« Il est extrêmement difficile de naviguer dans le minuscule et tortueux système vasculaire cérébral sans provoquer de lésions tissulaires », indique Selman Sakar, professeur assistant chercheur de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). À en croire la dernière étude de l’EPFL, à laquelle Selman Sakar a participé, cette affirmation pourrait bientôt appartenir au passé. En effet, le 22 décembre 2020, l’équipe de chercheurs de l’école de Lausanne a publié dans Nature Communications des travaux sur une nouvelle technologie de navigation robotisée par flux de sondes endovasculaires. Pour vulgariser, le dispositif, plus fin qu’un poil humain, navigue à l’intérieur des vaisseaux sanguins sans endommager les tissus.
Ce nouveau robot médical va être testé sur des animaux avant de l’être sur l’Homme. Ses promesses concernent la durée d’une opération, qui pourrait passer de plusieurs heures à quelques minutes. Par ailleurs, puisqu’aucune force mécanique n’est exercée sur les parois des vaisseaux, les risques de dommage tissulaire sont faibles.
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Schéma du fonctionnement du robot chirurgical. Source : Springer Nature
Cette avancée s’inscrit dans celle des cathéters endovasculaires. Aujourd’hui, « des cathéters spéciaux sont introduits au niveau du pli de l’aine du patient et suivent le trajet des artères jusqu’à l’anévrisme », détaille sur son site le Centre hospitalier universitaire vaudois. Malgré cette avancée qui a révolutionné le secteur de la neurochirurgie, une grande partie du cerveau reste inaccessible aux cathéters. C’est le cas des vaisseaux périphériques, qui, étant plus fins, complexifient l’introduction de cathéters. Avec leurs nouvelles sondes endovasculaires créées grâce à la micro-ingénierie, l’équipe de chercheurs répond à cette problématique. Avec « une vitesse et une facilité sans précédent », affirme l’un des chercheurs de l’équipe, Lucio Pancaldi-Guibbini, cette « technologie ne remplace pas un cathéter conventionnel, mais vient la compléter ».
Une solution complémentaire aux technologies existantes
La sonde mise au point par l’équipe de l’EPFL se compose d’une pointe et d’un corps « ultraflexible » en polymères biocompatibles, qui se déplace grâce à l’énergie hydrocinétique, soit une énergie mécanique découlant du mouvement des liquides. « C’est comme si l’on jetait un hameçon de canne à pêche dans une rivière. Il va être transporté par le courant. Il suffit de retenir l’extrémité de l’appareil et de laisser le sang l’entraîner vers les tissus les plus périphériques. Nous faisons tourner doucement l’extrémité magnétique du dispositif aux bifurcations pour choisir un chemin spécifique », vulgarise Lucio Pancaldi-Guibbini.
Le dispositif est contrôlé par ordinateur, et il pourrait être connecté à un autre robot qui « utilisera la carte détaillée du système vasculaire fournie par une IRM ou un scanner du patient pour guider de manière autonome le dispositif vers sa destination », anticipe Selman Sakar. Aussi, il pourrait être couplé avec d’autres technologies, comme un programme informatique qui utiliserait « les informations visuelles fournies par un fluoroscope pour localiser l’appareil et calculer une trajectoire en temps réel afin de faciliter l’opération manuelle ».
