Auteurs : Nicolas Bourdel, Cécile Issert, Adrien Bartoli, Benjamin Rémy
Type de publication : Article scientifique
Date de publication : 2021
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Une des principales difficultés reste notamment la localisation précise des tumeurs, en particulier celles qui ne sont pas visibles. La localisation des structures adjacentes (vascularisation, innervation, etc.) est aussi un défi pour le chirurgien. Les erreurs dans ce processus sont notamment liées aux mécanismes de perception humains, elles sont sources de stress pour le chirurgien et potentiellement préjudiciables pour le patient.
Créée en 2019 par trois chirurgiens et un mathématicien, la startup SurgAR a pour ambition de faire entrer la réalité augmentée et l’intelligence artificielle dans le bloc opératoire.
La réalité augmentée au service de la chirurgie
La réalité augmentée est une approche qui permet d’ajouter des informations virtuelles (imagerie préopératoire) à l’image cœlioscopique obtenue en temps réel. Le logiciel SurgAR permet de créer un modèle 3D de l’organe à partir de l’imagerie préopératoire et de le superposer en temps réel aux images peropératoires.
Les études précliniques ont montré que la réalité augmentée peut améliorer par un facteur 20 la précision d’un chirurgien pour localiser une tumeur et multiplier par 3 la précision des marges de résection
À la différence d’autres technologies, le logiciel SurgAR offre une réalité augmentée robuste, capable de suivre les mouvements de l’organe sans avoir recours à des repères physiques fixes. Ces repères sont utilisés dans d’autres domaines comme la neurochirurgie, pour superposer des images réelles et virtuelles grâce à une technologie similaire au GPS (triangulation). De tels repères ne peuvent être utilisés sur des organes déformables et mobiles. Les travaux menés par l’équipe de recherche EnCoV ont permis de s’affranchir de ces repères et de prendre en compte la déformation de l’organe.
Les études précliniques ont montré que la réalité augmentée peut améliorer par un facteur 20 la précision d’un chirurgien pour localiser une tumeur et multiplier par 3 la précision des marges de résection. À ce jour, SurgAR développe une suite de logiciels permettant la réalisation d’opérations avec réalité augmentée sur l’utérus, le foie et le rein (U-/L-/K-SurgAR). La technologie a été validée sur plus de 45 patients lors d’études préliminaires et elle fait maintenant l’objet de recherches approfondies dans le cadre d’essais cliniques.
L’intelligence artificielle au service de la chirurgie
L’intelligence artificielle est un domaine scientifique en pleine expansion qui peut apporter une assistance majeure à l’analyse d’image en temps réel : notamment la reconnaissance automatique de structures anatomiques et de lésions. Deux études réalisées par EnCoV et le CHU de Clermont Ferrand ont montré que l’apprentissage profond (Deep Learning) permet à l’intelligence artificielle de détecter et de délimiter automatiquement des organes intra-abdominaux.
Cela suppose un gigantesque travail humain pour délimiter et étiqueter les organes, image par image. Ensuite, ces images vont servir de base d’apprentissage pour la création d’algorithmes d’intelligence artificielle.
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