« Robin » fait passer la chirurgie robotique du genou à un niveau supérieur

L’entreprise italienne de technologie médicale Orthokey a mis au point son système robotique « Robin » afin d’assister les chirurgiens orthopédistes au bloc opératoire. S’appuyant sur le robot LBR Med de KUKA, ce système permet une chirurgie robotisée précise pour l’arthroplastie totale du genou grâce à son système de navigation.

Plus de précision dans la chirurgie du genou grâce à « Robin »

La réussite d’une opération dépend souvent de l’expérience et de la compétence du chirurgien : plus l’intervention est complexe, plus le rôle du chirurgien est déterminant. Lorsque les chirurgiens travaillent manuellement, ils utilisent des appareils mécaniques, ce qui demande beaucoup de temps et peut entraîner des erreurs. Avec « Robin », Orthokey ouvre la voie à une chirurgie orthopédique avancée assistée par ordinateur. Robin est un système robotique peropératoire qui aide le chirurgien à prévoir le positionnement des implants orthopédiques ainsi qu’à effectuer des résections osseuses précises. Pour ce faire, il utilise le profil individuel du patient ainsi que des caractéristiques physiques et anatomiques spécifiques. « Nous plaçons sur le patient plusieurs traceurs qui peuvent être vus par une caméra à un niveau de précision de moins d’un millimètre. Cela permet au chirurgien de prévoir le bon positionnement de l’implant pour chaque patient avant de procéder à une résection », déclare Simone Bignozzi, chef de produit chez Orthokey, pour expliquer le principe de « Robin ».

L'importance de la fonctionnalité et de l’expérience

Le docteur Domenico Alesi, chirurgien orthopédiste à l’Istituto Ortopedico Rizzoli de Bologne, loue en particulier la facilité d’utilisation du système : « Robin est intuitif et visuellement attrayant. Toutes les interfaces simplifient des processus complexes pour les utilisateurs et facilitent leur travail ». « Robin » est également basé sur une approche modulaire qui s'adaptent aux différents fabricants d’implants et complexes hospitaliers. Enfin et surtout, Orthokey mise sur des composants de qualité pour sa solution de bloc opératoire, notamment LBR Med, le robot léger et sensible de KUKA.

Les ingénieurs d’Orthokey ont comparé divers robots et ont aussi envisagé de concevoir le leur. C’est alors que le robot LBR Med de KUKA est entré en jeu, et les a convaincus pour trois raisons, comme l’explique Maria Pasquini, directrice de la technologie du projet « Robin » chez Orthokey : « Tout d’abord, le bras robotique est déjà certifié pour une intégration simple et rapide dans les dispositifs médicaux, ce qui a facilité la certification de l’ensemble du système et en a permis la commercialisation immédiate. Deuxième facteur : les sept degrés de liberté et les capteurs dans chaque liaison articulée, ce qui accroît la précision et la dextérité du robot au bloc opératoire. Et troisièmement, le robot LRB Med est une solution mature et bien établie qui dispose d’un logiciel fiable, nous avons donc pu travailler rapidement et efficacement dès le début ».

Développement conjoint

Dès le départ, l’idée consistait à concevoir un système plus simple et plus petit que les solutions similaires. Orthokey a mis au point le premier prototype en collaboration avec l’université de Vérone. « La validation du concept a pris huit mois, et neuf mois plus tard, le développement du matériel et du logiciel était achevé. La première version était prête et la documentation a été envoyée à l’organisme responsable de la certification du produit », ajoute M. Bignozzi pour décrire le parcours semé d’embûches de « Robin » jusqu’au bloc opératoire.

Les instruments sont d’abord fixés au système robotique.

Tout au long du processus, l’équipe a travaillé en étroite collaboration avec l’équipe de recherche et développement de KUKA et a grandement profité de son expérience. « Il était clair que KUKA, une entreprise de robotique extrêmement bien établie dans le domaine des applications médicales, pouvait s’appuyer sur les connaissances acquises dans de nombreux projets. L’engagement fort de chaque membre de l’équipe a contribué au succès de "Robin", souligne Mme Pasquini.

Collaboration homme-robot de haute précision

Mais comment une intervention avec « Robin » se passe-t-elle ? Avant le début de la procédure, le personnel du bloc opératoire prépare méticuleusement le champ opératoire afin de garantir une interaction fluide entre les humains et le système robotique. Le positionnement correct du système robotique est crucial, car il permet une intégration homogène avec l’équipe chirurgicale et une maniabilité efficace au bloc opératoire. Le positionnement précis des appareils et le calibrage minutieux du système robotique sont essentiels pour assurer le bon déroulement des opérations tout au long du processus.

« Robin » est intuitif et visuellement attrayant.

Pendant l’opération, le chirurgien utilise des marqueurs infrarouges pour schématiser l’anatomie du patient sur le système robotique. Ces marqueurs permettent à l’appareil de « voir » le patient. Le système peut alors suivre l’anatomie et la position du patient en temps réel, garantissant un alignement et un guidage précis pendant le processus chirurgical.

