Des scientifiques du Royaume-Uni ont mis au point un dispositif robotique pour faciliter le diagnostic et le traitement des troubles cérébraux, tels que Parkinson.
L’appareil – un cathéter souple et flexible et un bras robotisé doté d’une intelligence artificielle (IA) – pourrait aider les neurochirurgiens à voir les structures cérébrales profondes et à administrer des traitements sans endommager les tissus complexes et délicats du cerveau.
« Le cerveau est un réseau fragile et complexe de cellules nerveuses très serrées qui ont chacune leur rôle à jouer. Lorsque la maladie survient, nous voulons pouvoir naviguer dans cet environnement délicat pour cibler précisément ces zones sans nuire aux cellules saines », a déclaré Ferdinando Rodriguez y Baena, PhD, professeur de robotique médicale au Département de génie médical de l’Imperial College de Londres. communiqué de presse.
“Notre nouvelle plateforme précise et peu invasive améliore la technologie actuellement disponible et pourrait améliorer notre capacité à diagnostiquer et à traiter en toute sécurité et efficacement les maladies chez les personnes si elle s’avère sûre et efficace”, a ajouté Rodriguez y Baena.
Les conclusions préliminaires de l’étude, “Plateforme robotique modulaire pour la neurochirurgie de précision avec une aiguille bio-inspirée : Présentation du système et première in-vivo déploiement», ont été publiés dans PLOS ONE.
La chirurgie mini-invasive ou en trou de serrure consiste à placer une caméra et un cathéter (tube mince) contenant des instruments spécialisés à travers de petits trous dans le corps pour effectuer des interventions chirurgicales. Bien que ces chirurgies soient associées à moins de traumatismes, à des séjours hospitaliers plus courts et à des temps de récupération plus rapides, les cathéters actuellement utilisés sont rigides et difficiles à placer avec précision sans outils de navigation robotisés. La rigidité des cathéters augmente également le risque de lésions des tissus cérébraux.
“L’une des principales limites des SIG actuels [minimally invasive surgery] est que si vous voulez atteindre un site profond à travers un trou de bavure dans le crâne, vous êtes contraint à une trajectoire en ligne droite. La limitation du cathéter rigide est sa précision dans les tissus en mouvement du cerveau et la déformation des tissus qu’il peut provoquer », a déclaré Lorenzo Bello, MD, professeur de neurochirurgie et co-auteur de l’étude.
Le nouveau dispositif des scientifiques de l’Imperial College se compose d’un cathéter souple avec quatre segments imbriqués qui glissent les uns sur les autres pour une navigation flexible, et d’un bras robotique compatible avec l’IA pour aider les chirurgiens à faire naviguer le cathéter dans le cerveau. Une fois sur le site de la maladie, les chirurgiens délivrent des fibres optiques via le cathéter pour leur permettre de voir et de manœuvrer la pointe le long du tissu cérébral à l’aide d’une manette de commande. La plate-forme d’IA apprend de l’entrée du chirurgien et des forces de contact dans les tissus cérébraux pour guider le cathéter avec précision.
Test avec des cerveaux de moutons
Les chercheurs ont testé la plateforme en insérant le cathéter dans le cerveau de deux moutons vivants sur le campus de médecine vétérinaire de l’Université de Milan. Les moutons ont reçu un soulagement de la douleur et ont été surveillés quotidiennement pendant une semaine pour détecter des signes de douleur ou de détresse. Ensuite, les chercheurs les ont euthanasiés et ont examiné leurs tissus cérébraux pour voir si les cathéters causaient des dommages. Ils n’ont trouvé aucun signe de souffrance, de lésion tissulaire ou d’infection.
« Notre analyse a montré que nous avons implanté ces nouveaux cathéters en toute sécurité, sans dommage, infection ou souffrance. Si nous obtenons des résultats tout aussi prometteurs chez l’homme, nous espérons pouvoir voir cette plateforme en clinique d’ici quatre ans », a déclaré Riccardo Secoli, PhD, auteur principal de l’étude.
«Nos découvertes pourraient avoir des implications majeures pour la chirurgie cérébrale mini-invasive et robotisée. Nous espérons que cela contribuera à améliorer la sécurité et l’efficacité des procédures neurochirurgicales actuelles lorsqu’un déploiement précis de systèmes de traitement et de diagnostic est requis », a déclaré Secoli.
L’équipe prévoit de futures études pour améliorer l’efficience et l’efficacité du placement du cathéter et introduire des techniques de détection supplémentaires, telles que l’imagerie par ultrasons peropératoire, pour mesurer les lésions tissulaires pendant la chirurgie.
