介入机器人技术:前景、现实与挑战

IF 0.3 4区 医学 Q3 MEDICINE, GENERAL & INTERNAL Bulletin De L Academie Nationale De Medecine Pub Date : 2024-10-05 DOI:10.1016/j.banm.2024.10.004
Jocelyne Troccaz
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L’accès aux données peropératoires ouvre également la voie à des aides contextuelles utiles à l’opérateur novice ou pour une meilleure compréhension de ce qu’est le « bon geste » et sa quantification. Les défis scientifiques et technologiques pour le futur sont à chercher notamment dans la capacité à faire des robots intracorporels, à rendre compte d’une robotique dite continue (ou flexible) en interaction étroite avec l’anatomie et à repenser l’interaction humain–robot et le partage de décision entre l’un et l’autre. Au-delà de ces thématiques, nous évoquerons la difficulté du transfert industriel et ses conséquences sur l’existant offert au praticien.</div></div><div><div>Interventional robotics used in surgery, interventional radiology and cardiology or radiotherapy has undoubtedly contributed to an evolution of clinical practices over the past 4 decades. Interfacing the physical space, where the patient is located, to the digital world where their data is stored, the robot made it possible to materialize a pre-operative plan prepared on a three-dimensional image and/or to restore dexterity in gestures less and less invasive in confined and/or remote anatomical environments. Multimodal medical imaging, without which the robot is “blind”, has restored the ability to see an anatomy that is not easily accessible and to control the gesture in real time. Access to intraoperative data also opens the way to contextual aids useful to the novice operator or for a better understanding of what the \"right gesture” is and its quantification. The scientific and technological challenges for the future are to be sought in particular in the capacity to make intracorporeal robots, to account for so-called continuous (or flexible) robotics in close interaction with anatomy. 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摘要

不可否认,在过去40年里,用于外科手术、介入放射学、介入心脏病学和放射治疗的介入机器人技术推动了临床实践的变革。作为病人所在的物理世界与储存病人数据的数字世界之间的接口,机器人使三维图像上制定的术前计划成为现实,并/或在狭窄和/或遥远的解剖环境中,使越来越多的非侵入性手术恢复灵巧性。没有多模态医学成像,机器人就是 "盲人",它让我们有能力看到难以触及的解剖结构,并实时控制手术过程。术中数据的获取也为情境辅助工具铺平了道路,这些工具对操作新手或更好地理解什么是 "正确的手势 "以及如何量化手势非常有用。未来的科学和技术挑战在于制造体外机器人的能力、考虑与解剖学密切互动的所谓连续(或柔性)机器人技术,以及重新思考人与机器人之间的互动和决策分享。过去 40 年来,用于外科手术、介入放射学、心脏病学或放射治疗的介入机器人技术无疑推动了临床实践的发展。机器人将病人所在的物理空间与储存病人数据的数字世界连接起来,使在三维图像上制定的术前计划具体化成为可能,并且/或者在狭窄和/或偏远的解剖环境中恢复手势的灵活性,减少创伤。没有多模态医学成像,机器人就成了 "盲人",而有了多模态医学成像,机器人就能看到不容易看到的解剖结构,并实时控制手势。术中数据的获取也为新手操作者提供了有用的上下文辅助工具,或更好地理解什么是 "正确的手势 "及其量化。未来的科学和技术挑战主要在于制造体内机器人的能力,以及所谓的与解剖学密切互动的连续(或灵活)机器人技术。此外,还需要重新思考人与机器人之间的互动,以及人与机器人之间的决策分享。除了这些主题之外,我们还将讨论产业转移的困难及其对现有从业人员的影响。
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Robotique interventionnelle : promesses, réalités et défis
La robotique interventionnelle utilisée en chirurgie, radiologie et cardiologue interventionnelles ou radiothérapie a incontestablement contribué à une évolution des pratiques cliniques depuis 4 décennies. Interface entre l’espace physique, où se situe le patient, et le monde numérique où sont stockées ses données, le robot a permis de matérialiser un planning préopératoire préparé sur une image tridimensionnelle et/ou de redonner de la dextérité dans des gestes de moins en moins invasifs dans des environnements anatomiques confinés et/ou distants. L’imagerie médicale multimodale, sans laquelle le robot est « aveugle » est venue redonner la capacité de voir une anatomie peu accessible et de contrôler le geste en temps réel. L’accès aux données peropératoires ouvre également la voie à des aides contextuelles utiles à l’opérateur novice ou pour une meilleure compréhension de ce qu’est le « bon geste » et sa quantification. Les défis scientifiques et technologiques pour le futur sont à chercher notamment dans la capacité à faire des robots intracorporels, à rendre compte d’une robotique dite continue (ou flexible) en interaction étroite avec l’anatomie et à repenser l’interaction humain–robot et le partage de décision entre l’un et l’autre. Au-delà de ces thématiques, nous évoquerons la difficulté du transfert industriel et ses conséquences sur l’existant offert au praticien.
Interventional robotics used in surgery, interventional radiology and cardiology or radiotherapy has undoubtedly contributed to an evolution of clinical practices over the past 4 decades. Interfacing the physical space, where the patient is located, to the digital world where their data is stored, the robot made it possible to materialize a pre-operative plan prepared on a three-dimensional image and/or to restore dexterity in gestures less and less invasive in confined and/or remote anatomical environments. Multimodal medical imaging, without which the robot is “blind”, has restored the ability to see an anatomy that is not easily accessible and to control the gesture in real time. Access to intraoperative data also opens the way to contextual aids useful to the novice operator or for a better understanding of what the "right gesture” is and its quantification. The scientific and technological challenges for the future are to be sought in particular in the capacity to make intracorporeal robots, to account for so-called continuous (or flexible) robotics in close interaction with anatomy. It requires also to rethink human–robot interaction and the sharing of decisions between one and the other. Beyond these themes, we will discuss the difficulty of industrial transfer and its consequences on the existing offering to the practitioner.
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期刊介绍: Rédigé par des spécialistes à l''intention d''une Communauté pluridisciplinaire le Bulletin de l''Académie nationale de médecine est au service de toutes les professions médicales : médecins, pharmaciens, biologistes et vétérinaires ainsi que de l''Administration et des institutions intervenant dans le domaine de la santé. Les mémoires originaux et les mises au point sur des thèmes d''actualité sont associés au compte rendu des discussions qui ont suivi leur présentation. Les rapports des commissions sur l''éthique médicale l''exercice de la profession les questions hospitalières la politique du médicament et l''enseignement de la médecine justifient les recommandations de l''Académie.
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