Robotique effectue la première chirurgie laparoscopique entièrement automatisée

Un nouveau robot développé par une équipe de l’Université Johns Hopkins a effectué la première chirurgie laparoscopique sans aide humaine. Il a réalisé la chirurgie sur le tissu mou d’un porc, et c’est un grand pas vers la chirurgie entièrement automatisée sur les humains.

Robot tissulaire autonome (STAR)

Le robot s’appelle le Robot tissulaire autonome (STAR), et il a été décrit dans un article publié dans Science Robotics.

Axel Krieger est professeur adjoint de génie mécanique à l’école d’ingénierie Whiting de Johns Hopkins. Il est également auteur principal de la recherche.

“Nos résultats montrent que nous pouvons automatiser l’une des tâches les plus complexes et délicates de la chirurgie : la reconnexion de deux extrémités d’un intestin. Le STAR a réalisé la procédure sur quatre animaux et a produit des résultats significativement meilleurs que ceux obtenus par les humains qui ont réalisé la même procédure”, a déclaré Krieger.

Le robot s’est avéré particulièrement efficace pour l’anastomose intestinale, qui est une procédure qui nécessite des mouvements répétitifs et une grande précision. Il s’agit de l’un des aspects les plus difficiles de la chirurgie gastro-intestinale, car elle nécessite une grande précision et une grande constance. Un léger tremblement de la main pourrait entraîner des complications massives pour un patient.

Évolution du modèle de 2016

Krieger a travaillé avec une équipe de l’hôpital pour enfants de Washington, D.C. et Jin Kang, qui est professeur de génie électrique et informatique à Johns Hopkins. Ensemble, ils ont créé le robot avec un système à guidage visuel conçu pour suturer le tissu mou. Le modèle actuel est basé sur un modèle de 2016 qui pouvait réparer les intestins d’un porc. Cependant, le modèle précédent nécessitait une grande incision et une guidance humaine.

Le système STAR actuel a été doté de nouvelles fonctionnalités qui améliorent l’autonomie et la précision chirurgicale. Celles-ci incluent des outils de suture spécialisés et des systèmes d’imagerie de pointe.

Selon Krieger, la chirurgie des tissus mous est un défi majeur pour les robots en raison de leur imprévisibilité. Pour surmonter cela, le STAR a été équipé d’un système de contrôle novateur qui peut ajuster le plan chirurgical en temps réel, semblable à un chirurgien humain.

“Ce qui rend le STAR spécial, c’est qu’il est le premier système robotique à planifier, à adapter et à exécuter un plan chirurgical dans le tissu mou avec une intervention humaine minimale”, a déclaré Krieger.

Kang et son équipe d’étudiants ont développé un endoscope tridimensionnel basé sur la lumière structurale et un algorithme de suivi basé sur l’apprentissage automatique pour guider le système.

“Nous croyons qu’un système de vision tridimensionnel avancé est essentiel pour rendre les robots chirurgicaux intelligents et plus sûrs”, a déclaré Kang.

Il est de plus en plus important d’avoir des systèmes robotiques automatiques conçus pour les procédures laparoscopiques.

“L’anastomose robotique est un moyen de garantir que les tâches chirurgicales qui nécessitent une grande précision et une grande répétitivité peuvent être réalisées avec plus de précision et de constance pour chaque patient, indépendamment de la compétence du chirurgien”, a déclaré Krieger. “Nous hypothésons que cela entraînera une approche chirurgicale démocratisée pour les soins aux patients avec des résultats plus prévisibles et plus constants.”

Certains des autres membres de l’équipe responsables du STAR incluent Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei et Simon Leonard de Johns Hopkins. La recherche a également été assistée par Michael H. Hsieh, directeur de l’urologie transitoire à l’hôpital pour enfants de Washington.