Des robots pour notre santé

Se faire opérer par l’un des plus grands scientifiques de la Renaissance, Leonardo da Vinci ? C’est presque possible ! Da Vinci est le nom du robot développé par la société américaine Intuitive, pionnière dans le domaine de la robotique chirurgicale. Environ 6 000 modèles sont répartis à travers le monde. « C’est la référence. Nous en avons deux à Rennes. Ils sont utilisés au quotidien », explique Pierre Jannin, directeur Inserm au laboratoire LTSI¹ et spécialiste en chirurgie assistée par ordinateur. Durant l’opération, le chirurgien s’installe derrière la console. Il observe en 3D la zone à opérer. Grâce à deux manettes, il pilote les trois ou quatre bras du robot. Ces extensions mécaniques s’infiltrent à l’intérieur du corps du patient par le biais de petites entailles. « Ces outils réalisent une tâche par un accès réduit, de la manière la plus fine possible. Ils permettent une approche mini-invasive », détaille Jocelyne Troccaz, directrice de recherche CNRS en robotique médicale au laboratoire TIMC-IMAG², à Grenoble. Les bienfaits d'une chirurgie moins lourde se ressentent après l’opération. Le patient a moins d’effets secondaires et reste moins longtemps à l’hôpital. Le centre de soins peut accueillir plus tôt un nouveau patient.
Jusqu’en 2007, la grande majorité des interventions du Da Vinci étaient liées au domaine de l’urologie. Le robot s'attelle désormais à des opérations gynécologiques, colorectales ou encore thoraciques. « La grande majorité des chirurgiens ne sont plus réticents à l’idée d’utiliser des robots, constate le chercheur rennais. Cette barrière a été franchie. »

S’orienter dans un corps vivant

Aujourd’hui, les modèles commercialisés reproduisent des gestes qui leurs sont imposés. « Il y a un lien maître-esclave entre le spécialiste et le robot », résume Pierre Jannin. Des recherches visent à donner plus de responsabilités à la machine. « Certains gestes s’automatiseront. Actuellement, les chirurgiens laissent des internes recoudre le patient à la fin d’une intervention. C’est répétitif. Une machine pourrait effectuer cette étape en intégralité. » Pour se déplacer correctement dans l’espace, le robot doit être “conscient” de son environnement. L’imagerie, et en particulier l’IRM³, semble incontournable pour l’aider à s’orienter à l’intérieur du corps du patient… mais encore faut-il que le robot interprète ces images.
Le recours à l’intelligence artificielle (IA) pourrait les doter de cette capacité (lire p. 18). Mais les possibilités de l’IA ne doivent pas être fantasmées. « Il faut sortir du cliché où une machine pourra planifier et réaliser seule une opération. C’est impossible. » Est-ce d'ailleurs souhaitable d'automatiser l'ensemble d'une procédure ? « Les questions sont similaires à celles que posent les voitures autonomes. S’il y a un problème au bloc opératoire, est-ce à cause du constructeur, du chirurgien ou de la machine ? Des anthropologues et philosophes se penchent actuellement sur ces questions de responsabilités », précise Pierre Jannin.
L'opinion de Jocelyne Troccaz est similaire. Pour elle, l’avenir réside dans la co-manipulation. « Le chirurgien reste acteur. Il manipule un outil porté par un bras robotique, dont le rôle est uniquement de corriger le geste, si besoin. C’est un garde-fou, qui interdit l’accès à certaines zones du corps. » La réussite d'une opération ne réside pas dans le seul geste du chirurgien. Une partie importante provient d’aspects non-techniques : la connaissance des procédures, la gestion du stress, l’écoute, le travail en équipe... L’opération reste une activité humaine. « Ces compétences ne peuvent pas être remplacées par une machine, poursuit Pierre Jannin. Par contre, un robot oblige à repenser l’équilibre dans la salle d’opération. Le chirurgien et l’ensemble de l’équipe interventionnelle doivent s’y adapter. »

Des mini-robots à avaler

Des recherches concernent également la taille des dispositifs. Plus ils sont petits, moins ils sont invasifs. Des mini-robots sont déjà commercialisés... sous forme de capsules à avaler ! Ils sont équipés de lumière et d’une caméra afin d’obtenir des images d’endroits profonds comme l’intestin grêle. « La miniaturisation soulève des problèmes d’énergie que nous étudions, explique Jocelyne Troccaz. À terme, un système de guidage pourrait diriger ces mini-véhicules à l’intérieur du corps. Ils ne seraient plus seulement destinés au diagnostic. Ils pourraient délivrer un principe actif sur une zone très précise du corps, sans faire la moindre entaille. »
Pour acquérir un robot Da Vinci, un hôpital doit débourser... entre 500 000 et 2,5 millions de dollars. Or les centres de soins sont remboursés d’une somme prédéfinie pour chaque opération… peu importe s’ils utilisent ou non un robot. Avant de payer une somme mirobolante, les hôpitaux veulent s’assurer du bien-fondé d’une telle acquisition. La tâche n’est pas simple ! Il faut prendre en compte un maximum de critères pour le patient (survie à long terme, effets secondaires, risques de rechute), pour le spécialiste (temps passé au bloc, irradiation pour les radiologues, facilité d’utilisation) et pour l’hôpital (coût, nombre de patients concernés). « Nous devons nous assurer du meilleur rapport entre le bénéfice et le coût, reprend Pierre Jannin. Pour cela, il faut cerner les besoins réels des chirurgiens. »

La rencontre entre deux mondes

Le milieu de la robotique et le secteur médical doivent donc communiquer étroitement… même si cela mène parfois à des incompréhensions. « Lors de recherches, un médecin nous assurait que la prostate était immobile, car contrainte par le bassin, se remémore Jocelyne Troccaz. Au final, nous nous sommes rendu compte que l’organe bouge suffisamment pour perturber nos calculs !
Nous n’avions pas la même échelle de précision. Ces difficultés sont aujourd’hui résolues. » Pour faciliter le dialogue, de nouvelles formations s’ouvrent à l’interface de ces deux mondes. Les laboratoires comme le LTSI et le TIMC sont désormais en interaction quotidienne avec des chirurgiens... Et ceux-ci sont formels : ils n’ont pas besoin d’un remplaçant, mais bien d’un robot-assistant fiable !