La coloscopie est un des examens les plus pratiqués au monde. Chaque année, 19 millions de coloscopies, très importantes notamment dans la prévention du cancer colo-rectal, sont réalisées dans l’Union européenne et aux Etats-Unis. C’est pour rendre cet examen plus rapide pour le personnel soignant et moins contraignants pour les patients que les scientifiques de l’université de Leeds (Royaume-Uni) ont travaillé pendant 12 ans à l’élaboration d’un robot capable d’utiliser des instruments de précision pour réaliser des biopsies. Les résultats ont été publiés dans le 12 octobre 2020 dans la revue Nature Machine Intelligence. 

Un examen utile mais parfois douloureux

La coloscopie est un examen clinique visuel servant à regarder l’intérieur du côlon et du rectum d’un patient. L’examen est réalisé à l’aide d’un coloscope, une caméra embarquée en fibre optique qui est glissée dans une longue tige semi-flexible. Cette caméra est insérée dans l’anus du patient, à la recherche d’une quelconque anomalie. Cependant, le processus peut être douloureux, au point qu’il n’est pas rare qu'il s'effectue sous anesthésie. 

“La coloscopie offre aux médecins une fenêtre sur le monde caché au plus profond du corps humain et joue un rôle essentiel dans le dépistage de maladies telles que le cancer colorectal. Malheureusement, la technologie est restée relativement inchangée depuis des décennies”, déplore Pietro Valdastri, le professeur de robotique et de système autonome à l’université de Leeds qui a supervisé l’étude. Fort de ce constat, Pietro Valdastri et son équipe se sont lancés dans le développement d’une nouvelle technologie capable d’être bénéfique pour le personnel de santé et pour les patients. 

L’équipe a réussi à développer une caméra plus fine que celles actuellement utilisées et tout aussi maniable. Les deux grandes nouveautés par rapport aux colposcopies classiques résident dans la forme et le guidage de l’appareil. Concernant la forme, ce nouveau dispositif se présente sous la forme d’une capsule reliée à un fil, plus facile à insérer. Pour le maniement, tout se fait maintenant avec un aimant à l’intérieur de la capsule, qui est guidé par un robot placé au-dessus du patient. En déplaçant l’aimant extérieur, celui placé à l’intérieur suit la même trajectoire en se déplaçant dans le rectum —ce qui fait avancer aussi la caméra — créant ainsi moins de douleurs lors de l’examen.

“Ce que nous avons développé, c'est un système plus facile à utiliser pour les médecins ou les infirmières et moins douloureux pour les patients, se félicite Pietro Valdastri. Il s'agit d'une étape importante dans la démarche visant à rendre la coloscopie beaucoup plus largement disponible, ce qui est essentiel si l'on veut détecter le cancer colorectal à un stade précoce.”

Une caméra équipée d’une assistance de guidage robotisée 

Pour que le guidage reste le plus simple possible, les chercheurs ont développé différents degrés d’assistance robotisé. Si c’est toujours le professionnel de santé qui garde la main, le robot peut néanmoins évaluer la situation. Comme avec un GPS, il est même possible pour le praticien de demander au robot d’aller à un certain endroit dans le côlon, tout en laissant la machine calculer l’itinéraire le plus adéquat pour y arriver. 

Lors des phases de tests sur le maniement du nouveau coloscope, les participants ont eu un taux de réussite de 58% lorsqu’ils pilotaient eux-mêmes le robot. Ce taux est monté à 100% lorsqu’ils ont laissé faire la navigation semi-autonome. “Faire fonctionner le bras robotique est un défi. Il n'est pas très intuitif et cela a freiné le développement des coloscopes magnétiques flexibles, commente James Martin, chercheur à l’université de Leeds et co-auteur de l’étude. Toutefois, nous avons démontré pour la première fois qu'il est possible de décharger cette fonction sur le système robotique, en laissant l'opérateur réfléchir à la tâche clinique qu'il entreprend, et cela fait une différence mesurable dans les performances humaines.”

Cette nouvelle technologie de guidage par robot pourrait à l’avenir permettre de révolutionner d’autres méthodes d’endoscopie, notamment celles pour la partie supérieure du tube digestif ou pour les poumons par exemple. Les chercheurs de l’université de Leeds espèrent démarrer les premiers tests sur les patients l’année prochaine ou en 2022.