Opportunités de la robotique chirurgicale : les robots deviendront-ils les chirurgiens du futur ?

Le mythe du robot chirurgien : la genèse

L’idée initiale de développer des robots pour la chirurgie remonte aux années 1970, lorsque la NASA a imaginé des robots pouvant être contrôlés à distance pour fournir une assistance médicale aux astronautes en mission. Cette idée a malheureusement échoué à l’époque, principalement en raison de la grande distance séparant la Terre des astronautes dans l’espace, ce qui entrainait des retards dans les opérations. L’idée n’a donc pas été pleinement réalisée et des solutions de plus courte distance, sur Terre, ont été étudiées.

Comme c’est le cas pour de nombreuses innovations, les premiers développements de la robotique chirurgicale ont eu lieu au sein de l’armée. Dans les années 1980, l’armée américaine a en effet mis au point des prototypes de robots pouvant être commandés à distance pour opérer les soldats. Pour les militaires, il était clair que la télé-chirurgie permettrait d’apporter une assistance et un traitement médical aux soldats sur le terrain tout en augmentant la sécurité.

Enfin, en 1984, la première chirurgie orthopédique assistée par robot eut lieu à l’hôpital UBC de Vancouver. La tâche principale du robot, nommé Arthrobot, était de remettre les instruments chirurgicaux au chirurgien en suivant une commande vocale. Un an plus tard, plus de 60 opérations chirurgicales arthroscopiques utilisaient Arthrobot.

Panorama de la robotique chirurgicale aujourd’hui

Le robot chirurgien Da Vinci

Un long chemin a été parcouru depuis Arthrobot, notamment avec le robot chirurgien Da Vinci qui a opéré plus de 7 millions de patients dans le monde depuis le lancement de sa commercialisation en 2001. Il s’agit d’une véritable success story de la société américaine Intuitive Surgical puisque l’on compte environ 5 500 robots chirurgicaux Da Vinci en fonctionnement à l’heure actuelle dans les hôpitaux du monde entier. Les robots chirurgiens Da Vinci permettent des interventions chirurgicales mini-invasives, et sont principalement utilisés pour des opérations nécessitant une grande précision qui est difficile à atteindre pour les humains, comme les prostatectomies, les chirurgies gynécologiques, et de plus en plus, les chirurgies cardio-vasculaires (par exemple, pour la réparation de la valve mitrale).

Une précision et une dextérité plus grandes ainsi qu’une capacité à accéder à des zones particulièrement étroites sont les premiers avantages venant à l’esprit lorsque l’on pense au robot chirurgien. Pourtant, la robotique chirurgicale peut également être utilisée à d’autres fins, comme guider le chirurgien dans la zone opérée ou pour empêcher le chirurgien de toucher à des zones sensibles. Bien que les robots chirurgiens Da Vinci restent la référence pour de nombreux hôpitaux, principalement parce qu’ils sont présents depuis longtemps déjà dans les salles d’opération, de nouveaux robots dans le domaine de la robotique chirurgicale ont gagné du terrain ces dernières années.

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Les nouveaux robots des entreprises de robotique chirurgicale

