Pose de prothèses de genoux en précision 4D
La jeune entreprise grenobloise Twinsight développe une suite logicielle qui permet d’optimiser la pose des prothèses totales du genou, en intégrant la dimension « articulation en mouvement ». Un moyen d’utiliser le jumeau numérique 4D pour optimiser un acte chirurgical qui déçoit un patient sur trois.
Pourquoi tant d’échecs ? « Le problème fondamental, c’est que l’on est pas du tout pareil des deux côtés et même complétement asymétriques, révèle Mathieu Rimaud. Si l’on s'intéresse de près à l'anatomie, il n'y a rien de plus asymétrique qu’une articulation du genou. » Cette dissymétrie naturelle entre en conflit direct avec les approches chirurgicales standardisées. Pour la seconde intervention, le chirurgien appliquera souvent une logique de réplication très compréhensible : «ce que j'ai fait à droite, je vais le faire à gauche» ; en oubliant la singularité biomécanique de chaque articulation.
Générer un modèle 4D d’articulation en 5 minutes
Pour répondre à ce besoin de précision sur mesure, la start-up TwinSight médicale a développé le concept de jumeau numériques 4D. L’outil «SurgiTwin» permet de recréer l’articulation 3D virtuelle du patient à opérer, à partir d’un simple scanner préopératoire – l’imagerie utilisée habituellement. Il s'appuie sur une architecture combinant une intelligence artificielle qui va segmenter le scanner automatiquement. Les paramètres du patient sont intégrés à leur «modèle de référence» pour créer un jumeau numérique biomécanique complet avec tous les muscles, les os, et surtout les ligaments et la rotule. En moins de 5 minutes, le système va générer une représentation complète et fidèle, avec une 4e dimension, celle du mouvement naturel de l’articulation qui permet d'anticiper la pause de la prothèse de manière adaptée aux amplitudes précises du patient. Ce logiciel de planification 4D permet de «faire bouger l'articulation avant la chirurgie et donner des informations essentielles qui sont d'habitude seulement observées pendant la chirurgie». Le chirurgien peut alors tester différents scénarios opératoires, anticiper les difficultés, et personnaliser la pose de la prothèse. La technologie adresse directement les lacunes actuelles en intégrant les ligaments et la rotule qui engendrent plus de 50% des problèmes.
«On a 25 ans de retard en chirurgie, par rapport au reste de la technologie, même celles dont on se sert tous les jours dans notre smartphone, explique le CEO. Dans 90% des cas, avant de se laver les mains pour opérer, le chirurgien regarde la radio et décide de ce qu’il va faire. Pourtant, le geste opératoire est guidé avec la précision des robots mais même si certains chirurgiens utilisent des systèmes de planification en 2D et en 3D, cela reste statique, incapable de simuler la complexité du mouvement réel du genou, ni de prendre en compte l’asymétrie propre à chaque patient.» La solution 4D introduit la dimension temporelle et cinématique.
En pleine levée de fonds, cette lauréate de France 2030 vise l’obtention d’une certification FDA (Food and Drug administration des USA) à la fin de l'année pour démarrer la commercialisation et permettre davantage d'études cliniques afin de pouvoir viser le marquage CE. Une deuxième version du logiciel sera davantage prédictive et permettra de mieux définir un planning opératoire personnalisé pour chaque patient. En combinant la précision des robots avec l'exactitude d'une bonne planification, cette innovation promet de transformer l'expérience de millions de patients et de réduire les échecs post-opératoires en optimisant les ressources médicales.
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FDA certification des dispositifs médicaux
