{"id":11243,"date":"2024-10-02T10:54:49","date_gmt":"2024-10-02T08:54:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/?post_type=isir_news&p=11243"},"modified":"2024-10-02T10:55:56","modified_gmt":"2024-10-02T08:55:56","slug":"lia-au-chevet-des-robots-chirurgicaux","status":"publish","type":"isir_news","link":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/actualites\/lia-au-chevet-des-robots-chirurgicaux\/","title":{"rendered":"L\u2019IA au chevet des robots chirurgicaux"},"content":{"rendered":"\n

Source de l’article : CNRS Sciences Informatiques<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Comprendre les demandes d\u2019un chirurgien et localiser les vert\u00e8bres d\u2019un patient, ce n\u2019est pas aux \u00e9tudiants, mais aux robots, que Nicolas Thome veut l\u2019apprendre. Ce professeur \u00e0 Sorbonne Universit\u00e9, membre de l\u2019Institut des syst\u00e8mes intelligents et de robotique\u00a0(ISIR – CNRS\/Sorbonne Universit\u00e9) applique en effet son expertise en intelligence artificielle (IA) \u00e0 une plateforme de chirurgie robotis\u00e9e. Un projet qui va se d\u00e9rouler dans le cadre d\u2019une chaire \u00e0 l\u2019Institut universitaire de France (IUF).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Si les robots ont depuis longtemps fait leur entr\u00e9e dans les salles d\u2019op\u00e9ration, l\u2019intelligence artificielle n\u2019en franchit que rarement le seuil, \u00e0 cause, notamment, d\u2019incertitudes trop importantes sur ses pr\u00e9dictions. Nicolas Thome, professeur \u00e0 Sorbonne Universit\u00e9, membre de l\u2019Institut des syst\u00e8mes intelligents et de robotique (ISIR, CNRS\/Sorbonne Universit\u00e9), adapte donc des m\u00e9thodes d\u2019apprentissage automatique et profond aux robots chirurgicaux.<\/p>\n\n\n\n

Ce sp\u00e9cialiste de la vision par ordinateur et de l\u2019IA a en effet orient\u00e9 il y a une dizaine d\u2019ann\u00e9es ses recherches vers le traitement de donn\u00e9es et d\u2019images m\u00e9dicales. Ses travaux ont par exemple port\u00e9 sur l\u2019identification automatique de structures biologiques, comme le foie ou le pancr\u00e9as pour l\u2019abdomen, ou le recalage de donn\u00e9es issues de diff\u00e9rentes techniques d\u2019imagerie.<\/p>\n\n\n\n

Nicolas Thome vient d\u2019\u00eatre nomm\u00e9 \u00e0 l\u2019Institut universitaire de France<\/a> (IUF), sur une chaire fondamentale senior. Ayant rejoint deux ans auparavant l\u2019ISIR, un laboratoire qui comporte une plateforme d\u00e9di\u00e9e \u00e0 la chirurgie du rachis \u2013 c\u2019est-\u00e0-dire de la colonne vert\u00e9brale \u2013 il pourra d\u00e9sormais appliquer pleinement son expertise en apprentissage statistique \u00e0 la robotique. <\/p>\n\n\n\n

Cette plateforme est g\u00e9r\u00e9e par l\u2019\u00e9quipe RPI-Bio<\/a> et utilis\u00e9e par Rapha\u00ebl Vialle, chef de service de chirurgie orthop\u00e9dique et r\u00e9paratrice de l\u2019enfant \u00e0 l\u2019h\u00f4pital Trousseau \u2013 AP-HP. Ils y testent notamment un robot d\u2019assistance \u00e0 la chirurgie, auquel Nicolas Thome veut int\u00e9grer des outils m\u00e9thodologiques issus de l\u2019intelligence artificielle. \u00ab\u00a0Mon projet est organis\u00e9 en trois axes : la planification guid\u00e9e par le langage, le contr\u00f4le hybride alliant commande robotique et apprentissage et, enfin, la quantification de l\u2019incertitude<\/em>\u00ab\u00a0, d\u00e9crit l\u2019enseignant-chercheur.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab\u00a0J\u2019ai h\u00e2te d\u2019appliquer mes connaissances \u00e0 une plateforme robotique fonctionnelle aussi unique et pr\u00e9cieuse.\u00a0\u00bb<\/h4>\n\n\n\n

