NeuroArm: un robot pour opérer dans le cerveau
(Photo: Innovation Canada)
Une opération dans le cerveau peut avoir un impact sans mesure sur la vie d’un patient. Parlez-en à Jean, qui collabore parfois à ce blog, et qui n’est plus épileptique depuis une telle opération. Ça a changé sa vie. Évidemment, de telles opérations sont risquées. L’annonce récente du NeuroArm promet des opérations dans le cerveau plus précises et plus sécuritaires. En plus de l’impact important qu’il aura sur la vie des patients, la technologie de ce robot ambidextre est impressionnante.
À l’intérieur d’une machine d’imagerie à résonance magnétique (IRM)
L’idée du NeuroArm est de pouvoir opérer à l’intérieur d’une machine IRM. Ces machines permettent de “voir” à l’intérieur du corps humain. D’utiliser une représentation de l’intérieur du cerveau en temps réel pour l’opérer directement représente une avancée majeure de la neuro-chirurgie.
L’IRM, comme son nom l’indique, utilise un champ magnétique pour imager le corps. Cela pose d’importants défis techniques pour le roboticien. Tous les capteurs et les actionneurs qui produisent des champs magnétiques doivent être évités. De plus, les matériaux doivent être choisis pour ne pas interférer avec le champ magnétique. C’est pourquoi le NeuroArm est principalement constitué de titane et de PEEK, un composé plastique.
L’immersion du chirurgien
En plus d’avoir accès à la représentation 3D de l’IRM, des caméras stéréoscopiques filment les instruments en action. Le tout est projeté en stéréo dans les oculaires du médecin.
Celui-ci manipule deux manettes qui contrôlent les instruments sur le robot. Ces instruments ressemblent à des Phantom modifiés. Ils permettent un retour d’effort pour que le touché soit stimulé comme s’il manipulait de réels instruments en interaction avec les tissus humains. Les vibrations de l’utilisateur sont filtrées par le contrôle. Les outils qui opèrent sont donc parfaitement stables. Les opérations grâce à cette interface se feront au niveau des cellules (sous 50 microns) alors que les meilleurs chirurgiens ne peuvent qu’opérer qu’à 1-2mm.
Un Canadarm dans la tête
Le projet a été mené par des chercheurs de l’Université de Calgary, financés d’abord par des philanthropes du pétrole puis par divers fonds de recherches provinciaux et fédéraux. Le robot a été construit par MDA, constructeur du Canadarm. Dans la robotique spatiale tout comme dans le médical, la sécurité et la fiabilité nécessaires atteignent des niveaux incroyables: on joue avec des vies. MDA a donc pu mettre à profit son expérience avec des acquis du spatial. À voir le NeuroArm, on dirait même qu’il est le petit frère terrestre du robot Dextre, qui sera installé sur le bras de la station spatiale internationale.
La réalisation du robot est un bel exemple de collaboration pour la réalisation d’un défi technologique. Je vous invite à regarder un film produit par le service des communications de l’Université de Calgary ici. Messieurs dans la course au rectorat à l’Université Laval, prenez des notes…
Tags: Calgary, MDA, NeuroArm, Université
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26 avril 2007 à 16:13
[...] J’ai déjà fait référence à deux reprises au robot Dextre, aussi appelé SPDM (ici et là). L’Agence spatiale canadienne a annoncé aujourd’hui que le robot ambidextre est maintenant prêt pour l’espace. Tiré du communiqué: Dextre est le troisième et dernier élément du service d’entretien mobile faisant partie de la contribution canadienne à la station. Avec ses deux bras, Dextre sera assez agile pour effectuer la majorité des tâches des astronautes à l’extérieur de la station, ce qui décroît significativement les risques pour ces derniers. [...]