L’anatomie du patient étant enregistrée et visualisée à l’écran, le chirurgien peut désormais prévoir avec précision la stratégie pour les résections osseuses.

L’anatomie du patient étant enregistrée et visualisée à l’écran, le chirurgien peut désormais prévoir avec précision une stratégie pour les résections osseuses. La visualisation détaillée des caractéristiques physiques et anatomiques du patient lui permet d’élaborer une approche appropriée pour la procédure. Une fois le plan finalisé, le bras robotique entre en jeu. « Il fonctionne d’abord en mode automatique et s’approche du patient avec précision. Une fois qu’il a atteint la zone visée, il passe en phase collaborative. Dans ce mode, le chirurgien peut ajuster manuellement le guide de coupe tenu par ‘Robin’ sur le plan cible, tandis que le bras robotisé conserve une précision optimale et fait en sorte que le guide de coupe reste positionné avec précision tout au long du processus. Cette approche collaborative est répétée à chaque étape de la résection osseuse afin d’assurer une précision constante », explique le docteur Alesi pour décrire la collaboration entre le médecin et le robot médical.

Une fois que toutes les résections osseuses nécessaires ont été effectuées, le chirurgien positionne l’implant orthopédique sur le patient. Au cours de cette phase finale, il surveille de près la cinématique de la jambe et le résultat global sur l’écran du système robotique. « Cette surveillance complète garantit que l’implant est placé avec précision et que le résultat chirurgical souhaité est atteint. Dès que le chirurgien a confirmé la réussite de l’intervention, l’opération s’achève et le patient est transféré en soins postopératoires », conclut le docteur Alesi.

Partenaire au bloc opératoire

« Robin » est prêt à être commercialisé. La certification, conformément au règlement sur les dispositifs médicaux (MDR), est en cours, après quoi Orthokey a l’intention de demander d’autres homologations dans différents pays : l’année prochaine, par exemple, auprès de la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis. « Pour y parvenir et améliorer constamment notre système, nous travaillons avec plusieurs centres de référence dans le monde. Les retours d’information ont toujours été positifs. Les utilisateurs apprécient les dimensions et le poids de ‘Robin’ ainsi que la simplicité d'utilisation dans le travail chirurgical », déclare Simone Bignozzi.

Il est important pour les concepteurs que le robot médical ne soit pas considéré comme un remplaçant du chirurgien, mais comme un assistant au bloc opératoire. Cela peut représenter un atout majeur notamment pour les jeunes chirurgiens, car leur courbe d’apprentissage pourrait ainsi être meilleure qu’en chirurgie conventionnelle. "Robin" ne limitera pas les possibilités d’emploi, mais augmentera les compétences des professionnels concernés. Le personnel du bloc opératoire, y compris les chirurgiens, apprendra à interagir en harmonie avec l’appareil supplémentaire. Le chirurgien pourra centrer sa chirurgie sur le patient et les anomalies pourront être réduites, surtout pour les chirurgiens opérant peu. Il y aura une incidence, minime toutefois, sur l’organisation du bloc opératoire. Une meilleure formation des internes, confrères et consœurs, une meilleure compréhension des procédures de la chirurgie du genou, la collecte de données plus fiables et la promotion du développement de la pratique chirurgicale comptent parmi les avantages supplémentaires possibles du système », souligne Maria Pasquini.

Le système de robot permet au chirurgien de prévoir le bon positionnement de l’implant pour chaque patient avant de procéder à la résection.

La chirurgie robotique du genou à un niveau supérieur

Le docteur Domenico Alesi est également convaincu que « Robin » fera passer les procédures chirurgicales à un niveau supérieur. « Cette solution vise à court terme à améliorer la précision de la procédure, à réduire le nombre de gestes chirurgicaux et la variabilité entre les chirurgiens, ainsi qu’à aboutir à des résultats reproductibles et plus précis. Tout cela pourrait se traduire par un meilleur résultat chirurgical. À moyen terme, cela nous permettra de développer davantage les procédures chirurgicales et la détection des principaux facteurs d’influence », ajoute le chirurgien.

« Robin » est prêt à être commercialisé.

Ce système, d’une précision étonnante, convient non seulement aux chirurgiens hautement spécialisés, mais aussi à de très nombreux médecins.

Docteur Domenico Alesi, chirurgien orthopédiste à l’Istituto Ortopedico Rizzoli de Bologne

Il est important pour les concepteurs que le robot médical ne soit pas considéré comme un concurrent du chirurgien, mais comme un assistant au bloc opératoire.

Frédéric Piasek, responsable du développement du secteur médical chez KUKA, s’en réjouit : « Nous entretenons un partenariat extrêmement bon et ouvert avec Orthokey. Grâce au dialogue constant sur les défis techniques, nous avons pu avancer progressivement vers la solution. Nous sommes aussi en contact régulier pour d’éventuels projets. Je suis curieux de voir ce que l’avenir de notre collaboration avec Orthokey nous réserve ».