Un maillet instrumenté pour des ostéotomies sécurisées en chirurgie maxillo-faciale – MaxillOsteo

Les ostéotomies sont utilisées par de nombreux chirurgiens (orthopédique, maxillofacial, dentiste) pour couper et/ou façonner les tissus osseux et cartilagineux afin de modifier leur géométrie. Malgré leur utilisation clinique courante, des risques d’échec subsistent. L’une des principales difficultés réside dans le fait que le contrôle visuel est difficile car la pointe de l’ostéotome est cachée par les tissus mous. Des conséquences dramatiques pour le patient peuvent être associées à une propagation de fissure incontrôlée ou à la traversée du tissu osseux par l'ostéotome, endommageant ainsi les tissus mous situés derrière la région d'intérêt.

MaxillOseo vise à développer un dispositif médical innovant pour fournir un système d'aide à la décision en temps réel spécifique au patient, à utiliser lors de différents types d'ostéotomies. Nous développerons un prototype prêt à être commercialisé qui sera validé sur des sujets anatomiques. Nous allons i) optimiser les performances du dispositif expérimental existant, ii) étendre et adapter la technique validée chez l'animal pour la rhinoplastie à d'autres types de chirurgies et iii) valider le dispositif chez des sujets anatomiques. Ces études serviront à affiner les analyses de traitement du signal et à valider le processus préclinique. Nous visons un développement industriel du dispositif en envisageant la réduction des coûts et la miniaturisation et en travaillant sur les aspects réglementaires. Nous développerons des simulations numériques fiables pour mimer les conditions de mesure afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués lors des impacts.

Nous développerons un prototype final respectant toutes les problématiques réglementaires et adapté aux exigences d'une utilisation en milieu clinique. Pour ce faire, nous travaillerons sur le protocole de mesure et sur le dispositif (taille et poids du marteau, traitement des données, capteurs, etc...). Afin de réduire le nombre de tests expérimentaux avec des sujets anatomiques, des simulations numériques seront mises en œuvre afin d'améliorer la précision du dispositif. Nous développerons un modèle in silico fiable de la procédure d'impacts pour différentes ostéotomies, ce qui permettra le développement d'un algorithme de traitement du signal impliquant des algorithmes d'apprentissage automatique pour réaliser l'inversion.
La rupture technologique consiste dans le développement d'un système autonome d'aide à la décision qui sera mis à disposition des chirurgiens pour les aider à réaliser diverses ostéotomies de manière spécifique au patient. L'innovation repose sur la possibilité d'obtenir une information quantitative sur la fragilité du tissu osseux situé autour de la pointe de l'ostéotome, ce qui permettra au chirurgien d'adapter le nombre et l'amplitude des impacts. MaxillOsteo s'appuie sur le travail de nature fondamentale réalisé par le MSME et l’IMRB, qui consiste en la preuve de concept obtenue avec un dispositif expérimental similaire.
Le caractère translationnel du projet est prouvé par le fait que son objectif principal est d'introduire cette technique dans le domaine médical. Notre approche présente l'avantage d'une intégration facile du dispositif en salle d'opérations puisque la méthode ne nécessite aucune modification de la procédure chirurgicale, maximisant ainsi les chances d'une adoption massive par les chirurgiens.
Le consortium rassemble des partenaires de premier plan dans leur domaine respectif. Ce Consortium est un mélange équilibré de partenaires issus d'universités, d'instituts de recherche, d'hôpitaux et de PME qui se complètent pour couvrir un large spectre de connaissances scientifiques et d'innovation technologique sur lesquelles s'appuie le projet.