La robotique d’assistance à la chirurgie

L’avènement de la co-manipulation 13/07/2015
Auteurs : Clément Vidal
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2015-3:13847
DOI : http://dx.doi.org/10.23723/1301:2015-3/13847You do not have permission to access embedded form.
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La robotique d’assistance à la chirurgie

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	    <date dateType="Updated">Thu 26 Jan 2017</date>
            <date dateType="Submitted">Sat 24 Feb 2018</date>
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78 REE N°3/2015 NOUVELLES CONTRIBUTIONS DES TIC À LA MÉDECINE ET À LA CHIRURGIE DOSSIER La robotique d’assistance à la chirurgie L’avènement de la co-manipulation Par Clément Vidal Société Endocontrol As robots are more and more used in industry and everyday life, surgery presents an intrinsic difficulty: due to a large variety in patients’ anatomy and pathology, it cannot be reduced to perfectly reprodu- cible tasks. This might explain why, while first surgical robots were inspired by their ancestors used in Industry, new approaches are now developed. Telemanipulation has first convinced the surgical community of its clinical inte- rest. Today, a new generation of collaborative robots is emerging in surgery. This paradigm allows simultaneous operation of the surgeon and the robot on the patient, to leverage both robotics precision and human knowledge and adaptability. As such it opens up exciting perspectives both for the industry and for the clinical community. ABSTRACT Introduction À l’ère de la robotisation des tâches, la médecine présente une singularité : du fait des grandes variations anato- miques et de pathologies entre les patients, elle ne peut être réduite à des gestes parfaitement reproductibles. Les actes chirurgicaux sont nécessairement individualisés et spécifiques à chaque patient ; il est très difficile de les planifier entièrement à l’avance. C’est pourquoi, si les premières approches en robo- tique d’assistance chirurgicale étaient fortement inspirées de la robotique industrielle, des voies nouvelles sont apparues. Après la télémanipulation, qui a permis à la robotique de convaincre le milieu médical de son intérêt clinique, nous voyons arriver aujourd’hui l’ère de la co-manipulation, ce nouveau para- digme permettant le travail simultané, autour du patient, des robots et des personnels de soin. Le terme robot provient du tchèque robota signifiant travail forcé (« corvée »). Il fut introduit en 1920 par le dramaturge Karel Capek dans sa pièce de science-fic- tion intitulée R.U.R (Rossum’s Universal Robots). La signification de ce terme a évolué au cours du temps, mais il conti- nue à se caractériser par une importante polysémie. Il est intéressant de le souli- gner puisque la chirurgie bénéficie à plu- sieurs niveaux de ces différents aspects que peut prendre la robotique. Un robot ménager est un bloc-moteur électrique combinable avec divers acces- soires permettant d’effectuer plusieurs opérations culinaires. Plus généralement, un robot est un appareil automatique capable de manipuler des objets ou d’exécuter des opérations selon un pro- gramme fixe, modifiable ou adaptable. Dans les œuvres de science-fiction, c’est une machine à l’aspect humain capable de se mouvoir, d’exécuter des opérations et de parler (robotique humanoïde). De nos jours, les robots sont essen- tiellement utilisés en routine pour ef- fectuer des tâches requérant une très grande précision ou pour travailler dans un environnement hostile. La robotique au service du mini-invasif et de la précision La chirurgie est une discipline mé- dicale spécialisée dans le traitement de maladies et de traumatismes qui consiste à pratiquer manuellement, à l’aide d’instruments, des actes opé- ratoires sur un corps vivant. Le succès d’une chirurgie demande avant tout non seulement de poser la bonne indica- tion opératoire, mais aussi de réaliser le geste juste afin d’assurer l’efficacité thérapeutique tout en limitant les effets collatéraux. Sur ce dernier point, la discipline s’est attachée durant les dernières décennies à : - caux, notamment en réduisant la taille des incisions ; plus en plus petites, avec une préci- sion toujours accrue. Un premier exemple est la chirurgie laparoscopique : en chirurgie abdomi- nale, les voies d’accès (dites laparosco- piques) consistent en la réalisation de plusieurs petites incisions abdominales, de 5 à 10 mm, remplaçant la tradition- nelle incision large, dite laparotomie. Les instruments chirurgicaux sont introduits dans l’abdomen via ces incisions, ainsi qu’un endoscope muni d’un système d’éclairage et d’une caméra. Le chirur- gien visualise la cavité abdominale par l’intermédiaire d’un écran vidéo situé à côté de la table