C’est une petite suture pour les robots, un grand pas pour le domaine de la robotique – pour la première fois, un robot a réalisé une opération sur les tissus mous d’un porc du début à la fin sans l’aide d’un humain pour le guider.

Cette réalisation, décrite mercredi dans la revue Science Robotics, nous rapproche de la possibilité pour les robots d’effectuer des opérations chirurgicales complexes sur des humains avec un niveau de précision qui, selon les chercheurs, pourrait dépasser celui des médecins humains.

L’intervention chirurgicale réalisée par le robot n’est pas une mince affaire.

« Nos résultats montrent que nous pouvons automatiser l’une des tâches les plus complexes et les plus délicates de la chirurgie : la reconnexion des deux extrémités d’un intestin », a déclaré Axel Krieger, professeur adjoint d’ingénierie mécanique à la Whiting School of Engineering de l’Université Johns Hopkins et auteur principal de la recherche, dans un communiqué de presse.

« Le STAR a effectué la procédure sur quatre animaux et a obtenu des résultats significativement meilleurs que les humains effectuant la même procédure. »

Le robot s’appelle le Smart Tissue Autonomous Robot – STAR en abrégé – et il s’agit de sa dernière itération. Un modèle de 2016 du robot a effectué une intervention chirurgicale pour réparer les intestins d’un porc, mais l’ancien modèle devait utiliser une grande incision pour atteindre l’intestin et nécessitait davantage de conseils pratiques de la part des humains.

Aujourd’hui, STAR est capable de pratiquer la chirurgie laparoscopique sur les tissus mous, un type de procédure qui permet aux chirurgiens d’accéder à l’intérieur de l’abdomen sans pratiquer une grande incision dans la peau du patient, également appelée chirurgie en trou de serrure.

La chirurgie de réparation de l’intestin exige une concentration extrême de la part des chirurgiens, car ils doivent effectuer de petits mouvements répétitifs pendant une période prolongée tout en suturant l’intestin. C’est le défi idéal pour un robot, car celui-ci ne peut pas être victime d’une crampe ou d’un tremblement soudain de la main, qui pourraient tous deux provoquer la moindre fuite dans les intestins et entraîner des complications chirurgicales potentiellement mortelles pour le patient.

Mais bien que la chirurgie robotique autonome existe pour certains problèmes, notamment les problèmes impliquant des tissus osseux rigides et même la chirurgie du cerveau, la réparation des tissus mous peut être difficile pour les robots, car ces derniers sont imprévisibles. Jusqu’à présent, la chirurgie robotique autonome sur les tissus mous n’a pas été réalisée.

Les chercheurs de l’université John Hopkins, en collaboration avec des collaborateurs de l’hôpital national pour enfants, travaillent sur ce robot depuis des années.

Krieger a expliqué que le nouveau modèle qui a réalisé la chirurgie autonome possède un système de contrôle qui permet à STAR de modifier son plan chirurgical au fur et à mesure qu’il travaille avec les tissus, ce qui lui permet de s’adapter à tous les défis qui se présentent.

« Ce qui rend STAR spécial, c’est qu’il s’agit du premier système robotique à planifier, adapter et exécuter un plan chirurgical dans les tissus mous avec une intervention humaine minimale », a-t-il déclaré.

Il dispose également d’un endoscope capable d’imager en 3D afin de guider les actions du robot.

Une photo du robot effectuant l’opération elle-même montre plusieurs bras blancs qui se terminent par des outils chirurgicaux planant au-dessus du porc. Les porcs ont été suivis pendant une semaine après l’opération afin de comparer l’intestin cicatrisé aux modèles chirurgicaux.

Selon l’étude, plus d’un million d’anastomoses (chirurgie visant à réunir deux structures tubulaires) sont réalisées chaque année aux États-Unis, ce qui signifie que leur amélioration par des robots pourrait sauver des vies.

« L’anastomose robotisée est un moyen de s’assurer que les tâches chirurgicales qui nécessitent une grande précision et une grande répétabilité peuvent être réalisées avec plus d’exactitude et de précision chez chaque patient, indépendamment des compétences du chirurgien », a déclaré Krieger. « Nous émettons l’hypothèse que cela se traduira par une approche chirurgicale démocratisée des soins aux patients, avec des résultats plus prévisibles et cohérents pour les patients. »

Le travail n’est pas terminé – la recherche explique que le succès de ces opérations a déjà donné aux chercheurs des idées sur les modifications qu’ils peuvent apporter à la conception du robot, notamment une meilleure imagerie pour réduire le temps de suture et un capteur de proximité à l’extrémité des outils chirurgicaux afin de mieux suivre le contact et la tension des tissus.

Autant d’étapes vers l’objectif ultime de STAR qui réalisera un jour cette chirurgie sur des humains.