La réalité augmentée sans marqueurs pour la future chirurgie orthopédique – MARSurg

Aujourd'hui, selon les différents rapports d'analyse du marché des dispositifs médicaux, ceux relatifs à la chirurgie orthopédique est en pleine croissance et représentera plus de 22,4 milliards de dollars en 2025. Les prothèses articulaires (hanche, genou, hanche) représentent près de 37% de la part de marché. Ces dispositifs comprennent des instruments auxiliaires classiques, des guides sur mesure, des systèmes de navigation, des systèmes robotiques. Plus récemment, des systèmes de navigation fondés sur l'utilisation de la réalité augmentée ont été développés. Ils sont reconnus pour leur précision, leur faible coût, leur facilité d'utilisation et leur valeur ajoutée clinique. C'est dans ce contexte que le projet MARSurg vise à mettre en œuvre une solution innovante de navigation chirurgicale à fort potentiel scientifique, technologique et clinique.

MARSurg vise ainsi à développer une plateforme générique de navigation chirurgicale innovante pour l’aide à la chirurgie orthopédique, notamment le replacement total du genou, appelée en anglais Knee Total Replacement (KTR). Il s’agit de développer une plateforme de réalité augmentée originale et à fort potentiel clinique. Pour ce faire, plusieurs verrous scientifiques et technologiques doivent être levés. Par conséquent, nous visons le développement de méthodes originales, précises et robustes pour le calcul de pose 3D d'objets (instruments chirurgicaux) et d'articulations, notamment du genou, en utilisant des images RGB-D et s'en affranchissant des marqueurs artificiels, peu précis et invasifs utilisés actuellement en bloc opératoire. Par ailleurs, des méthodes de segmentation automatique des images RGB-D seront également proposées en utilisant des approches d'apprentissage machine, ainsi que des méthodes de recalage 3D multimodal (RGB-D versus images préopératoires de de type scanner ou IRM) seront développées.

Au-delà des objectifs scientifiques, technologiques et cliniques de ce projet, nous visons un produit préindustriel sous la forme d'une plateforme de réalité augmentée de chirurgie du genou à TRL5-TR6 prête à un transfert industriel à court terme.