Des chirurgiens télécommandent avec succès le robot chirurgical spaceMIRA à bord de la Station spatiale internationale lors d'une simulation d'intervention chirurgicale
Une demi-douzaine de chirurgiens réunis au siège de Virtual Incision ont réalisé avec succès une opération sur la Station spatiale internationale en télécommandant un robot chirurgical spaceMIRA. Il s'agit de la première opération chirurgicale assistée par robot (RAS) réalisée à bord de l'ISS à l'aide d'un robot miniaturisé.
La chirurgie assistée par robot est utilisée depuis des décennies, mais les robots actuellement utilisés sont encombrants et complexes à installer. Cela limite l'utilisation de la chirurgie robotique aux hôpitaux qui peuvent dédier de grandes salles d'opération et fournir une formation intensive.
Virtual Incision a mis au point le MIRA, un RAS miniature qui pèse environ 2 livres et peut être installé en moins de 10 minutes par le personnel chirurgical après une brève formation. Le robot de 30 pouces de long tient dans une boîte de la taille d'un micro-ondes et possède deux bras pour saisir des tissus ou des outils. Une caméra intégrée avec lumière permet aux chirurgiens de voir le champ opératoire.
Grâce à une subvention de la NASA, Virtual Incision a adapté le MIRA pour créer le SpaceMIRA. Les signaux radio étant retardés de 2/3 à 3/4 de seconde lors du voyage à 250 miles de l'ISS, les mouvements de la main robotique ont été réduits pour une meilleure précision chirurgicale. Dans le cadre de l'expérience, les chirurgiens ont réussi à saisir, tirer et couper 10 élastiques en lieu et place de tissus réels.
Les robots MIRA étant en cours de développement, ils sont actuellement classés comme dispositifs médicaux expérimentaux aux États-Unis et ne sont pas disponibles à la vente. Le problème du délai doit être résolu avant que la chirurgie robotique à distance puisse être couronnée de succès. En attendant, les lecteurs peuvent construire leurs propres bras robotisés avec des kits comme celui-ci sur Amazon.
Source(s)
Un robot chirurgical passe haut la main le test de l'espace par
Leslie Reed | Communication et marketing de l'université
Houston, nous avons la chirurgie à distance !
Lors d'un test auquel ont participé une demi-douzaine de chirurgiens de tous les États-Unis, un robot miniature créé à l'université de Nebraska-Lincoln a réussi une simulation chirurgicale à bord de la Station spatiale internationale.
"Dites aux astronautes qu'ils ont six chirurgiens supplémentaires aujourd'hui", a déclaré Yuman Fong, chirurgien hépatique du City of Hope Cancer Center de Los Angeles, en regardant un chirurgien de Houston guider le robot à l'aide de commandes à la main et au pied depuis une console située au siège de Lincoln de Virtual Incision, une société privée créée pour développer le robot MIRA.
"S'ils ont besoin de nous à l'avenir, il nous faudra moins d'une seconde pour arriver sur place
Vidéo : Un robot chirurgical mis au point au Nebraska s'envole dans l'espace
MIRA (Miniaturized In Vivo Robotic Assistant) a été mis au point sous la direction de Shane Farritor, professeur d'ingénierie à l'UNL et cofondateur de Virtual Incision. Il s'agit du seul dispositif de chirurgie robotique assistée de petite taille au monde. L'équipe de recherche du Nebraska s'est appuyée sur la conception unique de MIRA pour créer spaceMIRA, une itération qui permet des modes d'opération chirurgicale préprogrammés et à distance.
"Le succès de SpaceMIRA dans une station spatiale en orbite à 250 miles au-dessus de la Terre montre à quel point il peut être utile pour les établissements de soins de santé au sol", a déclaré M. Farritor.
M. Farritor et Rachael Wagner, étudiante en doctorat, ont obtenu une subvention dans le cadre du programme EPSCoR (Experimental Program to Stimulate Competitive Research) de la NASA au Nebraska pour envoyer le robot à la Station spatiale internationale. Le robot a décollé le 30 janvier de la station spatiale de Cap Canaveral en Floride à bord d'une fusée SpaceX transportant un véhicule cargo de Northrop Grumman.
Courtesy
| NASAA'astronaute et ingénieur de vol Loral O'Hara a tiré la boîte de spaceMIRA pour vérifier les connexions, l'a ouverte pour enlever la mousse d'emballage et l'a refermée.
Il s'agit du premier robot chirurgical à bord de la station spatiale et de l'une des premières fois que des opérations chirurgicales à distance sont testées dans l'espace.
Mme Wagner, qui prépare un doctorat en ingénierie biomédicale à l'université de Nebraska-Lincoln, a joué le rôle de "contrôleuse de mission", communiquant avec le centre d'opérations de la charge utile de la NASA au Marshall Space Flight Center à Huntsville, en Alabama, pendant la simulation chirurgicale du 10 février. Plus tard, elle a brièvement pris les commandes du robot, tandis que les chirurgiens l'applaudissaient en tant que première femme à faire fonctionner spaceMIRA dans l'espace.
