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Base mobile - neuroArm

Des applications terrestres pour la technologie du Canadarm

Les trois générations de systèmes robotisés mis au point par MD Robotics pour la navette spatiale américaine et la Station spatiale internationale ont fait du Canada le chef de file mondial en robotique spatiale. Cette technologie hautement sophistiquée ouvre maintenant la voie à une nouvelle génération de robotique à vocation médicale.

MD Robotics, en collaboration avec le centre de recherche en résonance magnétique Seaman Family MR Research Centre, situé au Foothills Hospital de l’Université de Calgary, est en train de mettre au point le neuroArm, un outil robotisé pour la neurochirurgie. Il s’agit de l’équipement médical robotisé le plus perfectionné au monde.

Le système robotisé neuroArm comprend deux bras robotisés, ayant chacun au moins six degrés de liberté, et un troisième bras muni de deux caméras produisant des images stéréoscopiques 3-D. Le système est contrôlé directement par le chirurgien qui est installé au poste de travail robotisé, conçu pour toute intervention intracrânienne.

Le poste de travail comprend un microprocesseur, des commandes manuelles pour manipuler chaque bras, un contrôle de levier de commande pour positionner les caméras et les lumières, et trois types d’afficheurs et de systèmes d’enregistrement de données et d’images :

• Un afficheur vidéo présente une vue du site d’intervention chirurgicale grâce aux caméras stéréo. L’image stéréoscopique 3-D fournit au chirurgien une image avec profondeur de champ.

• Un afficheur par résonance magnétique montre les coupes du cerveau du patient et la position de l’outil virtuel en superposition sur l’image, permettant ainsi au chirurgien de voir l’outil en temps réel, ce qui facilite la chirurgie guidée par l’image. L’imagerie par résonance magnétique peut être optimisée pour montrer les limites de la lésion et assurer l’ablation complète des tumeurs.

• L’afficheur du panneau de contrôle fournit de l’information sur la configuration du système, sur l’état du robot et sur les capteurs de force.

Le système permet d’obtenir de l’imagerie par résonance magnétique durant toutes les phases de l’opération (pré, post et peropératoire [durant l’opération]) sans déplacer le patient. L’imagerie stéréoscopique 3-D et par résonance magnétique fournit au chirurgien de l’information en temps réel.

Grâce à un ensemble d’outils spécialisés, neuroArm peut manipuler des tissus mous, exécuter l’insertion d’aiguilles, la dissection mousse, la ligature, la préhension de tissu, la cautérisation, la taille, la manipulation d’un écarteur, le nettoyage des outils, la succion et l’irrigation.

neuroArm se déplace selon deux modes de coordination – ordinaire et fine. Les mouvements de coordination ordinaire sont utilisés à l’extérieur du crâne pour se déplacer jusqu’au site de l’opération, pour changer d’outil et pour le nettoyage des outils. La coordination fine est utilisée pour les mouvements intracrâniens où les mouvements sont plus lents mais très précis.

Le projet servira de base pour élargir l’application à d’autres types de chirurgies. En particulier, les opérations qui nécessitent le guidage par image et une grande précision. On compte parmi les futures applications la chirurgie de la moelle épinière, pour laquelle l’imagerie peropératoire serait utilisée pour guider les outils jusqu’à des cibles précises tout en évitant les structures vitales.