{"id":2710,"date":"2019-12-23T10:26:00","date_gmt":"2019-12-23T09:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/?post_type=isir_projects&p=2710"},"modified":"2025-06-03T11:49:50","modified_gmt":"2025-06-03T09:49:50","slug":"projet-murocs","status":"publish","type":"isir_projects","link":"https:\/\/www.isir.upmc.fr\/projets\/projet-murocs\/","title":{"rendered":"muRocs"},"content":{"rendered":"\n

Projet muRocs : Micro-chirurgie Robotis\u00e9e du Cholest\u00e9atome<\/h3>\n\n\n\n

Les interventions chirugicales dans l\u2019oreille moyenne (comme par exemple l\u2019ablation d\u2019un cholest\u00e9atome) sont fr\u00e9quentes et tr\u00e8s risqu\u00e9es. Aux difficult\u00e9s manipulatoires s\u2019ajoutent les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la vision indirecte par microscope. Dans le projet ANR muRocs, nous \u00e9tudions la faisabilit\u00e9 d\u2019une robotisation du geste de cholest\u00e9atomie. Celle-ci passe par la mise en \u0153uvre d\u2019un instrument fin type endoscope polyarticul\u00e9 port\u00e9 par un bras porteur. La t\u00e2che incombant \u00e0 l’ISIR dans ce projet est de d\u00e9velopper les moyens d\u2019un interfa\u00e7age intuitif et performant entre l\u2019op\u00e9rateur et le syst\u00e8me robotis\u00e9. En particulier, diff\u00e9rents modes de pilotage sont compar\u00e9s et l\u2019utilisation de l\u2019imagerie multimodale est explor\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

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Le contexte<\/h3>\n\n\n\n

Le cholest\u00e9atome est une maladie grave de l\u2019oreille moyenne dont l\u2019incidence est de 1\/10000 par an et qui consiste en une croissance canc\u00e9reuse des tissus pouvant aller jusqu\u2019\u00e0 atteindre le cerveau. Le traitement le plus efficace de la maladie \u00e0 l\u2019heure actuelle est l\u2019op\u00e9ration chirurgicale. Celle-ci consiste \u00e0 r\u00e9s\u00e9quer le cholest\u00e9atome (en grattant d\u2019abord puis par ablation laser des r\u00e9sidus) en passant soit par le canal tympanique, soit par un passage frais\u00e9 dans la masto\u00efde. Cette op\u00e9ration est exemplaire des difficult\u00e9s de la micro-chirurgie : acc\u00e8s \u00e9troit, outils peu maniables, tissus fragiles (nerf optique, cha\u00eene tympano-ossiculaire), vision indirecte r\u00e9duite. En cons\u00e9quence, le taux d\u2019\u00e9chec est \u00e9lev\u00e9 (25%) et le besoin est grand d\u2019am\u00e9lioration de la proc\u00e9dure notamment en termes d\u2019instrumentation. Le projet muRocs (consortium ANR PRC 2018, CHU Besan\u00e7on porteur) vise \u00e0 robotiser le geste de r\u00e9section du cholest\u00e9atome pour le rendre moins invasif, moins risqu\u00e9 et plus performant. Dans ce projet, l\u2019ISIR s\u2019int\u00e9resse \u00e0 l\u2019ergonomie du nouveau syst\u00e8me robotis\u00e9, en particulier en termes de commandabilit\u00e9 et d\u2019immersion de l\u2019op\u00e9rateur dans la sc\u00e8ne chirurgicale.<\/p>\n\n\n\n

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Les objectifs<\/h3>\n\n\n\n

– Nous souhaitons d\u00e9velopper un syst\u00e8me dextre capable d\u2019acc\u00e9der, par voie mini-invasive, \u00e0 la cavit\u00e9 de l\u2019oreille moyenne et d\u2019atteindre tous les points de cette cavit\u00e9 avec une orientation choisie. Pour ce faire, nous nous orientons vers un ensemble macro-micro compos\u00e9 d\u2019un bras manipulateur prolong\u00e9 par un instrument fin polyarticul\u00e9 type micro-endoscope.<\/p>\n\n\n\n

– L\u2019exploitation de la structure macro-micro redondante ci-dessus n\u00e9cessite de mettre au point une interface de pilotage adapt\u00e9e. Les solutions que nous envisageons de tester sont de deux types\u00a0: les approches t\u00e9l\u00e9op\u00e9r\u00e9es et les approches co-manipul\u00e9es. <\/p>\n\n\n\n