SpaceMIRA, qui mesure environ 30 pouces de long et pèse environ 2 livres, a effectué ses manœuvres à l'intérieur d'un casier d'expérimentation de la taille d'un four à micro-ondes. L'appareil cylindrique, qui ressemble un peu à un mixeur en bâton surdimensionné, est surmonté de deux bras - le gauche équipé d'une pince, le droit de ciseaux. Une caméra intégrée et articulée permet à l'opérateur de voir le robot travailler.
Lors de la démonstration chirurgicale, le temps de latence du signal était compris entre deux tiers et trois quarts de seconde pour que l'action du centre de contrôle soit exécutée par le robot à bord de la station spatiale.
Craig Chandler | University Communication and MarketingRachael Wagner, doctorante en ingénierie biomédicale au Nebraska, s'entretient avec le centre de contrôle de la NASA à Huntsville, en Alabama, alors qu'elle prépare l'essai du robot chirurgical avec la Station spatiale internationale.
Pour compenser ce décalage, les ingénieurs ont expérimenté différents facteurs d'échelle pour les commandes terrestres, de sorte que des mouvements plus importants sur Terre se traduisent par des mouvements plus petits de la part du robot.
"Vous devez attendre un peu pour que le mouvement se produise, les mouvements sont nettement plus lents que ceux auxquels vous êtes habitués dans la salle d'opération", a déclaré Michael Jobst, un chirurgien colorectal basé à Lincoln, alors qu'il prenait les commandes pour la première fois.
Jobst a déjà participé à 15 procédures avec MIRA, notamment dans le cadre d'une étude clinique en 2021 pour retirer une partie du côlon d'un patient lors d'interventions au Bryan LGH Medical Center à Lincoln en 2021. L'expérience de Jobst s'est révélée lorsqu'il a habilement manœuvré l'appareil et ses bras à l'intérieur du casier.
Plusieurs chirurgiens se sont dits stupéfaits que spaceMIRA puisse opérer dans l'espace. Mais c'est l'utilité potentielle du robot sur Terre qui les a vraiment enthousiasmés.
"C'est un grand pas en avant pour la chirurgie", a déclaré Ted Voloyiannis de Texas Oncologists à Houston. Voloyiannis a réalisé plus de 2 000 opérations robotisées au cours des 15 dernières années. Mais les robots chirurgicaux couramment utilisés aujourd'hui sont beaucoup plus grands et occupent une pièce entière.
"Ce robot est plus accessible", a-t-il déclaré. "Il est plus facile à former et il sera disponible pour les petites communautés qui n'ont pas de chirurgiens spécialisés
Craig Chandler | University Communication and MarketingLe Dr Michael Jobst, spécialiste en chirurgie colorectale à Lincoln, est applaudi après avoir effectué les premières coupes chirurgicales robotisées à bord de la Station spatiale internationale.
Tandis qu'un grand écran situé à droite du centre de contrôle montrait plusieurs vues de la Terre depuis la station spatiale, des écrans situés à gauche de la pièce permettaient à l'opérateur du robot de voir les mains du robot et le poste de travail à l'intérieur de sa boîte. Au total, 10 élastiques étaient attachés à des panneaux métalliques à gauche, à droite et au centre devant le robot. Dans une simulation des mouvements, de la tension et de la texture des tissus en chirurgie, la tâche des chirurgiens consistait à manœuvrer le robot en position et à utiliser ses "mains" pour saisir l'élastique, le tendre et le couper.
Une fois chaque bande coupée à l'avant et à l'arrière, soit un total de 20 coupes possibles, ses extrémités encore attachées flottaient presque immobiles en microgravité. Lors d'une brève séance d'orientation dirigée par Lou Cubrich, ingénieur de Virtual Incision, les chirurgiens ont été avertis de ne pas couper les bandes en plusieurs morceaux et de ne pas risquer de casser le robot en le cognant sur les côtés et à l'arrière du casier d'expérimentation. Tout débris détaché pourrait s'avérer désastreux pour la station spatiale.
"C'est tout simplement incroyable", a déclaré Dmitry Oleynikov, chirurgien en chef de Virtual Incision, alors qu'il manœuvrait à son tour spaceMIRA. Oleynikov est cofondateur de Virtual Incision et a travaillé avec Farritor pour développer le robot.
"On dirait que vous avez déjà fait cela auparavant", a commenté un observateur.
"Je n'ai jamais fait cela dans l'espace ! A répondu Oleynikov.
Craig Chandler | Communication et marketing de l'universitéLe professeur d'ingénierie du Nebraska et cofondateur de Virtual Incision, Shane Farritor, utilise à son tour le robot chirurgical sous le regard du Dr Dmitry Oleynikov.
