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Un simulateur plus vrai que nature

Mirel Scherer

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Un simulateur plus vrai que nature

Le système permet au chirurgien qui manipule l'instrument de ressentir la résistance des organes.

© D.R.

Véritable concentré de micromécanique et d'informatique intelligente, le système reproduit fidèlement les interventions chirurgicales peu invasives.

Start-up créée en 2000 pour industrialiser et commercialiser les systèmes de simulation médicale développés au Laboratoire de systèmes robotiques de l'École polytechnique fédérale de Lausanne, Xitact était couronné un an plus tard par le Grand Prix de l'Union européenne pour l'originalité de sa solution. À savoir, un robot assisté par ordinateur qui permet aux futurs médecins de simuler des interventions chirurgicales en conditions réelles et de visualiser sur l'écran les organes virtuels du patient.

Utilisé aujourd'hui par plus de trente centres médicaux dans le monde, ce système de simulation d'actes chirurgicaux très peu invasifs, mis au point par cette filiale du groupe suédois Mentice (spécialiste de la réalité virtuelle appliquée au médical), fait largement appel à un assemblage d'éléments micromécaniques. Choix de matériaux, de micromoteurs, des transmissions... rien n'a été laissé au hasard par Xitact, qui est aujourd'hui une PME de dix personnes située à Morges en Suisse. « Alternative aux solutions classiques de formation, notre système de simulation combine les avantages de la structure parallèle (inertie et poids réduits) avec ceux d'un dispositif à retour de force », explique son directeur, Jurgen Zoethout.

Son fonctionnement est simple : pendant que le chirurgien suit la scène de l'opération sur l'écran du système, il perçoit les forces de contact rendues par le système à retour de force sur la poignée de l'outil chirurgical.

Évaluation précise des progrès du chirurgien

« Sa structure mécanique très légère peut être dédiée à un type d'intervention chirurgicale ce qui offre un rendu de forces de contact [rendu "haptique"] de très bonne qualité », ajoute l'expert. De plus, l'inertie et les frottements des éléments mécaniques sont fortement réduits par le choix de la conception parallèle et par le logiciel de contrôle du système.

La solution comporte en fait trois éléments. En premier lieu, un robot capable de recréer les procédures chirurgicales qui utilise les derniers développements dans le domaine des micro-ordinateurs embarqués. Il peut ainsi simuler les réactions tactiles. Action et réaction sont synchronisées ce qui permet au médecin, qui manipule un instrument chirurgical ou un cathéter, de ressentir la résistance des organes. Un logiciel maison intelligent pilote ces opérations, assure l'acquisition des informations... Enfin, la dernière touche a été d'intégrer le monde robotique avec le logiciel.

« La conception du système fournit de nombreux avantages aux apprentis chirurgiens », confirme le responsable de Xitact. L'entraînement du médecin est ainsi dépourvu de tout danger pour le patient. Les anatomies et les pathologies sont configurables par le logiciel, les scénarios d'intervention pouvant être répétés sans coûts supplémentaires.

Le système assure aussi une évaluation précise et détaillée des progrès du chirurgien, qui se retrouve dans une situation très proche du réel. En effet, le dispositif micromécanique, conçu par les spécialistes de Xitact, peut être complètement caché aux yeux du chirurgien. La solution trouve des applications dans les interventions d'hystéroscopie (examen de la cavité utérine) pour le traitement de l'infertilité ou d'autres pathologies, la laparoscopie, la radiologie interventionnelle...

LE DÉFI

Concevoir un système pour l'entraînement et la formation à la chirurgie très peu invasive.

LA SOLUTION

Un micromécanisme doté d'une structure mécanique dédiée au type d'intervention et intégrée avec le contrôle, les capteurs et le logiciel.

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