L'actualité du GDR

Le GT1 Robotique et Santé et le LABEX CAMI (http://cami-labex.fr, Computer Assisted Medical Interventions) organisent une journée scientifique conjointe le 9 décembre 2015 à Montpellier (9h30-16h). Un des objectifs est notamment d’ouvrir le Labex au reste de la communauté des gestes médicaux chirurgicaux assistés par ordinateur.

Lieu : LIRMM, amphi St Priest.


Programme de la journée


9h30 Accueil


9h40 Arnaud LELEVE (AMPERE-INSA de Lyon)
De l’apprentissage du geste chirurgical à son évaluation

Durant leur formation initiale et continue, les médecins ont traditionnellement eu recours à des outils de simulation: animaux, cadavres, mannequins, pour s'exercer à des gestes complexes à acquérir mais, du fait du manque de réalisme de ces outils, leur formation se termine toujours sur de vrais patients. La recherche de nouveaux moyens de simulation toujours plus réalistes a pour objectif de repousser cette dernière étape le plus tard possible afin d'en limiter les risques. En réponse à une demande croissante du corps médical (du fait des progrès technologiques actuels), le laboratoire Ampère étudie depuis plusieurs années des simulateurs haptiques axés sur l'apprentissage et l'évaluation du geste de l'apprenant. Cette présentation illustre les besoins, verrous scientifiques et quelques propositions de solutions liés à cette problématique.


10h20 Ninon CANDALH-TOUTA (ISIR/LIRMM)
Learning of laparoscopic gestures thanks to Robotics

The laparoscopic surgery causes mechanical (lack of depth perception, poor hand-eye coordination and reduction of haptic feedback) and ergonomic (pain in back, neck, shoulders and wrists) problems to the surgeon in the OR. With students in medical school, these problems are amplified nevertheless they do not have enough training sessions and because of the set-up there are also communication problems with the teacher which cause an inefficient training.
In my PhD, we want to improve the laparoscopic surgery training thanks to the knowledge of robotics in surgery and rehabilitation area. For instance, we propose to decrease the cognitive load thanks to the use of multiple sensory feedbacks (vision, tactile, kinesthetic). I will also use a robotic arm in order to guide the student in a particular gesture to make them feel it kinesthetically.


11h Juan Sebastián SANDOVAL ARÉVALO  (Laboratoire PRISME – Université d’Orléans)
Commande dynamique de manipulateurs redondants avec compliance active et sous contraintes cinématiques : application à la chirurgie mini-invasive

Ces dernières années, la commande compliante appliquée à des mécanismes robotiques a été largement étudiée, permettant notamment l’interaction dynamique entre le robot et l’environnement. Dans le cadre de manipulateurs redondants, une tâche principale peut être accomplie, telle qu’une stratégie de commande compliante, pendant qu’une tâche additionnelle est exécutée dans « l’espace nul » de la tâche principale.
Pour certaines applications, des contraintes cinématiques doivent être respectées pendant que la tâche principale est garantie ; parmi ces contraintes, la gestion d’un centre de rotation déporté est l’une des plus fréquemment traitées. En chirurgie mini-invasive robotisée, par exemple lorsque l’outil chirurgical, ex. l’aiguille, est inséré par le robot dans le corps du patient, les forces de contact au point d’insertion doivent être minimisées afin d’éviter de blesser le patient. Une commande améliorée, basée sur la formulation explicite de la dynamique de l’espace nul, est ici proposée ; elle garantit la compliance de l’effecteur du robot ainsi que le respect des contraintes du centre de rotation déporté.

11h40 Lin DONG, (ISIR)
Achille, a robotic assistant for laparoscopic surgery

The talk will introduce a new robotic device aimed at comanipulating a laparoscopic instrument. Different aspects will be detailed:
•    Kinematics
•    Actuation
•    Self-registration algorithm
•    Control modes: free mode with robustly adaptive viscosity, locked mode, and intelligent switch between modes.
A few experimental results, on both dry-lab and wet-lab, will illustrate the robot capacities.


12h30-14h Déjeuner

14h Lijia GAO  (ICUBE/TIMC)
Surface Reconstruction from Uncalibrated Distributed Endoscopy

The goal of our research work is to devise a flexible, yet accurate, method for surface reconstruction using multiple uncalibrated endoscopic cameras/viewpoints in the abdominal cavity. Such method would assist the practitioners in Minimally Invasive Surgery. To achieve this goal, multiple steps need to be investigated: multi-view feature extraction and correspondences, camera self-calibration, and Surface reconstruction. In this presentation, we will focus on the problem of camera self-calibration; i.e. recovering the internal geometry of all cameras involved. Existing approaches will be discussed and the outline of a novel method we are developing will be presented.


14h40 Quentin BOEHLER (ICUBE/LIRMM)
Evaluation of a tensegrity mechanism for the design of a variable stiffness MR-compatible needle-holder

The design of MR-compatible devices is particularly challenging, with need of compact, lightweight robots that are compatible with an MRI scanner. The purpose of our work is to develop and evaluate MR-compatible architectures to assist the radiologist during MR-guided percutaneous procedures.  In this presentation, we more precisely present the design of a novel MR-compatible needle holder with variable stiffness and a first experimental evaluation of its behavior. The device should be able to control both the orientation and the angular stiffness of the needle around the insertion point within the MR-environment. Our design is based on tensegrity mechanisms, a class of pre-stressed mechanisms that exhibits interesting properties for our context since they are compact, lightweight and remotely controllable. An experimental setup based on a one degree of freedom mechanism is developed. The control of the position and the stiffness is then performed using an open loop control strategy. Encouraging results are finally presented as well as future works to be carried out.

15h20 Paul MIGNON  (TIMC/LIRMM)
Suivi et le guidage d'aiguilles flexibles sous échographie endorectale".

Les procédures cliniques utilisant des aiguilles sont nombreuses et fréquentes (ponctions, biopsies, curiethérapie). Malheureusement, dans certains cas, la précision atteinte dans ce genre d'opérations n'est pas satisfaisante. Ce qui peut être la conséquence de la difficulté à visualiser la trajectoire de l'aiguille mais aussi de sa déformation pendant l'insertion. C'est pourquoi de nombreux travaux de recherche portent sur le suivi et le guidage d'aiguille. Nous présenterons ici les récentes avancées dans ce domaine ainsi que les travaux développés au sein des laboratoires TIMC-IMAG de Grenoble et LIRMM de Montpellier.  Ces travaux font suite au développement du robot de curiethérapie PROSPER et concernent le suivi et le guidage d'une aiguille flexible sous échographie endoréctale.

16h fin de la journée