Visite du CNRS et intervention du LIRMM

Vendredi 19 mars 2021, nous avons eu le plaisir d’accueillir Antoine Petit, PDG au CNRS – Centre National de la Recherche Scientifique, au sein du campus Arnaud de Villeneuve dans le cadre de la signature d’une convention de partenariat avec l’Université de Montpellier. Nous avons également accueilli Philippe Poignet, directeur du LIRMM Laboratoire d’Informatique, de robotique et de Microélectronique de Montpellier, qui a présenté les projets de robotique chirurgicale qui sont hébergés à la Faculté de Médecine.

 

Intervention de Philippe Poignet directeur du LIRMM

 

Durant cet événement, nous avons eu la visite de Philippe Poignet, directeur du Laboratoire d’Informatique, de robotique et de Microélectronique de Montpellier. Il a profité de cette occasion pour présenter les projets de robotique chirurgicale qui sont hébergés par la faculté de Médecine au campus Arnaud de Villeneuve. Ces projets sont menés par une équipe du LIRMM appelée DEXTER qui se donne pour objectif de concevoir, réaliser et commander des robots performants capables de gestes fins, rapides et/ou précis.

 

Présentation de trois projets de robotique chirurgicale

 

• Un projet de chirurgie maxillo faciale :

Porteurs du projet : Dr. Marie de Boutray (PH, Chirurgie maxillo-faciale et stomatologie au CHU Montpellier et chercheuse associée dans l’équipe robotique chirurgicale du LIRMM) et Dr. Nabil Zemiti (MCU à l’UM) et Pr. Philippe Poignet (PU à l’UM) de l’équipe robotique chirurgicale du LIRMM.

Financements : Fondation des gueules cassées, Labex CAMI, Labex Numev.

Description du projet : Actuellement, face à une perte de substance mandibulaire, le gold standard est de réaliser une reconstruction osseuse autologue par lambeau libre de fibula (greffe osseuse fibulaire) revascularisé au niveau des vaisseaux cervicaux. La difficulté principale de cette chirurgie réside dans la conformation de l’os fibulaire long et rectiligne, en un lambeau angulé dans les 3 plans de l’espace pour s’adapter à la forme de la mandibule à reconstruire. A l’heure actuelle, des moyens existent pour aider l’équipe chirurgicale à obtenir de manière optimale cette conformation 3D, telles que les guides de coupe et plaques sur mesure ou les modélisations par impression 3D. Mais ces techniques restent très coûteuses et extrêmement chronophages ce qui constitue un frein à leur utilisation en pratique quotidienne. Les porteurs du projet se sont donc intéressés à l’amélioration de cette conformation fibulaire par l’utilisation d’un robot collaboratif pour le guidage du geste chirurgical. Pour cela, ils ont développé une technique de conformation fibulaire robot-assistée couplée à une modélisation virtuelle des ostéotomies. Ce projet est en cours de validation préclinique sur modèle cadavérique au niveau de la faculté de médecine de Montpellier.

• Un projet de chirurgie orthopédique de l’épaule :

Porteurs du projet : Dr. Pierre-Emmanuel Chammas (Chirurgie orthopédique CHU de Montpellier) et Dr. Nabil Zemiti (MCU à l’UM) et Pr. Philippe Poignet (PU à l’UM) de l’équipe robotique chirurgicale du LIRMM.

 Description du projet :  L’important vieillissement des populations occidentales engendre une augmentation de l’incidence des fractures liées à l’ostéoporose ainsi que des pathologies arthrosiques. L’arthroplastie ou remplacement prothétique d’une articulation, est une indication fréquente dans ces pathologies au niveau de l’épaule (en 2010, 10.831 actes en France). Les enjeux médico-économiques sont importants, avec la nécessité d’opérer plus de patients, avec une sécurité, une précision et une rapidité toujours plus grande.

Ces conditions sont nécessaires à un retour aux conditions de la vie antérieure le plus bref possible et au maintien de l’autonomie de la personne, directement corrélée avec l’espérance de vie chez le sujet âgé.

Le positionnement optimal des prothèses articulaires représente l’un des critères les plus importants pour obtenir le meilleur résultat fonctionnel en post-opératoire, le moins de complications possibles, ainsi qu’une durée de vie supérieure de la prothèse en limitant le risque d’usure à moyen et à long termes.

