Soins de santé autonome : un robot a réussi une chirurgie laparoscopique sur un porc sans aide humaine,
produisant des résultats « significativement meilleurs » que les humains

Le robot excellait dans l'anastomose intestinale, une procédure qui nécessite un haut niveau de mouvement répétitif et de précision. Relier les deux extrémités d'un intestin est sans doute l'étape la plus difficile de la chirurgie gastro-intestinale, nécessitant qu'un chirurgien suture avec une grande précision et cohérence. Même le moindre tremblement de la main ou un point mal placé peut entraîner une fuite qui pourrait avoir des complications catastrophiques pour le patient.

Dans une étape majeure vers des soins de santé autonomes, un robot a réussi une chirurgie laparoscopique sur un porc sans aide humaine.

Conçu par une équipe de chercheurs de l'Université Johns Hopkins, le Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) a effectué la procédure (qui nécessite un haut niveau de mouvement répétitif et de précision) chez quatre animaux, produisant des résultats « significativement meilleurs » que les humains.

« Nos résultats montrent que nous pouvons automatiser l'une des tâches les plus complexes et les plus délicates de la chirurgie : la reconnexion des deux extrémités d'un intestin », a indiqué Axel Krieger, professeur adjoint de génie mécanique à la Whiting School of Engineering de JHU. Même le moindre tremblement de la main ou un point mal placé peut entraîner des complications catastrophiques.

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Krieger, en collaboration avec le Children's National Hospital de Washington, D.C., et le professeur Hopkins de génie électrique et informatique Jin Kang, ont conçu et construit le robot guidé par la vision spécifiquement pour suturer les tissus mous. Le nouveau modèle, guidé par un algorithme de suivi d'apprentissage automatique, est basé sur celui de 2016 qui réparait avec précision les intestins d'un porc, mais nécessitait plus de conseils humains.

STAR propose des outils de suture spécialisés, des programmes d'imagerie de pointe et un nouveau système de contrôle qui ajuste le plan d'opération en temps réel, idéal pour les chirurgies imprévisibles des tissus mous. Les muscles, les tendons, les ligaments, la graisse et d'autres tissus mous peuvent bouger et changer de forme au cours d'une intervention médicale, nécessitant une réponse rapide pour maintenir la couture aussi serrée et uniforme que possible.

Une partie de l'attrait d'un chirurgien robot, comme l'a expliqué Krieger, est sa capacité à démocratiser les soins aux patients en supprimant la hiérarchie des compétences humaines et en permettant des résultats plus prévisibles et cohérents.

La chirurgie des tissus mous est particulièrement difficile pour les robots en raison de son imprévisibilité, les obligeant à s'adapter rapidement pour gérer des obstacles inattendus, a déclaré Krieger. STAR dispose d'un nouveau système de contrôle qui peut ajuster le plan chirurgical en temps réel, comme le ferait un chirurgien humain.

« Ce qui rend le STAR spécial, c'est qu'il s'agit du premier système robotique à planifier, adapter et exécuter un plan chirurgical dans les tissus mous avec une intervention humaine minimale », a déclaré le premier auteur Hamed Saeidi, chercheur invité en génie mécanique à Johns Hopkins. Whiting École d'ingénierie.

Un endoscope tridimensionnel basé sur la lumière structurelle et un algorithme de suivi basé sur l'apprentissage automatique développé par Kang et ses étudiants guident STAR. « Nous pensons qu'un système avancé de vision artificielle en trois dimensions est essentiel pour rendre les robots chirurgicaux intelligents plus intelligents et plus sûrs », a déclaré Kang.

Alors que le domaine médical évolue vers des approches plus laparoscopiques pour les chirurgies, il sera important de disposer d'un système robotique automatisé conçu pour de telles procédures, a déclaré Krieger.

« L'anastomose robotique est un moyen de garantir que les tâches chirurgicales qui nécessitent une précision et une répétabilité élevées peuvent être effectuées avec plus d'exactitude et de précision chez chaque patient, indépendamment des compétences du chirurgien », a déclaré Krieger. « Nous émettons l'hypothèse que cela se traduira par une approche chirurgicale démocratisée des soins aux patients avec des résultats plus prévisibles et cohérents pour les patients ».

L'équipe de Johns Hopkins comprenait également Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei et Simon Leonard. Michael H. Hsieh, directeur de Transitional Urology au Children's National Hospital, a également contribué à la recherche.

Source : JHU

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