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Guidage robotique pour la chirurgie du genou
L'arthrite douloureuse du genou peut rendre difficile la marche, même courte. Les arthroplasties du genou peuvent donner un nouveau souffle aux patients souffrant d'arthrose. Mais certains patients, en particulier les plus jeunes, n'ont pas besoin de remplacer l'ensemble de l'articulation et peuvent bénéficier d'une arthroplastie partielle du genou mini-invasive. Les patients ont moins de complications et des temps de récupération plus rapides après de telles chirurgies, mais elles sont difficiles à réaliser et ne sont pas systématiquement effectuées. Le système de guidage robotique aide les chirurgiens orthopédistes à créer et à exécuter des plans détaillés pour cette chirurgie complexe.
Chirurgie robotique : Les chirurgiens utilisant un système de guidage robotique pour effectuer une arthroplastie partielle du genou complexe reçoivent un retour haptique lorsqu'ils essaient de couper l'os en dehors d'une zone prédéterminée (en haut). Un modèle 3D de l'os du patient est affiché afin que le chirurgien puisse suivre la position de la scie chirurgicale et sa progression. La zone qui doit être coupée est indiquée en vert, avec du rouge marquant les limites.
Le système chirurgical a été développé par MAKO Surgical Corp., de Fort. Lauderdale, FL, et approuvé par la Food and Drug Administration en 2005. Sur la base des tomodensitogrammes préopératoires, le système génère un modèle 3D du genou d'un patient, que les chirurgiens utilisent pour déterminer la quantité d'os à retirer du tibia et du fémur, et où placer les implants qui remplacent les parties enflammées de ces os. Au lieu de retirer l'os avec une scie à fraise et de travailler à l'œil nu, le système MAKO permet au chirurgien de manipuler un bras robotisé équipé d'une fraise. Le chirurgien est libre de retirer l'os jusqu'à ce qu'il atteigne les limites prescrites lors des étapes de planification. Le retour haptique crée un mur de résistance si le chirurgien s'aventure en dehors de la zone prévue, et s'il persiste, une alarme sonore retentira et la scie s'éteindra. Cela aide le chirurgien à minimiser le traumatisme du genou et à préserver le maximum de tissu.
Andrew Perle , chirurgien orthopédiste et fondateur du centre de chirurgie assistée par ordinateur de l'Hospital for Special Surgery de New York, effectue des arthroplasties partielles du genou avec le système MAKO depuis juin. Il dit qu'il est possible d'effectuer ces chirurgies manuellement, à l'œil nu, mais c'est très difficile. Le système MAKO rend cette chirurgie plus précise et reproductible, explique Pearle, qui n'a aucun intérêt financier dans l'entreprise.
Pendant la chirurgie, le système surveille attentivement les progrès du médecin pendant qu'elle travaille avec le robot. Au lieu de regarder l'os lui-même pour déterminer si une quantité suffisante a été retirée, le médecin suit ses progrès sur un écran LCD représentant l'os et la position de la scie. L'os qui doit être rasé est indiqué en vert ; quand trop de choses ont été enlevées, la zone apparaît en rouge. Cela permet une précision d'environ deux millimètres.
Surtout, le système suit également la position de la jambe tout au long de la chirurgie. La jambe ne peut pas être immobilisée pendant les arthroplasties partielles du genou, car le chirurgien doit l'ajuster et la tester pour s'assurer qu'elle laisse le système musculo-squelettique dans un alignement correct. D'autres systèmes robotiques pour la chirurgie orthopédique, dont un utilisé en Europe pour les arthroplasties de la hanche, sont fixés directement sur l'os pour effectuer les coupes, de sorte qu'ils ne sont pas confrontés au problème de mouvement. Le système MAKO n'étant pas fixe par rapport à l'os, il doit rester orienté même lorsque la jambe du patient bouge. Une caméra infrarouge suit la position de la base du robot et la position des vis à os réfléchissantes placées dans le fémur et le tibia en vue de la chirurgie.
Le bras robotique utilisé dans le système MAKO est basé sur celui développé dans les années 1990 dans le laboratoire d'intelligence artificielle du MIT. C'était l'un des premiers bras robotiques développés pour fonctionner spécifiquement avec les gens, dit Rony Abovitz , directeur de la technologie chez MAKO. À l'origine, les chercheurs du MIT l'avaient fait pour lancer et attraper des balles de baseball. Le bras est contrôlé par des câbles de tension et des roulements à faible friction au lieu d'engrenages. Cela permet au bras de fonctionner comme un humain, explique Abovitz. Le bras est très sensible à la force et au couple appliqués par le chirurgien, et il semble en apesanteur.
Il existe aujourd'hui deux autres systèmes de chirurgie robotique utilisés aux États-Unis, tous deux pour les chirurgies des tissus mous. Le robot da Vinci , réalisé par Chirurgie intuitive , de Sunnyvale, CA, est contrôlé par un chirurgien à distance. Il est conçu pour les chirurgies laparoscopiques telles que l'ablation de la prostate. Un autre système, pour placer des cathéters dans le cœur, est également actionné à partir d'une console à distance.
Le système MAKO est inhabituel en ce que la chirurgie est réalisée en collaboration. Les mains du chirurgien sont sur le robot, déplaçant le bras, dit Abovitz. Domenico Savatta , chef de la chirurgie urologique adulte mini-invasive et robotique au Newark Beth Israel Medical Center, affirme que le système MAKO semble offrir une assistance robotique dans un sens réel, car il restreint en fait les mouvements du chirurgien. Savatta utilise le système da Vinci dans la salle d'opération, et il dit qu'il ne donne pas le même niveau de rétroaction que le système MAKO. Mais le robot da Vinci n'est pas aussi spécialisé que le système MAKO, qui n'est actuellement approuvé que pour les arthroplasties partielles du genou.
Fin 2007, 181 interventions avaient été réalisées avec le système de guidage MAKO. La société a des patients qui ont été suivis jusqu'à 20 mois après la chirurgie, avec de bons résultats.
Maurice Ferré , PDG et président de MAKO, déclare que la société espère étendre la gamme de chirurgies pouvant être pratiquées avec son système de guidage, mais elle se contente actuellement des genoux. À l'heure actuelle, le système MAKO est approuvé pour le remplacement d'un seul des trois compartiments de l'articulation du genou. La société développe actuellement des systèmes pour les chirurgies pour remplacer deux compartiments à la fois.