En technique médicale, les robots chirurgicaux occupent une place toujours plus importante et appartiennent principalement aux robots médicaux. Contrairement à l’ensemble des robots médicaux que l’on retrouve dans l’ensemble des environnements médicaux, l’utilisation du robot chirurgical est, elle, réservée à la salle d’opération.

Alors que les appareils médicaux employés en dehors de la salle d’opération fonctionnent, pour la plupart, de manière autonome et automatisée, les robots chirurgicaux sont, eux, commandés de manière active et réalisent avec précision les mouvements souhaités, à l’aide d’un logiciel intelligent. 

Des processus optimisés grâce à un logiciel intelligent. C’est pour cette raison que l’on parle souvent de télémanipulateurs, lesquels enregistrent les actions humaines — c’est-à-dire les mouvements — pour les convertir correctement.

Les robots chirurgicaux jouent un rôle d’assistants et sont le plus souvent utilisés lorsque les capacités humaines arrivent à leurs limites – autant d’un point de vue qualitatif que quantitatif.

Le nombre de robots chirurgicaux dans les hôpitaux et les cliniques est en constante augmentation. L’idée que les robots interviennent dans des opérations qui peuvent être fatales se heurte toutefois encore à une partie de la population qui reste sceptique. Néanmoins, l’on observe une acceptation croissante à l’égard des innovations techniques au sein de la salle d’opération.

Structure des robots chirurgicaux

Bien que les robots chirurgicaux prennent des formes et des tailles très diverses, ils disposent souvent d’une structure similaire ou de composants connexes. On trouve en règle générale une unité de commande et un manipulateur, celui-ci servant de bras au robot et comprenant des segments constitués d’articulations, de capteurs, de systèmes d’entraînement et d’un effecteur. Ce dernier est considéré comme le lien entre le robot chirurgical et son environnement, car il établit le contact avec le corps humain — et il prend par exemple la forme d’un préhenseur.

Afin de garantir la plus haute précision possible, les réducteurs utilisés dans les articulations des robots doivent faire face à des exigences élevées. Les réducteurs Harmonic Drive® tels que les unités de la série HFUS-2SO avec leur absence de jeu, leur compacité et leur silence de fonctionnement sont particulièrement adaptés à cette utilisation.

La commande du robot chirurgical relie les technologies qui le composent à l’utilisateur, elle est donc l’interface entre la technologie et l’homme. Dans le cadre des interventions chirurgicales, l’opérateur travaille activement avec le robot tout en gardant le contrôle sur le bras du robot. Le mouvement ou l’actionnement du joystick, de la console ou de tout autre élément de commande similaire est traduit par le robot chirurgical et son logiciel intelligent avant d’être exécuté. On parle ici de commande télémanipulée.

Les champs d’application des robots chirurgicaux

C’est dans le cadre d’opérations dites mini-invasives que les propriétés et les capacités des robots chirurgicaux modernes se montrent les plus avantageuses. Le but étant de réaliser des incisions très petites, d’à peine quelques millimètres. D’une part, cela doit permettre au patient d’être ainsi préservé des longs troubles postopératoires ; d’autre part, cela induit une durée plus courte des séjours hospitaliers et un meilleur résultat esthétique et surtout une cicatrice moins visible. Étant donné que cette précision de travail dépasse les limites des capacités humaines, l’on a recours aux robots chirurgicaux. Les mouvements impulsés par l’opérateur sont, le cas échéant, traduits à une plus petite échelle et reproduits au moyen du bras du robot. C’est ainsi que des incisions d’une précision millimétriques peuvent être réalisées.

En orthopédie, les robots chirurgicaux sont par exemple utilisés pour réaliser l’implantation de prothèses de genou. Puisque l’anatomie de l’articulation du genou diffère souvent d’un patient à l’autre, il n’est pas possible de recourir à des processus standardisés au cours de l’opération. Mais les robots chirurgicaux jouent ici plutôt un rôle d’assistant, en surveillant les mouvements de l’opérateur, au moyen d’un modèle 3D créé au préalable, et en les corrigeant si nécessaire.

Et même si le spectre des utilisations des robots chirurgicaux ne concerne en majorité que certains domaines de la chirurgie, tels que la chirurgie laparoscopique, la chirurgie cardiothoracique, l’orthopédie et la chirurgie traumatologique notamment, les utilisations dans d’autres disciplines représentent un potentiel énorme. C’est le cas pour l’oto-rhino-laryngologie par exemple.

Les robots chirurgicaux à l’œuvre — précision, efficacité et commande à distance

Le recours aux robots chirurgicaux apporte de nombreux avantages significatifs. D’une part, les éléments du robot, tel que le manipulateur, peuvent, selon la manière dont ils sont conçus, se mouvoir librement dans l’espace. Ils peuvent ainsi réaliser des mouvements et prendre des positions qui s’avèrent problématiques ou tout simplement impossibles pour l’humain. D’autre part, les robots chirurgicaux permettent d’exécuter des opérations avec précision pendant longtemps et garantissent des perspectives innovantes grâce aux procédés d’imagerie intégrés et aux réglages des caméras.

L’opérateur peut diriger l’opération en été placé à une certaine distance, puisqu’il dirige les mouvements et les actions du robot chirurgical au moyen d’une console de commande externe. Cette dernière est reliée à une visière qui permet à l’opérateur de garder une vue sur ce qui est en train de se passer. Sa présence à la table d’opération n’est donc pas nécessaire. Par ailleurs, les robots médicaux ne connaissent pas d’impulsions mentales ni émotionnelles ce qui permet une très haute précision, autant d’un point de vue spatial que temporel.