Activités du GDR Documents publiés Journée conjointe GT1/GT6 "Conception et robotique médicale"

DOCUMENTS

Documents publiés

Journée conjointe GT1/GT6 "Conception et robotique médicale"

Réunion  conjointe GT1/GT6 du 5 octobre 2010 sur le thème "Conception et robotique médicale" à l'ENSAM, 151 bd de l'Hôpital, Paris 13e dans la salle de réunion "Polymères" - 2 étage de la halle Manet.


Contacts : bernard.bayle at unistra.fr et Philippe.Wenger at irccyn.ec-nantes.fr


Programme de la journée
---------------------------------------------

9h50 Accueil, présentation de la journée.

10h Travaux de conception de robots médicaux au laboratoire PRISME, présenté par Sylvain Miossec (PRISME).

11h Conception optimale d'une interface haptique à architecture parallèle pour le médical, présenté par Thibault Guayral (IRCCYN).

12-13h30 Déjeuner à L'Entracte des Gobelins, 75, Av des Gobelins, 75013 Paris

13h45 Simulateur d’accouchement automatisé BirthSIM, présenté par Richard Moreau (AMPERE).

14h45 Endoscopie flexible robotisée pour la chirurgie transluminale, présenté par Bérangère Bardou (LSIIT).

15h45 Discussion points divers.

16h  Cloture de la journée.

Résumés
-----------------

Travaux de conception de robots médicaux au laboratoire PRISME, présenté par Sylvain Miossec (Institut PRISME, Bourges).

Nous présenterons les travaux réalisés dans l'équipe robotique du laboratoire PRISME en quatre parties :
- une démarche de conception de robots médicaux
- un exemple de choix de structure de robot parallèle pour l'application d'échographie
- un exemple d'optimisation de structure sérielle pour l'application d'échographie
- un exemple d'optimisation de forme d'une structure sérielle

Conception optimale d'une interface haptique à architecture parallèle pour le médical, présenté par Thibault Guayral (IRCCYN, Nantes).

Malgré le développement actuel d'algorithmes de synthèse de mécanismes, il est encore difficile de générer une architecture de robot parallèle qui corresponde à un cahier des charges précis. Bien souvent, une architecture novatrice est proposée, puis le concepteur recherche la meilleure application possible au regard des performances initiales du manipulateur afin de pouvoir ensuite l'optimiser.
Afin de réaliser cette tâche le plus facilement possible, une base de données synthétisant les spécifications utilisées le plus couramment dans le domaine du médicale a été créée. Cette base de données compare notamment les formes des espaces de travail utilisés, la précision et la vitesse de l'effecteur, ainsi que les forces disponibles. Afin de comparer au mieux les espaces de travail, une réflexion sur le paramétrage en orientation s'est révélée indispensable.

Simulateur d’accouchement automatisé BirthSIM, présenté par Richard Moreau (laboratoire AMPERE, Lyon).

Actuellement, l’apprentissage des sages femmes et des obstétriciens est réalisé principalement en salle d’accouchement.
Lors d’accouchements difficiles, l’utilisation d’instruments obstétricaux (forceps, spatules ou ventouse) s’avère nécessaire. Or, l’utilisation de ces instruments augmente  les risques de lésions pour la mère et le bébé. Dans la pratique, seule l’expérience permet de réduire ces risques.
L’intérêt d’un simulateur d’accouchement est d’offrir la possibilité au corps médical de se former, de s’entraîner, de se confronter à des situations rares, de comparer différentes techniques d’utilisation d’instruments obstétricaux ou d’en valider de nouvelles.

C’est dans ce contexte que le Laboratoire d’Automatique Industrielle (LAI) de l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon (Laboratoire Ampère depuis le 1er Janvier 2007), en collaboration avec les Hospices Civils de Lyon (HCL), a développé un simulateur d’accouchement, appelé BirthSIM, dont l’objectif à terme est de proposer de nouvelles solutions à la formation des sages femmes et des
obstétriciens. Ce papier présente ce nouveau simulateur, ses fonctionnalités et quelques résultats de validation.

Endoscopie flexible robotisée pour la chirurgie transluminale, présenté par Bérangère Bardou (LSIIT, Strasbourg).

L'utilisation d'endoscopes flexibles pour les procédures chirurgicales de type NOTES (Natural Orifice Transluminal Surgery) soulève de nombreux problèmes. Les mouvements d'un endoscope flexible conventionnel (issu de la gastroentérologie) sont limités à 2 degrés de liberté, rendant la réalisation de tâches chirurgicales complexes impossibles pour le chirurgien. Afin d'augmenter les possibilités de ce système, nous avons développé un prototype robotisé constitué d'un endoscope et de 2 instruments flexibles. L'ensemble des sections flexibles est commandé par des mécanismes à câbles, mécanismes qui introduisent de fortes non linéarités dans le comportement du prototype.  L'utilisation  d'un capteur externe est donc nécessaire pour commander le système. L'exposé présente la démarche suivie ainsi que les premiers résultats obtenus.

Organisation
-----------------------

B. Bayle, P. Poignet pour le GT1, Robotique médicale
P. Wenger, G. Abba pour le GT6, Conception innovante et mécatronique[url]