Lorsque même les chirurgiens les plus formés effectuent des procédures sur la rétine-un des parties les plus petites et les plus délicates du corps humain – les enjeux sont élevés. Les chirurgiens doivent tenir compte de la respiration, du ronflement et des mouvements oculaires des patients, ainsi que leurs propres tremblements de mains involontaires, tandis qu'ils travaillent sur une couche de cellules inférieure à un millimètre d'épaisseur.
C'est pourquoi les chercheurs du John A. Moran Eye Center de l'Université de l'Utah et du John and Marcia Price College of Engineering ont collaboré pour créer un nouvel appareil de chirurgie robotique qui vise à donner aux chirurgiens des mains « surhumaines ».
Le robot lui-même est extrêmement précis, exécutant des mouvements aussi petits que 1 micromètre (plus petit qu'une seule cellule humaine). Il est monté directement sur la tête du patient à l'aide d'un casque, de sorte que des mouvements subtils (et parfois pas si subtils) de la tête du patient sont compensés, gardant l'œil bien immobile du point de vue du robot. Le robot réduit également les mouvements du chirurgien, mesurés à l'aide d'un dispositif robotique portable connu sous le nom d'interface haptique, vers le site chirurgical beaucoup plus petit dans l'œil, compensant les tremblements de main en cours de route.
Bien que toujours dans les étapes de test, l'appareil vise à améliorer les résultats pour les patients et à soutenir les procédures de pointe, y compris la livraison de thérapies géniques pour les maladies rétiniennes héréditaires.
Les chercheurs ont testé avec succès le robot en utilisant des yeux de cochon énucléés, publiant leurs résultats cette semaine dans la revue Robotique scientifique. L'étude a été dirigée par Jake Abbott, professeur au Département de génie mécanique de l'U, et spécialiste rétinien de Moran Eye Center Paul S. Bernstein.
La rétine abrite les cellules de tige et de cône sensibles à la lumière qui forment la base de la vision. Plusieurs troubles héréditaires font que ces cellules se forment incorrectement, conduisant à des déficiences de vision de la gravité variable, mais de nouvelles techniques de thérapie génique pourraient inverser ces conditions.
Les traitements des troubles de la vision progressent rapidement. Nous devons donner aux chirurgiens une meilleure capacité de les suivre. »
Jake Abbott, professeur, Département de génie mécanique, Université de l'Utah
La première thérapie génique approuvée par la Food and Drug Administration des États-Unis pour une maladie rétinienne héréditaire, par exemple, nécessite une injection dans l'espace entre la rétine et une autre couche de cellules connues sous le nom d'épithélium du pigment rétinien. En plus des complications présentées par le mouvement oculaire et les tremblements de main, cette cible sous-rétinienne est disparue en termes de petite taille; Le chirurgien doit introduire le médicament entre deux couches cellulaires minces submillimétriques.
Parce que l'appareil n'est pas encore approuvé pour opérer sur des sujets humains, les tests ont nécessité un volontaire humain équipé de lunettes spéciales qui permettaient à un œil d'animal d'être monté juste devant leur œil naturel. Cela a permis aux chercheurs de tester la capacité du robot à compenser le mouvement de la tête et à corriger les tremblements de main, tout en fonctionnant sur des tissus animaux, sans risque pour le volontaire.
Dans les expériences décrites dans l'étude, les chirurgiens ont atteint des taux de réussite plus élevés tout en utilisant le dispositif de robot chirurgical pour effectuer des injections sous-rétiniennes tout en évitant les complications ophtalmiques.
Ces résultats démontrent que le robot a le potentiel d'améliorer les soins aux patients, selon la co-auteur Eileen Hwang, un chirurgien rétinien du Moran Eye Center.
« La caractéristique unique de ce robot, le montage de la tête, peut permettre aux patients d'avoir des injections sous-rétiniennes sous sédation intraveineuse (IV), plutôt qu'en anesthésie générale », a déclaré Hwang. « La sédation IV permet une récupération plus rapide et est plus sûre chez certains patients. Les robots peuvent également permettre une livraison plus précise des médicaments de thérapie génique par rapport aux injections manuelles pour des traitements plus reproductibles et plus sûrs. »
Alors que le robot fait son chemin du laboratoire à la salle d'opération, son voyage sera renforcé par le type de collaborations interdisciplinaires qui l'ont d'abord donné vie.
« Ces collaborations sont tout simplement merveilleuses à l'Université de l'Utah », a déclaré Bernstein. « Quand j'ai des idées, les ingénieurs, les chimistes, la physique, ne sont qu'à quelques pâtés de maisons. »