d’opération, et non plus directement à travers l’incision. Cette technique chirurgicale a drastiquement réduit l’invasivité du geste et donc la douleur associée, les cicatrices, la durée d’hospitalisation, le temps de repos né- cessaire avant une reprise du travail… si bien qu’elle a largement remplacé la laparotomie pour de nombreuses indi- cations. Néanmoins, ces voies d'accès REE N°3/2015 79 La robotique d’assistance à la chirurgie laparoscopiques posent des problèmes inédits aux chirurgiens en limitant l’ac- cès tant visuel que tactile aux organes à traiter. Dans d’autres domaines, on cherche à limiter encore plus la taille des inci- sions en utilisant des aiguilles, qu’il faut positionner avec précision pour prélever des tissus (biopsies) ou appliquer un traitement local (thérapie percutanée). L’évolution de ces techniques mini- malement invasives vers des indications de plus en plus complexes et deman- dant une précision toujours plus grande, nécessite une adaptation de l’instru- mentation. C’est dans ce contexte que la robotique a fait son entrée dans les blocs opératoires pour apporter la préci- sion et la capacité de réaliser des gestes complexes dans un environnement contraint. L’évolution de la robotique vers une co-manipulation dite « intelligente » Les pionniers : des robots issus du monde industriel Les robots chirurgicaux partagent les mêmes objectifs de précision : aider le chirurgien à réaliser des tâches précises selon un planning opératoire prédéfini. L’histoire de la robotique chirurgicale a commencé dès 1985 avec l’utilisa- tion du robot PUMA 560 (un système de manipulation initialement destiné à l’industrie), pour réaliser des biopsies requérant une grande précision, notam- ment en neurochirurgie. Le principe était de procéder à un recalage peropératoire, c’est-à-dire à une mise en correspondance entre le repère du robot (celui dans lequel il sait évoluer) et un repère lié au patient. Une fois ce recalage effectué, le robot était capable d’exécuter une trajectoire pré- programmée avec une grande précision. Ce principe a ensuite été repris pour l’orthopédie, par exemple avec le sys- tème Robodoc. Dans cette application, le robot (un robot fabriqué à l’époque par IBM pour la fabrication de cartes électroniques), réalise une opération de fraisage de l’os afin de creuser le logement d’une prothèse de genou. Là encore, c’est la précision du suivi de trajectoire, bien meilleure que celle obtenue à la main – fût-elle celle d’un chirurgien – qui justifie l’usage du robot. Mais force est de constater que ces robots, s’ils affichaient les performances attendues, n’ont pas pénétré le mar- ché de façon significative. Une des rai- sons de cet échec est sans doute un mode de fonctionnement inadapté au contexte de la chirurgie : le robot inter- venait ici à la place du chirurgien, lequel, relégué au rôle de simple observateur était cantonné à l’actionnement d’un bouton d’arrêt d’urgence pendant la réa- lisation du geste. Le mode « recalage + exécution d’un geste automatique » avait vécu. Il fallait trouver un moyen d’apporter sûreté, précision et mini-invasivité en conser- vant le chirurgien dans la boucle. Figure 1 : Les robots de télémanipulation sont de plus en plus présents dans les blocs opératoires. Ici, le système Da Vinci (Intuitive Surgical Inc.) et VIKY UP (ENDOCONTROL SAS). Ces systèmes permettent d’améliorer la stabilité, la dextérité, la force et la précision du geste opératoire - Source : ENDOCONTROL. 80 REE N°3/2015 NOUVELLES CONTRIBUTIONS DES TIC À LA MÉDECINE ET À LA CHIRURGIE DOSSIER L’avènement de la robotique chirurgicale : la télémanipulation C’est alors qu’ont été introduits les systèmes de télémanipulation. Il s’agit de machines qui ne présentent que peu ou pas du tout d’autonomie. Ce sont des systèmes dits « maître/esclave », repro- duisant en direct les gestes du chirur- gien. Le premier robot ayant obtenu l’au- torisation de mise sur le marché aux États-Unis est le système AESOP. Il per- mettait au chirurgien de commander le positionnement motorisé d’une caméra endoscopique. Toujours selon le même principe « maître/esclave », des systèmes robo- tiques ont ensuite été développés pour télé-manipuler des instruments de chirurgie (systèmes ZEUS et Da Vinci), (figure 1). L’idée première de ces sys- tèmes était d’opérer à distance. Leurs programmes de recherche ont été financés par la NASA, puis par l’armée américaine. Cependant, l’opération Lindbergh, qui a vu une équipe chirur- gicale située à New-York opérer une patiente à Strasbourg en 2001, n’a pas trouvé d’écho dans la pratique courante, sans doute du fait qu’elle ne répondait pas à un besoin clinique réel. Aujourd’hui, tous les chirurgiens qui utilisent ces robots le font dans la salle d’opération où se trouve le patient. Le principal