– Dans le cadre de la cholest\u00e9atomie, il est primordial de parvenir \u00e0 une r\u00e9section totale du cholest\u00e9atome sous peine de prendre le risque d\u2019une r\u00e9-op\u00e9ration du patient \u00e0 court terme. Pour se faire, outre disposer d\u2019un syst\u00e8me robotique suffisamment dextre, il est n\u00e9cessaire de disposer de moyens fins de visualisation et de rep\u00e9rage du tissu \u00e0 res\u00e9quer. Les modalit\u00e9s endoscopique et OCT sont envisag\u00e9es.<\/p>\n\n\n

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Les r\u00e9sultats<\/h3>\n\n\n\n

– Nous avons mis en \u0153uvre un syst\u00e8me macro-micro s\u00e9riel compos\u00e9 du robot Franka \u00e0 7 ddl et d\u2019un micro-endoscope de 3mm de diam\u00e8tre et poss\u00e9dant 2 ddl. Le micro-endoscope a \u00e9t\u00e9 motoris\u00e9 et int\u00e9gr\u00e9 \u00e0 l\u2019extr\u00e9mit\u00e9 du bras porteur de fa\u00e7on \u00e0 constituer une cha\u00eene cin\u00e9matique redondante \u00e0 9ddl enti\u00e8rement commandable.<\/p>\n\n\n\n

– Une \u00e9tude est en cours pour \u00e9valuer diff\u00e9rentes solutions de pilotage. Entre autres solutions, la t\u00e9l\u00e9op\u00e9ration directe de l\u2019extr\u00e9mit\u00e9 du dispositif via un joystick \u00e0 6 ddl n\u00e9cessite d\u2019\u00eatre compl\u00e9t\u00e9e par une gestion automatique des redondances cin\u00e9matiques (mouvements internes). La comanipulation du dispositif via une poign\u00e9e et un capteur d\u2019effort sur le terminal du bras porteur doit quant \u00e0 elle \u00eatre compl\u00e9t\u00e9e par un micro-joystick embarqu\u00e9 pour le pilotage des ddl intracorporels.<\/p>\n\n\n\n

– Un premier retour visuel augment\u00e9 a \u00e9t\u00e9 mis au point. Il fusionne les informations issues de la vision endoscopique et de la pose instantan\u00e9e du robot. Il prend la forme d\u2019une sc\u00e8ne num\u00e9rique 3D temps-r\u00e9el du site d\u2019op\u00e9ration. L\u2019int\u00e9gration de la modalit\u00e9 OCT via une sonde embarqu\u00e9e en bout d\u2019instrument est \u00e0 l\u2019\u00e9tude.<\/p>\n\n\n\n

Partenariats et collaborations<\/h3>\n\n\n\n

muROCs (Micro-Robot for Cholesteatoma Surgery) est un projet ANR PRC 2018<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Le consortium ANR muROCs est port\u00e9 par le CHU de Besan\u00e7on<\/a> (Laurent Tavernier et Olivier Gaiffe).<\/p>\n\n\n\n

Il comprend \u00e9galement :<\/p>\n\n\n\n

– l\u2019Institut Femto-ST<\/a> (Nicolas Andreff et Kanty Rabenorosoa),<\/p>\n\n\n\n

– l\u2019Institut de l\u2019audition<\/a> (Yann Nguyen),<\/p>\n\n\n\n

– l’ISIR.<\/p>\n\n\n\n

Dans ce projet, les partenaires cliniques apportent leur exp\u00e9rience en chirurgie mini-invasive de l\u2019oreille. En particulier, le Dr Nguyen est pionnier en mati\u00e8re de chirurgie robotis\u00e9e de l\u2019oreille moyenne car il fut un des premiers utilisateurs du robOtol<\/a>, robot con\u00e7u \u00e0 l’ISIR et commercialis\u00e9 par la soci\u00e9t\u00e9 Collin M\u00e9dical. Le laboratoire Femto-ST est quant \u00e0 lui en charge de d\u00e9velopper un instrument dextre miniature capable d’atteindre tous les points du site op\u00e9ratoire. Cet instrument est bas\u00e9 sur la technologie hybride c\u00e2bles – tubes concentriques.<\/p>\n\n\n\n

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