Considérations sur l’encombrement

Avant de clore ce chapitre, revenons un instant sur le problème de la perte de course du laparoscope entraînée par le choix du rayon de la structure (pa- ragraphe 5.1.1) et par l’épaisseur du manipulateur local. Au vu des designs

6.5 Considérations sur l’encombrement 123

Figure 6.3  Position de notre disposition en fonction de la position du bras d'Evolap

Figure 6.4  Position de notre dispositif en fonction de la position du bras d'Evolap

suite

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Figure 6.5 – Vue d’ensemble du zoom local à 1 ddl proposé par les étudiants du groupe 4 du projet MECA2840, extraite de [Joachim 2009]

Figure 6.7 – Coupe longitudinale du zoom local, extraite de [Joachim 2009]

successifs proposés par les différents participants à l’élaboration du dispositif de zoom, on peut raisonnablement penser que l’épaisseur supposée de 20 mm sera difficilement réalisable. Il est plus probable qu’elle dépasse 30 mm. Cela signifie donc un accroissement de la perte de profondeur que peut atteindre le laparoscope, ce qui semble à première vue assez problématique. Pourtant, une analyse plus poussée se révèle rassurante.

Prenons d’abord le cas d’un patient très mince. Dans ce cas, le centre instan- tané de rotation du laparoscope se trouve très proche de la peau. En l’absence du robot, il serait possible d’enfoncer le laparoscope jusqu’au contact avec le trocart dont la face supérieure se situe à moins de 80 mm du centre de rotation (d’après les hypothèses dimensionnelles reprises sur la figure 5.1). La perte de zoom résultant de la présence du robot — et en particulier du zoom local — pourrait dès lors dépasser 50 mm. Mais il est toutefois assez rare de devoir en- foncer le laparoscope aussi près de la peau chez un patient mince, même pour s’approcher d’organes fort éloignés de l’incision ombilicale. C’est même souvent le problème inverse qui se produit : même en distendant au maximum la paroi abdominale, c’est le manque de recul qui peut gêner le travail des chirurgiens. Il n’est pas rare que l’on doive enfoncer le moins possible le trocart dans la paroi (en faisant juste dépasser du péritoine l’extrémité du tube), afin de préserver un maximum de recul en vue générale. On comprend donc que la distance im-

portante entre la peau et la butée du laparoscope n’est pas aussi dommageable qu’il n’y paraît.

Chez un patient corpulent, au contraire, le recul fait rarement défaut mais la profondeur est plus difficile à atteindre. Une perte de course importante ap- paraît donc plus embêtante. Cependant, la paroi abdominale étant plus épaisse, la distance entre la peau et le centre de rotation augmente naturellement. La face supérieure du trocart, toujours supposée à 70 mm de la peau, est donc inévitablement située plus loin du centre de rotation, contrairement à la face supérieure du zoom qui doit toujours se trouver à la même distance de ce point pivot pour garantir le bon fonctionnement du robot. La perte de profondeur causée par le robot est donc plus limitée que chez un patient mince. Mais une perte de 20 à 30 mm subsiste néanmoins.

Si cela apparaît comme nécessaire, il est possible de réduire la longueur des barres mobiles des parallélogrammes, pour rapprocher le zoom du centre de rotation ; au risque de presser le trocart contre la peau du patient et d’augmen- ter le bras de levier exercé par le laparoscope lorsqu’il est sorti au maximum. Nous proposerions plutôt d’ajuster en début d’intervention le réglage du zoom optique, présent sur les caméras laparoscopiques, pour modifier le grossisse- ment de l’image en fonction de la morphologie du patient. Augmenter la taille de l’image permettrait en effet de compenser une perte de profondeur du la- paroscope chez un patient obèse, sans que se pose le problème de manque de recul.

Conclusion

À l’heure où ces lignes sont écrites, la solution à galets retenue pour mo- difier le grossissement de l’image en translatant le laparoscope n’a toujours pu être validée. Différents essais sont en passe d’être réalisés avec le banc de test pour déceler le potentiel du dispositif et ses faiblesses. La finalisation du manipulateur local constitue une des perspectives de cette thèse, préalable à toute validation clinique complète en vue d’une industrialisation du dispositif evolap.

Éléments de liaison

A

sous-ensembles actifs de l’EVOLAP, nous allons à présent aborder l’étude des éléments de liaison passifs destinés à fixer le dispositif sur la table chirurgicale et à transmettre le mouvement de translation circulaire de la nacelle du manipulateur principal au zoom local. Bien que le bras articulé passif et le mécanisme de fixation à la table semblent d’une importance moindre, ils joueront un rôle important en début d’intervention durant l’installation du robot, qui doit être aussi rapide et aisée que possible. Nous leur avons donc tout de même accordé une certaine attention, malgré le caractère purement technique de leur design.

7.1

Fixation à la table

Dans l’étude fonctionnelle des éléments de liaison au paragraphe 4.4 de l’avant-projet, nous avons décidé de placer le réglage en hauteur du robot dans le mécanisme de fixation à la table. En nous basant sur les caractéristiques de l’AESOP qui est lui aussi fixé sur le côté de la table, nous avons établi qu’une plage de réglage en hauteur de 35 cm serait suffisante pour adapter le robot tant aux patients très minces qu’aux plus corpulents.

La figure 7.1 présente une vue d’ensemble du mécanisme, pour lequel nous avons employé un système de guidage linéaire IGUS 10-40-15-01 composé d’un

Figure 7.1 – Mécanisme de fixation à la table et de réglage en hauteur

rail et d’un chariot à paliers lisses. Le rail de guidage est adossé à un rail de renfort qui est lui-même encastré dans la base du manipulateur principal. Le chariot porte le clameau de fixation au rail latéral de la table d’opération, dont les dimensions de la section rectangulaire sont standardisées sur la plupart des tables à 25 mm de hauteur et 8 à 10 mm de largeur.