intérêt de ces systèmes est de reproduire le mouvement de la main du chirurgien à l’intérieur de l’abdomen du patient au travers de mini-incisions. Par contre, ils ont l’inconvénient d’élimi- ner le retour haptique au chirurgien et d’exclure celui-ci du champ opératoire : il ne peut donc plus réagir rapidement et directement sur le patient. Ces systèmes semblent avoir permis d’accélérer la démocratisation des voies d’abord mini-invasives (pour certaines indications comme la prostatectomie radicale [1] et l’hystérectomie), ce qui tend à prouver qu’ils facilitent réelle- ment le geste pour le chirurgien. Cela a surtout été observé dans les pays qui se sont convertis tardivement à ces tech- niques chirurgicales, ce qui n’est pas le cas de la France. Néanmoins, ils n’ont encore montré leur supériorité clinique ni en termes d’efficacité (par exemple, dans le traitement carcinologique), ni en termes de réduction des compli- cations opératoires, et ce quelles que soient les indications [2, 3, 4, 5, 6, 7]. Aujourd’hui, les recherches dans le domaine de la télémanipulation portent essentiellement sur les effecteurs es- claves. De nombreux projets voient le jour dans des laboratoires pour limiter encore l’invasivité. On imagine des ro- bots introduits par les voies naturelles puis se déployant dans le corps du patient, toujours sous le pilotage d’un chirurgien à travers une console de commande. Mais dans le même temps, les pra- ticiens ont fait remonter des difficultés liées au concept même de téléma- nipulation. Elles relèvent non pas du contrôle du geste, qui est excellent, mais de l’organisation du protocole opératoire. D’abord, le chirurgien opé- rant depuis la console n’est pas stérile, ce qui oblige souvent la présence d’un chirurgien passif auprès du patient, pour les opérations où une interven- tion directe en urgence pourrait s’avé- rer nécessaire (en cas d’hémorragie par exemple). Ensuite, l’organisation de l’équipe chirurgicale composée du chirurgien mais aussi de l’anesthésiste, d’un instrumentiste et souvent d’un ou deux assistants, s’en trouve extrême- ment perturbée. Les communications non verbales (gestes, regards, etc.) qui suffisent souvent à communiquer sont coupées, les protocoles sont radicale- ment modifiés, les équipes ne sont pas toujours bien formées à ces nouvelles pratiques. En réponse à ces difficultés, appa- raissent depuis quelques années des systèmes qui ramènent le chirurgien auprès de son patient. Les systèmes ROSA (Medtech) ou RIO (Mako Surgical Corp.) en sont des exemples. Figure 2 : Instrument chirurgical s’inspirant des concepts de robotique collaborative. Le chirurgien tient l’instrument robotique dans la main et en assure son macro-positionnement (image de gauche). Depuis la poignée de l’instrument, il commande des mobilités intracorporelles robotisées illustrées dans l’image de droite – Source : ENDOCONTROL. REE N°3/2015 81 La robotique d’assistance à la chirurgie Une nouvelle voie : la co-manipulation Ces systèmes présentent une double originalité : a) ils intègrent le principe de co-manipulation (discuté ci-après) et, b) ils peuvent guider le chirurgien dans ses gestes, dépassant ainsi le simple stade du système « maître/esclave ». La co-manipulation désigne la réa- lisation de tâches par la combinaison d’actions mécaniques produites simul- tanément et de façon co-localisée par un utilisateur et un dispositif robotique. Ainsi, l’utilisateur, ici le chirurgien et le bras robotique manipulent simultané- ment un instrument chirurgical. Cette approche (figure 2) permet au chirurgien de rester dans le champ opératoire, d’agir directement sur l’instrument quand il le souhaite, tout en profitant des capacités de la robotique à améliorer la dextérité, la stabilité, la force ou la précision d’un geste, ou encore à le sécuriser et à le faciliter. Elle pourrait donc être l’avenir de la robotique chirurgicale [8]. Au cœur de la problématique de conception de ces nouveaux systèmes se trouve la question de l’interaction entre le robot chirurgical et l’opérateur. Les dispositifs existant à ce jour ont été développés pour la chirurgie orthopé- dique et la neurochirurgie. Dans ces deux disciplines, il existe des structures osseuses fixes et non déformables. Le chirurgien met au point un planning pré- opératoire du geste et le bras robotique se repère en préopératoire (pendant l’intervention chirurgicale) par rapport à ces structures osseuses afin de guider le chirurgien dans la réalisation du geste prédéfini. Par contre, il n’existe pas de solution robotique de co-manipulation au bloc opératoire pour les chirurgies de l’abdo- men (digestive, urologique et gynéco- logique). Ces chirurgies sont appelées « chirurgies du mou », soulignant ainsi l’absence à proximité de la zone opé- rée de repères anatomiques