Un robot automatisé piloté par ordinateur, semblable à celui utilisé pour fabriquer des pièces automobiles, pourrait jouer un rôle central dans les prochaines interventions chirurgicales, notamment celles de la chirurgie du cerveau.

La nouvelle machine peut faire un type de chirurgie crânienne complexe 50 fois plus rapidement que les procédures standards, en diminuant de deux heures à deux minutes et demi.

Des chercheurs de l'Université de l'Utah ont développé une perceuse qui produit des coupes rapides, propres et sûres, ce qui réduit le temps d'ouverture de la plaie et d'anesthésie le patient, diminuant ainsi l'incidence de l'infection, l'erreur humaine et le coût chirurgical.

Une nouvelle invention

Les résultats ont été signalés en ligne dans le numéro du 1er mai de Neurosurgical Focus.

Pour effectuer des chirurgies complexes, en particulier des chirurgies crâniennes, les chirurgiens utilisent généralement des perceuses à main pour créer des ouvertures compliquées, en ajoutant des heures à une procédure.

"C'était comme faire de l'archéologie"

a déclaré William Couldwell, un neurochirurgien à l'Université de Utah Health.

"Nous avons dû retirer lentement l'os pour éviter les structures sensibles".

Il a vu un besoin d'un dispositif qui pourrait alléger ce fardeau et rendre le processus plus efficace.

"Nous savions que la technologie était déjà disponible dans le monde de la machine, mais personne ne l'a jamais appliqué aux applications médicales."

 

Couldwell a mené une équipe interdisciplinaire à l'Université de l'Utah pour faire avancer la forure.

"Mon expertise consiste à éliminer rapidement les métaux, donc un exercice neurochirurgien était un nouveau concept pour moi"

a expliqué AK Balaji, professeur agrégé en génie mécanique à l'Université de l'Utah.

"J'étais intéressé à développer un foret peu coûteux qui pourrait faire beaucoup de travail grinçant pour réduire la fatigue du chirurgien."

L'équipe a développé la foret à partir de zéro pour répondre aux besoins de l'unité neurochirurgicale, ainsi que des logiciels développés qui définissent un chemin de coupe sécurisé.

La procédure lors d'une chirurgie du cerveau

Tout d'abord, le patient est imagé en utilisant une tomodensitométrie pour recueillir des données osseuses et identifier l'emplacement exact des structures sensibles, telles que les nerfs et les veines majeures et les artères qui doivent être évitées.

Les chirurgiens utilisent cette information pour programmer le parcours de coupe de la perceuse.

"Le logiciel permet au chirurgien de choisir le chemin optimal du point A au point B, comme Google Maps"

a déclaré Balaji.

En outre, le chirurgien peut programmer des barrières de sécurité le long du chemin de coupe dans 1 mm de structures sensibles.

"Pensez aux barrières comme une zone de construction", a déclaré Balaji. "Vous ralentissez pour naviguer en sécurité".

Le foret effectue le travail lourd en enlevant la majeure partie de l'os, similaire à un moulin, précisément et rapidement.

"C'est comme Monster Garage, sauf qu'au lieu d'usiner une pièce, nous usinons le crâne", a déclaré Couldwell.

Couldwell a appliqué le nouveau foret à l'ouverture translabyrinthine, une forme particulièrement complexe en forme de scie sauteuse qui circule dans l'oreille.

"L'accès est à travers l'os temporel qui est un os dur avec des angles étranges"

a déclaré Balaji.

Selon Couldwell, cette coupe particulière nécessite beaucoup d'expérience et de compétences pour l'exécuter en toute sécurité.

"Nous avons pensé que cette procédure serait une preuve de principe parfaite pour montrer l'exactitude de cette technologie"

a-t-il déclaré.

La chirurgie de translabérine est réalisée plusieurs fois par an pour exposer des tumeurs bénignes à croissance lente qui se forment autour des nerfs auditifs.

Cette coupe n'est pas seulement difficile, mais la trajectoire de coupe doit également éviter plusieurs caractéristiques sensibles, y compris les nerfs faciaux et le sinus veineux, une grande veine qui draine le sang du cerveau.

Les risques de cette chirurgie incluent la perte de mouvement du visage.

L'appareil dispose également d'un interrupteur d'arrêt automatique d'urgence. Pendant la chirurgie, le nerf facial est surveillé pour détecter tout signe d'irritation.

"Si le foret est trop proche du nerf facial et que l'irritation est surveillée, le foret s'éteint automatiquement"

a déclaré Couldwell.

Avantages et horizons

Le nouveau foret pourrait réduire la durée de cette procédure complexe de deux heures pour le forage à la main par un chirurgien expérimenté à deux minutes et demi.

Une chirurgie du cerveau plus courte devrait réduire le risque d'infection et améliorer le rétablissement post-opératoire. Il est également possible de réduire considérablement le coût de la chirurgie, car il rétrécit les heures de l'intervention.

L'équipe de recherche a démontré la sécurité et la vitesse de la perceuse en effectuant cette coupe complexe, mais Couldwell souligne qu'elle peut être appliquée à de nombreuses autres interventions chirurgicales autres que la chirurgie du cerveau.

"Ce foret peut être utilisé pour une variété de chirurgies, comme l'usinage de l'ouverture parfaite du réceptacle dans l'os pour un implant de hanche"

a-t-il déclaré.

foret automatique chirurgie du cerveau

L'application variée du foret met l'accent sur un autre facteur qui a amené Balaji au projet.

"J'ai été motivé par le fait que cette technologie pourrait démocratiser les soins de santé en égalisant les conditions de jeu afin que davantage de personnes puissent recevoir des soins de qualité"

a-t-il déclaré.

Couldwell et son équipe examinent les occasions de commercialiser le foret pour s'assurer qu'il soit plus largement disponible pour d'autres procédures chirurgicales.

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