LARA : LAser Robotic Applications
Le projet vise à combiner deux technologies qui ont eu un impact considérable dans le domaine médical : la robotique et les lasers.
Le contexte
La chirurgie maxillo-faciale est la spécialité qui se rapporte à la sphère cranio-maxillo-faciale : pathologies traumatologiques, carcinologiques et malformatives de la face mais aussi la chirurgie reconstructrice, notamment la chirurgie des lambeaux et la microchirurgie. La chirurgie maxillo-faciale assure le diagnostic et le traitement de ces pathologies selon une approche esthétique et/ou fonctionnelle.
L’intervention du chirurgien consiste à réaliser des découpes dans l’os (ostéotomies), à avancer ou reculer les fragments (mandibule et/ou maxillaire) et à les fixer dans la position finale désirée à l’aide de plaques ou de prothèses.
Les avancées scientifiques et technologiques en médecine ont permis d’améliorer considérablement les pratiques en chirurgie maxillo-faciale permettant ainsi de réduire les taux de morbidité, d’améliorer les traitements et de réduire les phases de suivi post opératoires.
La phase pré-opératoire permet au chirurgien de prévoir les découpes et les déplacements à réaliser. A l’aide des images radiologiques du patient, les praticiens peuvent ainsi définir les différents plans de découpe dans l’espace et déterminer les paramètres amenant à une reconstitution faciale optimale. Au cours des dernières décennies, les chercheurs ont concentré leurs efforts sur l’amélioration de la planification pré-opératoire car elle joue un rôle vital dans le taux de réussite des procédures chirurgicales.
Aujourd’hui, les recherches vont au-delà de la planification pré-opératoire et s’orientent de plus en plus vers les procédures chirurgicales elles-mêmes. Les approches mini-invasives et la réduction au minimum du temps opératoire visent ainsi à diminuer les complications chirurgicales, à réduire les douleurs postopératoires et à permettre un rétablissement rapide des patients.
C’est dans ce contexte que le projet LARA est proposé pour permettre de réaliser des gestes chirurgicaux complexes avec une précision accrue tout en diminuant les complications et l’inconfort des patients et des praticiens.
Des technologies complémentaires
Durant la dernière décennie, ces deux technologies utilisées indépendamment ont impacté profondément les pratiques médicales mais également le parcours patient et ont permis, avec d’autres technologies, d’ouvrir la voie à une médecine de précision où le parcours santé du patient a été numérisé et automatisé depuis le dépistage, diagnostic et jusqu’au traitement et suivi. L’objectif poursuivi dans ce programme R&D sera d’apporter un nouvel outil performant combinant la robotique et le laser, pour la découpe de l’os en chirurgie maxillo-faciale.
Le projet permettra ainsi de réaliser un prototype combinant une source laser femtoseconde optimisée pour la découpe de l’os avec un bras robotisé et des systèmes de positionnement et de monitoring en ligne permettant au chirurgien de réaliser des gestes chirurgicaux performants sans contact, plus précis et décrivant des trajectoires complexes améliorant ainsi la qualité de coupe et de régénération des tissus osseux ainsi que la sécurisation du geste chirurgical.
Ce prototype sera, dans une première phase, testé sur des échantillons biologiques et validé ensuite sur cadavre au laboratoire d’anatomie de l’Université de Bordeaux.
Des acteurs régionaux
Ce projet, prévu sur 32 mois, implique un consortium translationnel composé de cliniciens, d’académiques et de centres technologiques qui regroupent l’ensemble des compétences pour répondre aux défis technologiques et cliniques soulevés par cette ambition :
-ALPhANOV, centre technologique spécialisé en photonique et laser, aura la charge du développement du système laser et du process de découpe de l’os par laser femtoseconde.
-Le service de chirurgie maxillo-faciale du Pr Claire Majoufre au CHU de Bordeaux est le partenaire clinique du projet. Il aura la charge de la définition de l’application cible, du protocole clinique et du cahier des charges fonctionnel du système ainsi que de la validation sur cadavre du prototype.
-Le CRITT Informatique sera en charge du développement d’un système d’imagerie 3D pour permettre la réalisation d’un modèle numérique du crâne du patient et permettre ainsi de faciliter la planification pré et per-opératoire du geste chirurgical.
-Le laboratoire PPrime, spécialisé en robotique aura la charge de la réalisation du système et de la procédure de positionnement du bras robotique durant la procédure chirurgicale.
-Tecnalia France, centre technologique, via ses divisions spécialisées en robotique et imagerie médicale, sera en charge du développement du système robotique ainsi que du système de monitoring en ligne OCT des découpes laser.
Financement :
