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La chirurgie prend une nouvelle dimension avec la réalité augmentée

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La chirurgie prend une nouvelle dimension avec la réalité augmentée

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Dans cette édition de Futuris, nous découvrons comment un projet de recherche européen s'appuie sur le meilleur des technologies de réalité augmentée pour concevoir un appareil destiné à améliorer la précision des opérations de chirurgie, réduire leur durée et ainsi, contribuer à sauver plus de vies.

La réalité augmentée est appelée à s'imposer dans les blocs opératoires pour renforcer la sécurité des patients. "À l'Université de Pise (Italie), des chercheurs développent une sorte de navigateur virtuel qui guidera les mains du chirurgien lors d'une opération et lui apportera des informations précieuses en temps réel," précise notre reporter Claudio Rosmino.

Pour découvrir comment fonctionne cette nouvelle technologie et comment l'intégrer aux actes de chirurgie, nous rencontrons ces scientifiques au centre EndoCAS installé au sein de l'hôpital de Cisanello près de Pise. Ils travaillent dans le cadre du projet européen Vostars (Video Optical See-Through Augmented Reality Surgical Systems), sur un équipement perfectionné destiné aux opérations délicates comme celles de chirurgie maxillo-faciale.

"Dans notre pratique, on doit souvent repositionner des parties du squelette facial pour corriger une malformation par exemple," fait remarquer Giovanni Badiali, chirurgien maxillo-facial à l'Hôpital universitaire Sant'Orsola de Bologne.

"Le fait de pouvoir visualiser directement, en regardant le patient, les indications utiles pour mettre cet élément dans une nouvelle position, le tout en garantissant la symétrie, c'est une aide inestimable," estime-t-il.

Lunettes-écran

Ce projet coordonné par le département d'ingénierie informatique de l'Université de Pise exploite les deux versions existantes de casques de réalité augmentée. Les données du patient comme l'emplacement anatomique précis où opérer et la respiration et la fréquence cardiaque s'affichent dans la visière-écran du chirurgien.

"L'une des caractéristiques de ces lunettes-écran," nous montre Vincenzo Ferrari, coordinateur du projet Vostars et ingénieur biomédical à l'Université de Pise, "c'est qu'elles font apparaître directement devant les yeux du chirurgien les informations dont il a besoin pour réaliser l'opération. En l'occurrence," poursuit-il, "nous pouvons afficher l'information virtuelle de manière à ce qu'elle se superpose avec une précision extrême à l'information réelle et nous pouvons aussi fournir une vue agrandie."

Ce système qui permet ainsi d'augmenter la précision et de gagner du temps fonctionne grâce à une caméra placée sur la tête du chirurgien. Le dispositif est capable d'aligner la vision réelle et les images médicales du patient comme des radios, etc.

"Pour pouvoir superposer une scène réelle et une scène virtuelle, on a toujours besoin d'un système de caméras vidéo qui enregistrent tout ce qui est autour de nous," explique Fabrizio Cutolo, ingénieur biomédical au sein du centre Endocas. "Ensuite, on doit savoir comment mieux reconstruire cette scène virtuelle pour qu'elle soit conforme à la manière dont nos yeux la perçoivent," ajoute-t-il.

"Définir le protocole chirurgical et sa traduction dans l'appareil"

Cette nouvelle technologie réalisée dans le cadre d'un consortium qui réunit des universités et centres de recherche européens et des entreprises privées est destinée à renforcer la sécurité des patients et à réduire la durée des opérations d'au moins 11%.

Mais pour atteindre cet objectif, il faut évidemment s'assurer que les gestes chirurgicaux soient parfaitement transférés par le système dans la visière.

"Mon travail," précise Marina Carbone, ingénieure biomédical au sein d'Endocas, "consiste à construire une interface entre l'opération chirurgicale et la manière dont sera mis en place l'appareil conçu dans le cadre du projet Vostars : je dois définir le protocole chirurgical et la traduction de ce protocole dans l'appareil et déterminer comment et quand l'appareil fonctionnera pendant l'intervention."

Trois essais cliniques sont programmés en Italie et Allemagne d'ici la fin 2019 avant la mise à disposition de cet appareil prévue à l'horizon 2022.

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