La planification guid\u00e9e par le langage doit permettre au chirurgien de donner des instructions au robot, en direct et par la voix. Le tout doit \u00eatre suffisamment simple et fluide pour laisser le praticien se concentrer sur son op\u00e9ration. En exploitant les derniers mod\u00e8les de langue, les mots du m\u00e9decin devront \u00eatre automatiquement transcrits et traduits en commandes, par exemple pour que le robot se d\u00e9place vers une vert\u00e8bre particuli\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

Le projet va s\u2019accompagner d\u2019un travail sur la perception visuelle du robot, qui est pour l\u2019instant aveugle. Nicolas Thome va d\u00e9velopper des mod\u00e8les pour que le dispositif m\u00e9dical puisse, \u00e0 l\u2019aide de cam\u00e9ras, reconna\u00eetre et localiser les structures biologiques du patient. \u00ab\u00a0C\u2019est \u00e0 ce niveau que la perception intervient, car le robot devra les rep\u00e9rer en amont \u00e0 partir d\u2019imageries m\u00e9dicales pr\u00e9op\u00e9ratoires<\/em>, pr\u00e9cise Nicolas Thome. Or il faudra qu\u2019il puisse s\u2019adapter au fait que le patient ne se tiendra jamais exactement dans la m\u00eame position que lors de l\u2019imagerie, et que divers ph\u00e9nom\u00e8nes, comme la respiration, d\u00e9placent les organes. L\u2019apprentissage statistique et la vision par ordinateur permettront d\u2019automatiser ce processus de recalage<\/em>.\u00a0\u00bb<\/p>\n\n\n\n

\u00ab\u00a0Ces travaux aideront les chirurgiens \u00e0 davantage accepter d\u2019utiliser la robotique et l\u2019IA.\u00a0\u00bb<\/h4>\n\n\n\n

La partie sur l\u2019hybridation vise \u00e0 int\u00e9grer de l\u2019apprentissage dans la commande du robot, afin qu\u2019il r\u00e9agisse mieux \u00e0 des ph\u00e9nom\u00e8nes qui ne peuvent pas \u00eatre simplement mod\u00e9lis\u00e9s. C\u2019est par exemple le cas si une commande du chirurgien fait frotter la machine contre une vert\u00e8bre ou si elle entra\u00eene une inertie assez forte pour perturber son mouvement.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab\u00a0Les mod\u00e8les d\u2019IA ont souvent du mal \u00e0 exprimer \u00e0 quel point leurs pr\u00e9dictions sont fiables ou non<\/em>, insiste Nicolas Thome. Or le chirurgien a absolument besoin de le savoir. C\u2019est pourquoi la troisi\u00e8me partie sera consacr\u00e9e \u00e0 la quantification de l\u2019incertitude<\/em>\u00ab\u00a0. Le manque de visibilit\u00e9, d\u00fb par exemple \u00e0 des occultations lors d\u2019une op\u00e9ration, peut notamment nuire \u00e0 l\u2019identification des structures biologiques par une IA. Celle-ci doit donc \u00eatre capable de pr\u00e9venir les utilisateurs de cette situation d\u2019\u00e9chec inattendue, afin de d\u00e9terminer \u00e0 quel point ces conditions affectent les performances du syst\u00e8me, et d\u2019en informer le chirurgien. Le projet, d\u2019une dur\u00e9e de cinq ans, apportera ainsi de nouvelles briques m\u00e9thodologiques pour une int\u00e9gration plus fiable et efficace de la robotique et de l\u2019IA au service de la chirurgie.<\/p>\n\n\n\n

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Lien vers l’article sur CNRS Sciences Informatiques<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Contact scientifique<\/strong> : Nicolas Thome<\/a>, professeur des Universit\u00e9s <\/p>\n\n\n\n

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Publi\u00e9 le 02\/10\/2024. <\/em><\/p>\n","protected":false},"featured_media":11244,"template":"","isir_news_categories":[244,240],"class_list":["post-11243","isir_news","type-isir_news","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","isir_news_categories-distinction","isir_news_categories-recherche"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/isir_news\/11243","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/isir_news"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/isir_news"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11244"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11243"}],"wp:term":[{"taxonomy":"isir_news_categories","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/wp-json\/wp\/v2\/isir_news_categories?post=11243"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}