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Rotatie-osteotomie van het acetabulum met een robotarm

Ostéotomie de rotation acétabulaire assistée par robot pour des résultats améliorés

Dans le cadre d’un partenariat, le Shanghai Electric Group Corporation Central Research Institute et le Shanghai Sixth People’s Hospital ont créé le SpheriObot, premier système robotique au monde utilisant un LBR Med dans le cadre de l’ostéotomie de rotation. Sa base théorique ainsi que son algorithme, sa commande et sa mise en œuvre peuvent s’appliquer à toutes les opérations d’ostéotomie réalisées par des chirurgiens orthopédiques, telles que l’ostéotomie orthopédique en cas de déformation ou l’ostéotomie haute en cas de modifications dégénératives du fémur ou du tibia.


La dysplasie congénitale de la hanche est une anomalie douloureuse qui peut entraîner des troubles de la marche ainsi que des déformations sévères voire une invalidité chez les enfants, les adolescents et les adultes. Les spécialistes privilégient de plus en plus la chirurgie conservatrice de la hanche par rapport au remplacement par une articulation artificielle qui implique souvent, des contrôles réguliers durant toute la vie du patient. Une procédure clinique courante de conservation de la hanche est l’ostéotomie péri-acétabulaire, une technique introduite par Reinhold Ganz en Suisse et qui consiste à réaliser plusieurs ostéotomies autour de la cavité articulaire du bassin (acétabulum) afin de la détacher du pelvis. Un ajustement de l’angle de l’acétabulum destiné à augmenter la couverture de la tête fémorale permet d’atténuer les symptômes.

La méthode de Ganz comporte cependant certains risques :

Premièrement : une instabilité du pelvis peut apparaître si les fragments d’os ne sont pas réajustés correctement ; deuxièmement : le nombre élevé d’incisions peut retarder la guérison voire causer une forme sévère de luxation ainsi qu’une nécrose acétabulaire ; troisièmement : la surface de l’ostéotomie est très proche des vaisseaux sanguins et du nerf sciatique. Une erreur médicale peut entraîner une section des vaisseaux sanguins et des nerfs ; enfin : différentes complications sont associées à cette opération comme une mauvaise consolidation osseuse post-opératoire ou une perte de correction de la déformation.

Nouvelle méthode d’ostéotomie péri-acétabulaire assistée par robot

Vu son caractère particulièrement difficile et risqué, l’ostéotomie de Ganz ne peut être réalisée que par des chirurgiens expérimentés dans certaines cliniques orthopédiques chinoise. Pour parer aux inconvénients liés à l’ostéotomie péri-acétabulaire (ostéotomie de Ganz) en chirurgie clinique, l’équipe de recherche et de développement du Shanghai Electric Group Corporation Central Research Institute et du Shanghai Sixth People’s Hospital a conçu un nouveau type de robot pour ostéotomie de rotation acétabulaire (SpheriObot). Le robot SpheriObot rassemble trois éléments : « Spheri », « O » et « bot », qui signifient respectivement « sphère », « ostéotomie » et « robot ».

Projectteam voor SpheriObot
L’équipe de projet autour du SpheriObot
Ce système de chirurgie robotique s’appuie sur le robot LBR Med de KUKA en tant que composant principal ainsi que sur une scie pendulaire sphérique et sur une technologie de positionnement optique afin de détacher entièrement la cupule acétabulaire de forme sphérique. L’acétabulum, avec sa surface cartilagineuse, peut alors être repositionné librement pour mieux s’adapter à la tête fémorale. L’ensemble du processus d’ostéotomie rappelle l’action de « former une boule de glace ». Réalisée à bonne distance de toute structure neurovasculaire essentielle, cette procédure mini-invasive et plus sûre présente moins de risques de séquelles tout en garantissant une guérison plus rapide.
Speciale sferische pendelzaag
Scie pendulaire sphérique spéciale
Le Shanghai Sixth People’s Hospital a présenté la technologie de reconstruction tomodensitométrique en 3D basée sur le développement du robot pour ostéotomie de rotation sur l’acétabulum. Grâce à la technologie de reconstruction osseuse en 3D, le robot SpheriObot détecte le centre de l’ostéotomie de la sphère acétabulaire ainsi que les limites idéales de la zone de travail. La caméra NDI, qui offre une grande précision de positionnement, garantit la navigation technique du système. Le système informatique en amont commande la trajectoire de travail du robot. Enfin, l’ostéotomie sphérique pratiquée sur la fosse acétabulaire peut être réalisée sur une épaisseur minimale de 5 mm seulement.

Le LBR Med, avec ses capteurs, est un assistant guidé par robot idéal pour guider le chirurgien tout au long du processus d’ostéotomie péri-acétabulaire

Le LBR Med dispose de capteurs de couple sur chacun de ses axes pour offrir au chirurgien plus de fluidité lors du déplacement du robot. De plus, il garantit une surveillance optimale des forces tangentielles et normales appliquées sur la scie pendulaire pendant le processus d’ostéotomie. L’ensemble du processus d’ostéotomie peut ainsi être visualisé par le chirurgien.
Le système robotique SpheriObot s’appuie sur le système de suivi NDI à haute précision de répétition et de positionnement ainsi que sur la technologie de reconstruction tomodensitométrique en 3D. Cela permet de réaliser des interventions extrêmement précises avec un écart maximum en rotation inférieur à 1° et un écart de positionnement inférieur à 1 mm

Acetabulaire, roterende osteotomierobot
Robot pour ostéotomie de rotation acétabulaire

Vers un avenir meilleur grâce à l’ostéotomie de rotation assistée par robot

Le Shanghai Sixth People’s Hospital a produit le premier prototype d’appareil d’ostéotomie sphérique en Chine. L’équipe pourra s’appuyer sur les ressources de R&D, de production et de marketing du Shanghai Electric Group pour améliorer et ajuster le système, réaliser différents tests en milieu industriel et finalement le commercialiser.
Elle espère que ses produits seront promus dans le monde entier pour le plus grand bien des patients et des médecins.

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