Un robot chirurgien

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Les ingénieurs de l'University of Duke, ont développé un prototype de robot capable de localiser des morceaux de métal de petite taille (de l'ordre du millimètre) dans la chair, puis guider une aiguille à leur emplacement exact, ceci sans l'aide d'une assistance humaine. Grâce à ce prototype les chercheurs sont convaincus désormais qu'il sera possible, outre de soigner les blessures sur un champ de bataille, de réaliser des opérations chirurgicales de haute complexité, comme placer ou retirer des grains radioactifs [1] utilisés dans le traitement de la prostate ou autres cancers.

Dans les expériences réalisées, le robot, fixé à une table, est équipé d'un nouveau système de "vue" 3D à ultrason, développé à l'université de Duke. Un programme d'intelligence artificielle agit comme le "cerveau" du robot, c'est-à-dire qu'il récupère les informations 3D en temps réel, les traite, puis donne les ordres spécifiques d'action. Pendant leurs simulations, les chercheurs ont utilisé des petits morceaux d'aiguilles de 2mm semblables aux éclats d'obus et sujets à la magnétisation. A.J Rogers, récemment diplômé en bio-ingénierie, explique: "Nous avons attaché un électro-aimant à notre sonde 3D, afin de faire vibrer le morceau de métal, juste assez pour pouvoir le détecter. Une fois que ses coordonnées ont été établies par l'ordinateur, ce dernier peut alors guider une aiguille jusqu'à l'emplacement de l'éclat d'obus".

La conception d'un système opérationnel étant désormais atteinte, le nouvel objectif des chercheurs est de rendre les procédures fiables et sûres de façon à permettre de réaliser ce type d'opération en routine: "Nous avons montré qu'en principe, le système fonctionne", affirme Smith. "Il peut être très difficile avec des moyens conventionnels de détecter de petits éclats d'obus, notamment sur un champ de bataille. L'armée s'est dotée d'un programme important en matière de développement de robots chirurgicaux dans un environnement de combats et cette avancée technologique pourrait jouer un rôle majeur".

En addition des applications de récupération des grains radioactifs utilisés dans le traitement du cancer de la prostate, Smith affirme que ce robot pourrait s'avérer très utile pour le retrait de petits objets métalliques au niveau des yeux. Dans les dernières expériences, le robot a réussi sa principale tâche : localiser un petit morceau de métal dans un bain d'eau froide, puis diriger une aiguille située à l'extrémité d'un bras robotisé jusqu'à son emplacement. Le robot utilisé était alors doté de 3 axes de mobilité. Pour les prochains tests, les chercheurs prévoient d'utiliser un bras robotisé avec 6 degrés de liberté.

L'étude a été menée au laboratoire de Stephen Smith, directeur du Duke University Ultrasound Transducer Group. Les résultats de l'expérience seront publiés dans le numéro de Juillet du journal IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. La recherche a été financée par le National Institute of Health.

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