci-après répond à la définition précédemment rappelée.
6.4.2 Systèmes semi-actifs
Comme cette dénomination l’indique, une collaboration est nécessaire
entre le système robotisé et l’opérateur, cette collaboration étant séquentielle.
Afin de bien appréhender ce concept, un exemple illustratif est présenté dans
le domaine de la chirurgie orthopédique. Lors de la pose d’une prothèse de
genou, l’os fémoral doit être réséqué selon différents plans de coupe afin d’encastrer, au mieux, la prothèse sur l’os. Une des difficultés est de réaliser ces plans
de coupe de manière optimale, i.e. en respectant les positions angulaires relatives des plans, ces positions relatives étant imposées par les caractéristiques
géométriques de la prothèse. Néanmoins, respecter ces critères n’est pas si aisé
(bougés possibles entre chaque coupe responsables de disparités angulaires
préjudiciables).
Pour pallier ces difficultés, le robot Praxiteles a été développé au sein du laboratoire TIMC-IMAG 9 , le robot iBlock ® étant sa version commerciale (société
PRAXIM ®10 ). Lors d’une première phase, le robot, fixé latéralement sur l’os
fémoral, mobilise le guide de coupe (sans l’outil de coupe) vers sa position
cible. Positionné de manière optimale, un blocage mécanique prévient toute
mobilisation non souhaitée de ce guide de coupe par rapport à l’os. La coupe
est alors réalisée en toute confiance par le chirurgien selon le guide de coupe.
La coupe étant finalisée, cette opération est alors itérée (mobilisation du guide
de coupe vers le nouveau plan de coupe, immobilisation puis fraisage), jusqu’à
résection de l’ensemble des plans de coupe.
L’avantage d’une telle approche est qu’elle simplifie considérablement les
problèmes de sécurité inhérents à l’utilisation de robots au bloc opératoire. En
effet, la phase la plus dangereuse dans l’utilisation d’un robot étant celle où il est en
8. http://fr.wikipedia.org/wiki/Robot
9. http://www-timc-imag.fr
10. http://www.praxim.fr
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6.4.1 Un système d’assistance robotisé ?
Avant d’aller plus loin, il est nécessaire de préciser ce que nous entendons par
« système d’assistance robotisé ». En nous appuyant sur la définition française
du terme « robot » proposé dans Wikipédia 8 , un système d’assistance robotisé
est « un dispositif mécatronique » d’assistance, qui allie les trois composantes
mécanique, électronique et informatique, en vue d’accomplir « automatiquement des tâches dangereuses, pénibles, répétitives ou impossibles pour les
humains, ou des tâches plus simples mais en les réalisant mieux que ce que
ferait un être humain ». Ainsi, les stimulateurs cardiaques ne sont pas, à proprement parler et selon notre définition, des systèmes d’assistance robotisée. En
effet, bien qu’il soit possible dans les stimulateurs les plus récents d’asservir les
stimulations électriques aux variations du rythme cardiaque, ces stimulateurs
n’ont pas d’action mécanique à proprement parler. L’ensemble des systèmes
présentés ci-après répond à la définition précédemment rappelée.
6.4.2 Systèmes semi-actifs
Comme cette dénomination l’indique, une collaboration est nécessaire
entre le système robotisé et l’opérateur, cette collaboration étant séquentielle.
Afin de bien appréhender ce concept, un exemple illustratif est présenté dans
le domaine de la chirurgie orthopédique. Lors de la pose d’une prothèse de
genou, l’os fémoral doit être réséqué selon différents plans de coupe afin d’encastrer, au mieux, la prothèse sur l’os. Une des difficultés est de réaliser ces plans
de coupe de manière optimale, i.e. en respectant les positions angulaires relatives des plans, ces positions relatives étant imposées par les caractéristiques
géométriques de la prothèse. Néanmoins, respecter ces critères n’est pas si aisé
(bougés possibles entre chaque coupe responsables de disparités angulaires
préjudiciables).
Pour pallier ces difficultés, le robot Praxiteles a été développé au sein du laboratoire TIMC-IMAG 9 , le robot iBlock ® étant sa version commerciale (société
PRAXIM ®10 ). Lors d’une première phase, le robot, fixé latéralement sur l’os
fémoral, mobilise le guide de coupe (sans l’outil de coupe) vers sa position
cible. Positionné de manière optimale, un blocage mécanique prévient toute
mobilisation non souhaitée de ce guide de coupe par rapport à l’os. La coupe
est alors réalisée en toute confiance par le chirurgien selon le guide de coupe.
La coupe étant finalisée, cette opération est alors itérée (mobilisation du guide
de coupe vers le nouveau plan de coupe, immobilisation puis fraisage), jusqu’à
résection de l’ensemble des plans de coupe.
L’avantage d’une telle approche est qu’elle simplifie considérablement les
problèmes de sécurité inhérents à l’utilisation de robots au bloc opératoire. En
effet, la phase la plus dangereuse dans l’utilisation d’un robot étant celle où il est en
8. http://fr.wikipedia.org/wiki/Robot
9. http://www-timc-imag.fr
10. http://www.praxim.fr