Dans ce contexte et plus précisément en chirurgie de prothèse totale d’épaule, le bon positionnement de l’implant glénoïdien est l’un des déterminants du résultat fonctionnel et de sa longévité. Il est dépendant du positionnement initial d’une broche guide. L’instrumentation conventionnelle est caractérisée par une variabilité importante de positionnement même quand elle est réalisée par des cliniciens experts. Les solutions de chirurgie assistée par ordinateur permettent un positionnement précis et reproductible avec certaines limites. Les porteurs de ce projet ont proposé de mettre en place une assistance robotique pour un positionnement précis et reproductible de la broche glénoïdienne par rapport à l’usage d’une instrumentation conventionnelle. Ils ont démontré lors d’une étude préclinique réalisée au niveau de la faculté de médecine de Montpellier que cette solution permettait un positionnement angulaire plus précis et reproductible de la broche glénoïdienne et ce indépendamment du niveau d’expertise de l’opérateur.

• Un projet de chirurgie ORL : 

Porteurs du projet : Dr. Fréderic Venail (PU-PH Chirurgie ORL du  CHU de Montpellier) et Dr. Nabil Zemiti (MCU à l’UM),  Pr. Philippe Poignet (PU à l’UM)  et Lucas Lavenir (doctorant à l’UM) de l’équipe robotique chirurgicale du LIRMM.

Financements : Fondation Agir pour l’audition, Labex CAMI, Région Occitanie.

 

Description du projet : Les implants cochléaires sont les premières neuroprothèses fonctionnelles à avoir été développées pour les sujets humains. Elles restaurent la perception auditive chez les individus atteints de surdité sévère à profonde. L’implantation de ces prothèses requiert l’insertion d’un porte-électrode dans la cochlée permettant ainsi la stimulation électrique de l’extrémité des fibres du nerf auditif.

Aujourd’hui, l’insertion de ce porte-électrode est une étape critique de la procédure chirurgicale car elle nécessite de faire avancer ce réseau d’électrodes de 1mm de diamètre dans un petit trou (~2mm) de la cochlée (fenêtre ronde). Cette insertion est réalisée en clinique de manière manuelle, en « aveugle » et sans possibilité de contrôle et de correction de trajectoire à l’intérieur de la cochlée.

L’absence de contrôle visuel et la faible manipulabilité du porte-électrode sont à l’origine de nombreux dommages causés aux structures cochléaires et la perte consécutive de l’ouïe résiduelle.  Un tel risque empêche l’implantation d’implant cochléaire chez les individus atteints de surdité plus légère.

Pour répondre à ces problématiques, les porteurs du projet travaillent actuellement (travaux de thèse de Lucas Lavenir) sur le développement d’un logiciel de navigation permettant le guidage du geste chirurgical pour la pose de neuroprothèses auditives en utilisant une sonde ultrasonore dédiée….

Cette sonde est portée par le système RobOtol de chez Collin Medical, ce qui ouvre la possibilité de suivi automatique du mouvement d’insertion et le guidage de l’électrode.

L’aboutissement de ce projet ouvrira la voie à des interventions thérapeutiques plus sûres pour les pathologies de l’oreille interne, telles que l’administration in situ de médicaments ou la thérapie génique qui ne peuvent être réalisées sans risque avec les outils dont les chirurgiens ORL disposent actuellement.

 

Une convention de partenariat pour la période 2021-2026

Le CNRS et l’Université de Montpellier renouvellent pour une seconde période quinquennale leur partenariat. Cette convention qui lie le CNRS, l’Université de Montpellier, l’Université Paul Valéry, l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier ainsi que la Région Académique d’Occitanie a pour objectif de préciser les éléments de politique scientifique partagée, déclinée au travers du pilotage des unités communes et de sa mise en oeuvre opérationnelle en entérinant des accords fondamentaux sur leur gestion et leur fonctionnement.

 

Les cinq grands domaines scientifiques du partenariat

 

 

 

Un comité d’orientation et de suivi

Afin d’assurer le suivi du partenariat, tant sur le plan stratégique que sur le plan opérationnel, la convention prévoit la constitution d’un comité d’orientation et de suivi. Les signataires s’engagent à partager des bilans régulièrement. Les modalités de cette convention sont définies suite à une négociation guidée par un objectif d’équilibre et de prise en compte des spécificités des unités partagées.

 

Nous remercions Nabil Zemiti, porteur des trois projets de robotique chirurgical, qui nous a apporté son aide précieuse quant à la rédaction de cet article.