Robotique et intelligence artificielle pour une chirurgie ORL d’une précision inégalable (Projet POC* DIGISURGE)

Le contexte

Le service d’ORL, chirurgie cervico-faciale et d’audiophonologie de l’hôpital Edouard Herriot-HCL prend en charge notamment les patients qui nécessitent une chirurgie de la surdité (centre de référence pour la pose d’implants auditifs ou « cochléaires »), des sinus, de la face, ou de la base du crâne.

En raison de ses nombreux avantages pour les patients*, la microchirurgie mini-invasive endoscopique tend à devenir le standard dans de nombreuses spécialités chirurgicales. Mais l’anatomie très complexe de la sphère ORL limite son développement. Les chirurgiens sont en effet confrontés à 3 problématiques :

• la difficulté technique,
• un manque d’outils adaptés,
• un apprentissage long et complexe.

Concrètement : le chirurgien utilise une main pour positionner/orienter la tige endoscopique et n’a donc qu’une seule main pour l’intervention, avec laquelle il doit manier alternativement l’instrument chirurgical principal et une canule d’aspiration pour conserver une vision correcte du champ opératoire ; par ailleurs, l’endoscope et sa caméra sont difficiles à manipuler en raison de leur longueur et de leur centre de gravité situés loin de l’extrémité de l’instrument, ce qui entraîne une instabilité de l’image ; enfin, l’utilisation d’endoscopes spécifiques, dit « à vision angulée » permet de visualiser des zones inaccessibles à la vision directe, mais leur rotation entraine une rotation équivalente de l’image, rendant plus complexe l’interprétation de l’image résultante.

Le projet

Porté par l’équipe du service ORL de l’hôpital Edouard Herriot (Pr Eric TRUY et Dr Bertrand LOMBARD), le projet POC* DigiSurge (pour ‘Digital Surgery’) vise la robotisation complète de certaines phases opératoires, pour permettre la réalisation de procédures très exigeantes avec une précision inégalable.

Il s’agit de réaliser le développement de prototypes aptes à être utilisés au bloc, combinant robotique et intelligence artificielle, afin de résoudre cette triple problématique.

– Un dispositif robotisé miniaturisé permettant la manipulation automatique d’un endoscope chirurgical grâce à un algorithme très innovant d’intelligence artificielle. Il associe un procédé de contrôle de l’endoscope adapté à la spécificité de la chirurgie ORL, efficace et intuitif, permettant d’obtenir des images endoscopiques améliorées (réalité augmentée et intelligence artificielle) et d’améliorer la précision du geste par des moyens électromécaniques.

Ce premier équipement, qui laissera au chirurgien la disponibilité de ses 2 mains, doit permettre de développer la chirurgie endoscopique mini-invasive de l’oreille, des sinus, de la base du crâne et à terme, du larynx.

– Un second outil pour les interventions où le niveau de précision exigible surpasse les possibilités de la main humaine : il ajoute à la vision robotisée une gestuelle de haute précision, guidée numériquement.

Il est destiné notamment à la mise en place d’implants auditifs, à la réalisation de micro-prélèvements dans l’oreille interne, à la chirurgie des microcavités de l’oreille moyenne, à la microchirurgie endoscopique de la base du crâne, etc.

Le projet DigiSurge pourrait ouvrir des perspectives pour des applications parallèles dans d’autres spécialités chirurgicales (chirurgie de la main, urologie, neurochirurgie).

Et après ?

Le projet DigiSurge pourrait ouvrir des perspectives pour des applications parallèles dans d’autres spécialités chirurgicales (chirurgie de la main, urologie, neurochirurgie).

* Après un séjour le plus souvent ambulatoire, le suivi du patient est simplifié, avec un risque infectieux minimisé, des douleurs post-opératoires réduites et peu de cicatrices, pour de meilleurs résultats cliniques.

** Situés au début du processus de développement d’une innovation, les POC (pour « Proof Of Concept » ou preuve de concept) ont pour vocation de démontrer la faisabilité d’un produit ou d’un procédé, constituant une étape primordiale dans la réalisation de prototypes, indispensables pour passer aux phases de recherche pré-clinique puis clinique.

>> Pour aller + loin : lire le communiqué de presse La Fondation HCL renforce son soutien à l’innovation