Développement d'un système de navigation robotisée en chirurgie endovasculaire

La diffusion des techniques endovasculaires a permis d’élargir les indications opératoires aux patients les plus fragiles, souvent considérés inopérables, en réduisant le taux de morbi-mortalité. Une des limites restantes est représentée par la navigation dans les 3 dimensions de l’espace sous contrôle scopique bidimensionnel chez les patients avec une anatomie compliquée. Le contrôle manuel des guides devient impossible, augmentant la durée des interventions, l’exposition aux radiations ionisantes et l’injection de produit de contraste.Actuellement le système le plus utilisé est le Sensei (Hansen Medical, USA) qui manque par contre d’un retour de force. Secondairement, en raison du prix très élevé il est peu accessible.Le but de notre étude est la réalisation d’un système d’assistance à la navigation entièrement robotisé. Le chirurgien aura toujours la possibilité de reprendre manuellement le contrôle de la navigation à l’aide d’un dispositif haptique.Les enjeux techniques et scientifiques consistent à :- planifier la trajectoire en 3D depuis le point d’entrée jusqu’à la destination finale,- mettre en place des actionneurs permettant de déplacer le guide,- concevoir et piloter une interface haptique permettant au chirurgien d’avoir un ressenti au plus proche de la réalité,- développer des modèles numériques capables de prendre en compte l’interaction entre les outils semi-rigides et les vaisseaux plus ou moins pathologiques.Une étude préliminaire a déjà été réalisée aboutissant à un premier prototype fonctionnel. Ce dernier permet de reproduire les gestes chirurgicaux et permet de déplacer un guide standard dans un modèle semi-rigide de l’arbre vasculaire. Le contrôle se fait par le biais d’un joystick et la visualisation est directe.Parallèlement, nous avons élaboré, à partir de la déformation des vaisseaux pathologiques pendant les procédures de routine, un modèle numérique capable de calculer la résistance de la paroi artérielle aux sollicitations mécaniques. Le système haptique sera donc paramétré afin que le manipulateur puisse ressentir la résistance de la paroi vasculaire.La trajectoire à suivre sera déterminée par un modèle numérique du réseau vasculaire du patient à partir du scanner pré opératoire.Nous pensons que l’étroite collaboration entre chirurgiens et ingénieurs pourra développer un système capable de standardiser des procédures complexes, afin d’améliorer les résultats d’une discipline encore en évolution.