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Projet abouti

Dispositifs médicaux, nouveaux équipements de santéRobotique

IRIMI : Un système d’imagerie médicale robotisé pour les interventions chirurgicales mini-invasives

Images et Réseaux, Medicen Paris Region, Systematic Paris-Region, 

Discovery IGS 730. Copyright GE Medical Systems.

Un système d’imagerie médicale mobile très innovant permettant le guidage d’interventions chirurgicales mini-invasives, pour soigner diverses maladies : des cancers (tumeurs et métastases dans le foie, le cerveau et les os), des maladies neurologiques (anévrismes) ou encore cardiovasculaires pour la pose de prothèses valvulaires.

Le projet IRIMI a été labellisé par trois pôles de compétitivité : Medicen, Systematic, Images et Réseaux, puis a bénéficié d’une subvention dans le cadre du 9e appel à projets du Fonds unique interministériel FUI).

Le contexte

Le besoin d'intégration des systèmes d'imagerie interventionnelle dans les blocs chirurgicaux

Actuellement, la frontière entre la salle d’imagerie interventionnelle et le bloc opératoire doté en moyens d’imagerie tend à s’estomper. L’imagerie interventionnelle concerne la cardiologie et la  radiologie interventionnelles. Elle permet d’accéder à une lésion située à l’intérieur de l’organisme pour effectuer un acte diagnostic ou thérapeutique. L’image permet de guider le déplacement  d’outils à travers le réseau veineux ou artériel tels que des guides, des cathéters, ou de manière percutanée pour placer des aiguilles. Elle permet aussi de positionner des endoprothèses par exemple un « stent », pièce placée à l’intérieur d’un vaisseau afin d’y maintenir un calibre suffisant. De nombreux services hospitaliers désirent combiner les avantages de ces deux mondes : un environnement stérile, une table d’intervention chirurgicale, un système d’imagerie interventionnelle haut de gamme. Concrètement, le besoin d’intégrer les systèmes d’imagerie utilisés en radiologie et en cardiologie interventionnelles dans le bloc chirurgical est apparu. Jusqu’à ce jour, les solutions mises en œuvre aboutissaient à des compromis sur le plan de l’ergonomie générale, de la stérilité et de la performance des équipements. Elles entrainaient des contraintes supplémentaires pour le personnel médical et des coûts additionnels.  

Les objectifs du projet

Le nom du projet IRIMI est l’acronyme d’imageur robotisé pour les interventions minimalement invasives. L’ambition du projet était de démontrer la faisabilité d’un système d’imagerie robotisé pour satisfaire des besoins d’imageries interventionnelles et chirurgicales. Il s’agissait de concevoir un système d’imagerie mobile permettant le guidage d’interventions chirurgicales mini-invasives. Il sera utilisé en oncologie, par exemple pour le traitement de tumeurs et des métastases hépatiques et osseuses. D’autres utilisations en neurologie pour le traitement des anévrismes et des tumeurs cérébrales ou encore cardiovasculaires pour la pose de prothèses valvulaires sont aussi envisagés. Ce projet devait permettre de lever les verrous techniques en matière de qualité de mouvement, de précision de positionnement, d’imagerie, d’ergonomie et de stérilité en milieu clinique.

Les partenaires du projet

  • Le porteur du projet est GE Medical Systems (groupe GE Healthcare). La société est en charge de la définition du cahier des charges, de l’optimisation des modes d’imagerie et de la réalisation du contrôle système
  • BA Systèmes (PME) : responsable de la problématique de mobilité, incluant motorisation et navigation
  • C&K Components (ETI) : en charge des études d’ergonomie et d’interface homme-machine
  • Le CEA-LIST : en charge de l’étude d’une solution totalement holonome, capable de se déplacer dans n’importe quelle direction, indépendamment de son orientation.
  • L'IRCCyN (CNRS, Ecoles des Mines de Nantes, Ecole Centrale de Nantes, Université de Nantes) : en charge de l’étude d’une solution à roues motrices directrices et roues folles
  • Le CR2i (AP-HP, INRA) : évaluation préclinique des technologies mises en jeu

Description des travaux

Les travaux ont consisté en :

  • La rédaction d’un cahier des charges : couvrant les aspects cliniques et techniques. GE Healthcare met à profit son réseau de partenaires cliniques à la fois sur le plan national et international ;
  • L'exploration des technologies de mobilité. Deux approches sont explorées en parallèle :
  • La motorisation omnidirectionnelle conventionnelle issue des technologies actuelles à base de roues motrices-directrices et roues folles
  • La structure holonome sur la base de roues d’un type nouveau
  • L'optimisation des techniques de localisation
  • La définition de l’interface homme-machine
  • La réalisation de maquettes d’évaluation et démonstrateurs et la validation préclinique.  

Premières retombées technologiques et économiques 

  • Résultats, produits, démonstrateur issus des travaux de R&D : le projet a déjà permis de constater des résultats tangibles, en particulier :
    • La maîtrise de la structure mécanique, en particulier lors de déformations et de vibrations, par exemple en cas d’arrêt d’urgence. La stabilité du mouvement de rotation du système d’imagerie a également été démontrée. Elle permet une imagerie 3D de qualité équivalente à un système fixé au sol.
    • La maîtrise de la technologie de guidage laser pour positionnement dans la salle d’intervention. Il s’agit d’un système de localisation du système assimilable à un « GPS ». Un faisceau laser tournant  balaie  l’espace de la salle, tel un phare maritime, et réfléchit sur des catadioptre placés à cet effet. Cela permet par triangulation de localier très précisément le système mobile.
    • La compatibilité avec les procédures de nettoyage et de décontamination. Elle laisse libres la zone stérile et celle du flux laminaire présent dans les salles blanches.
    • Le projet a donné lieu à une dizaine de démonstrateurs et prototypes.
  • Brevets : 12
  • Création d’emplois : 47 dont 31 seront pérennes
  • Perspectives technologiques et commerciales. Une première génération de produit appelé Discovery IGS 730 a déjà bénéficié d’une autorisation de mise sur le marché américain, obtenue en février 2012. Le marquage CE et la commercialisation sont prévus au cours du 2e trimestre 2012. D’autres innovations technologiques sont encore en cours de développement. Une évaluation préclinique est prévue au 3e trimestre 2012.      

Les pôles de compétitivité
DATAR et Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie

http://competitivite.gouv.fr/index.php?id=576