• La société Robocath a développé R-One, un robot chirurgical censé améliorer les mouvements du chirurgien pour les interventions coronariennes percutanées (ICP). R-One permet de mettre en place et de manipuler à distance des fils de guidage coronaires et des dispositifs de stents. L’entreprise française est également active dans le développement d’outils, à la fois d’infrastructure et d’interface, permettant la réalisation de chirurgies à distance. En janvier 2021, Robocath a par exemple réalisé la première chirurgie vasculaire à distance in vivo en Europe. Avec cette ICP, l’entreprise a pu démontrer avec succès qu’un chirurgien situé à Caen pouvait opérer un porc situé à Rouen, soit à 120km de lui, sans délai significatif. Ces solutions permettant des chirurgies à distance constituent une véritable opportunité pour la robotique chirurgicale de pallier aux déserts médicaux.
• La société Stryker a développé Mako, un cobot (bras robotisé) permettant des interventions chirurgicales plus prévisibles lors du remplacement d’une articulation, principalement le genou. Les plans pré-opératoires sont définis avant l’opération grâce aux informations anatomiques du patient, incorporées dans le logiciel du robot chirurgien. Mako permet un placement presque parfait de l’implant orthopédique, spécifique à l’anatomie du patient, ce qui permet un rétablissement rapide et un meilleur fonctionnement de l’articulation à long terme pour le patient.
• MedTech a développé Rosa, que l’on peut qualifier de GPS médical. Rosa a la capacité d’opérer dans des zones très sensibles du cerveau et de la colonne vertébrale, notamment pour effectuer des biopsies et implanter des électrodes. Grâce à une meilleure préparation préopératoire, les chirurgiens sont en mesure de se préparer et d’adapter parfaitement les mouvements du robot au patient.

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Le robot chirurgien : quelles sont les prochaines étapes pour les entreprises de robotique chirurgicale ?

La chirurgie assistée par la robotique est une tendance forte et croissante, qui compte des acteurs majeurs tels que Johnson & Johnson ou Siemens, réalisant d’importants investissements dans ce domaine. Aujourd’hui, les robots chirurgiens permettent aux chirurgiens d’atteindre des zones difficilement accessibles par l’homme. Demain, les nanorobots permettront aux chirurgiens d’atteindre des zones totalement inaccessibles par d’autres moyens. De nombreux types d’interventions chirurgicales pourront bénéficier d’un travail à une échelle encore plus petite que ce qui existe à l’heure actuelle avec ces robots chirurgiens.

La neurochirurgie est un domaine particulièrement bien adapté pour bénéficier des dernières innovations en matière de nanotechnologies. Les nanodispositifs préparent le terrain pour apporter plus de précision et de contrôle, par exemple pour la reconnexion des nerfs. Les nouveaux développements de dispositifs à l’échelle nanométrique permettent par exemple de manipuler les axones individuellement. Ces étapes de rétablissement de la connectivité des axones sectionnés sont fondamentales pour restaurer la fonction.

L’oncologie est un autre domaine qui pourrait bénéficier des nanorobots, notamment pour la cartographie des marges tumorales. Avec l’intégration des nanorobots dans les opérations de résection des tumeurs, la détection et la cartographie des marges tumorales pendant l’opération peuvent être considérablement améliorées. L’idée est d’administrer au patient, par voie intravasculaire, des nanorobots qui détecteront les marges des tissus tumoraux et les zones métastatiques à l’aide de capteurs chimiques programmés pour détecter différents niveaux d’E-cadhérine et de bêta-caténine. Les nanorobots s’agglomèrent sur le tissu tumoral et envoient un signal électromagnétique de localisation au chirurgien pour des recherches complémentaires.

Les développements en robotique chirurgicale ont été relativement rapides. Des premiers essais dans les années 1980 à aujourd’hui, les robots chirurgiens ont fait leur entrée dans les hôpitaux, avec plus de 1 500 hôpitaux américains équipés du système chirurgical Da Vinci. L’avenir des robots au bloc opératoire semble tout aussi prometteur avec le développement des nanorobots. Toutefois, ces innovations s’accompagnent de plusieurs interrogations, telles que le niveau d’autonomie des robots chirurgiens, leur acceptation par les patients, ainsi que les barrières juridiques et éthiques. Même si les robots ne remplaceront pas complètement les chirurgiens au bloc opératoire de sitôt, ils continueront sans aucun doute à les assister et à améliorer leurs compétences.

Chez Alcimed, nous suivons activement les nouvelles opportunités et innovations en matière télémédecine et de chirurgie robotique, et nous sommes prêts à les explorer pour nos clients !

A propos de l’auteur
Roxane, Consultante dans l’équipe Santé d’Alcimed en Allemagne