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Endoscopic versatile robotic guidance, diagnosis and therapy of magnetic-driven soft-tethered endoluminal robots

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Une technologie robotique pour des coloscopies sans douleur

Des scientifiques financés par l’UE ont mis au point un système robotisé qui élimine les douleurs ressenties lors des coloscopies, afin d’améliorer les taux de détection précoce des cancers du côlon.

ÉCONOMIE NUMÉRIQUE

© Endoo

Le cancer du côlon est le quatrième cancer le plus répandu dans le monde mais, contrairement à d’autres formes plus courantes de cette maladie, il peut être guéri dans 90 % des cas s’il est détecté tôt, ce qui rend les programmes de dépistage particulièrement efficaces. L’endoscopie ou la coloscopie qui implique le recours à une caméra miniature située au bout d’un tube semi-flexible «est une procédure très efficace mais inconfortable, voire douloureuse dans certains cas. Les gens ne veulent pas en faire», explique le professeur Paolo Dario, coordinateur du projet Endoo, financé par l’UE, et professeur de robotique biomédicale à l’Institut de biorobotique de l’École supérieure Sainte-Anne de Pise en Italie. Généralement, le médecin qui procède à l’analyse introduit le tube équipé d’une caméra dans l’anus du patient puis le pousse sur la longueur du côlon pour détecter d’éventuelles lésions cancéreuses ou polypes. «Même si nous pouvions utiliser d’autres techniques non invasives comme l’analyse d’ADN, nous avons besoin d’intervenir à l’intérieur du côlon pour éliminer les polypes. Et dans le cas où nous détectons un cancer à partir d’un échantillon de sang sans savoir où il se trouve, il faut là aussi procéder à une coloscopie afin de le localiser», ajoute le professeur Dario. La douleur est liée aux angles coliques qui gênent la progression du tube semi-flexible le long du côlon et requièrent une certaine dextérité de la part de l’opérateur pour éviter de trop étirer la paroi.

Une capsule conçue spécifiquement à cet effet et guidée par robot

Les chercheurs de l’UE ont désormais mis au point un appareil plus souple dont l’utilisation s’avère nettement moins douloureuse. «Au lieu de pousser depuis l’extérieur, ce qui provoque les douleurs, nous faisons évoluer le coloscope le long du côlon en utilisant de petits aimants situés à l’extrémité du tube», explique le professeur Dario. Ils «sont couplés à un autre aimant externe contrôlé par un robot qui permet de mouvoir la tête du coloscope tout en effectuant l’examen visuel à l’aide d’une plateforme comportant un grand nombre de composants», ajoute le professeur Dario. La capsule à tête tubulaire brevetée comporte une unité de contrôle avec une interface homme-machine et un système d’analyse d’image conçus spécifiquement à cet effet, une caméra à haute résolution dotée d’un dispositif d’éclairage de forte intensité et des outils supplémentaires pour éliminer les polypes et traiter les lésions. Le tube souple, quant à lui, peut être utilisé comme insufflateur et servir au nettoyage de l’objectif, au rinçage à l’eau et au fonctionnement du module de vision. «Le niveau des composants que nous avons développés permet au système d’afficher d’excellentes performances, comparables à celles des instruments classiques, voire meilleures dans certains cas», déclare le professeur Dario. Les recherches ont également porté sur une modélisation complexe des champs magnétiques afin de s’assurer que l’aimant externe actionné par le bras robotique fonctionne aussi efficacement que possible, ainsi que sur des études avancées concernant différents matériaux envisagés pour le tube flexible.

Essais en laboratoire

Le prototype a déjà fait l’objet de tests approfondis: des essais in vivo en laboratoire ainsi que des essais ex vivo sur des organes d’animaux décédés et sur un simulateur de côlon très perfectionné et équipé de capteurs. «Nous ne faisons aucun test sur des animaux vivants», souligne le professeur Dario. Les tests ayant donné de très bons résultats, une demande a été soumise à l’hôpital universitaire de Turin (Italie), l’un des partenaires du projet, pour procéder à des essais sur des sujets humains. «C’est un grand pas en avant car la phase des essais humains constitue le principal obstacle à la commercialisation de dispositifs médicaux», fait remarquer le professeur Dario. La partie la plus délicate du projet a consisté à démontrer que le prototype était capable de circuler dans un simulateur de côlon en étant commandé par différentes personnes. «Il a été intéressant de constater que l’utilisation du dispositif était plus aisée pour les jeunes médecins», ajoute le professeur Dario. Cela facilitera le déploiement du dispositif pour le dépistage de masse et diminuera les réticences des personnes craignant la douleur et l’embarras de l’endoscopie traditionnelle, ce qui devrait améliorer le taux de survie pour ce type de cancer.

Mots‑clés

Endoo, robot, côlon, santé, cancer du côlon, coloscopie, endoscopie, biorobotique, robotique

Informations projet

N° de convention de subvention: 688592

État

Projet clôturé

  • Date de début

    1 Decembre 2015

  • Date de fin

    31 Mai 2019

Financé au titre de:

H2020-EU.2.1.1.

  • Budget total:

    € 3 049 410,71

  • Contribution de l’UE

    € 2 735 937,50

Coordonné par:

SCUOLA SUPERIORE DI STUDI UNIVERSITARI E DI PERFEZIONAMENTO S ANNA