fixes et non déformables susceptibles de servir de repères communs au chirurgien et au robot. La robotique de co-manipu- lation reste donc à développer dans ce domaine. Un marché français de la robotique médicale déficitaire La balance commerciale de la France sur le marché de la robotique chirurgi- cale est fortement déficitaire. La chirurgie laparoscopique a repré- senté un volume de 7,5 millions de pro- cédures dans le monde en 2012 (source : Global Industry Analysts/Laparoscopic devices Report 2013) avec une croissance de 4 % dans les pays occidentaux et de 8 à 11 % dans les pays émergents (source : Life Science Intelligence). Le marché de la robotique d’assistance à la chirurgie a représenté environ 3,2 milliards de dol- lars dans le monde en 2013 et il devrait atteindre 20 milliards de dollars en 2019, selon WinterGreen Research. En 2000, 1 000 opérations chirurgicales étaient effectuées en recourant à l’assistance robotique ; elles étaient plus de 500 000 en 2013. La société Intuitive Surgical Innovation a à elle seule vendu, à ce jour, 75 sys- tèmes robotiques Da Vinci en France, ce qui représente un coût total de 150 millions d’euros pour l’ensemble des structures de soin concernées. À cela s’ajoute le coût annuel en contrats de maintenance et en consommables, qui est évalué à 22,5 millions d’euros. Au vu de la forte progression du marché, ces chiffres pourraient être appelés à croître dans les années à venir. Des challenges et une opportunité pour la France Si l’avance prise par le système Da Vinci en matière de télémanipulation paraît dif- ficile à rattraper sans un investissement très significatif, il semble que s’engager à relever le challenge des systèmes de co-manipulation pour la chirurgie abdo- minale peut être une voie intéressante. Heureusement, la France bénéficie dans ce domaine de laboratoires académiques d’excellence (ISIR, TIMC-IMAG, LIRMM, LSIIT, récemment regroupés dans le LABEX CAMI) et de quelques PME inno- vantes (ENDOCONTROL, MedTech) qui ont développé une expertise et un por- tefeuille de brevets novateurs. Dans cette optique, la société ENDOCONTROL a développé (en partenariat avec le labora- toire ISIR et le Pr. Brice Gayet de l’Institut mutualiste Montsouris) un instrument robotique hybride nommé JAIMY [9]. À l’instar d’un instrument chirurgical traditionnel, cet instrument robotisé est tenu en main par le chirurgien, et non par un bras robotique. Il présente néanmoins des mobilités distales (intracorporelles) robotisées, que le chirurgien peut activer à partir de la poignée de l’instrument. Comme dans les solutions de téléma- nipulation, l’idée est d’utiliser la robo- tique pour reproduire dans l’abdomen les mobilités de la main du chirurgien à travers une incision de cinq millimètres seulement. Ainsi, tout en offrant une grande partie des avantages de la minia- turisation, à savoir la précision et la dex- térité de la robotique traditionnelle, cette approche hybride permet de maintenir le chirurgien dans le champ opératoire tout en retrouvant un retour tactile perdu avec la télémanipulation. Nous n’en sommes néanmoins qu’au début de l’exploration des riches possi- bilités qu’offre la co-manipulation en chirurgie abdominale. Par exemple, un bras de co-manipu- lation pourrait permettre de stabiliser le geste du chirurgien quand celui-ci le souhaite, tout en étant totalement trans- parent quand l’assistance robotique n’est pas utile. Le robot ne serait donc sollicité que lors des phases de l’intervention où il apporterait une réelle valeur ajoutée. Le chirurgien pourrait également dessi- 82 REE N°3/2015 NOUVELLES CONTRIBUTIONS DES TIC À LA MÉDECINE ET À LA CHIRURGIE DOSSIER L'AUTEUR Clément Vidal se passionne pour le secteur de la santé depuis la fin de ses études supérieures (Ecole polytechnique puis MS à Standford). Après un début de carrière dans l’industrie pharmaceutique, il se consacre à l’assistance technique à la chirurgie mini-invasive ; à peine âgé de 25 ans, il crée avec Patrick Henri la société ENDOCONTROL qui crée et développe en collabora- tion avec de grandes universités ou centres médicaux, aux USA ou en Europe, des solutions robotiques innovantes. ner une trajectoire ou une zone anato- mique critique : le système robotique le guiderait, par la suite, selon cette trajec- toire ou, à l’inverse, lui interdirait l’accès à des zones critiques. Le planning du chirurgien, réalisé en préopératoire pour des interventions sur des structures so- lides (telles que les os), pourrait alors être réalisé en peropératoire pour des interventions sur des structures molles (par exemple, l’abdomen). L’étape suivante est de mettre à pro- fit la puissance de calcul et la capacité des bases de données des systèmes robotiques en chirurgie. Le robot pour- rait en effet avoir en mémoire toute l’imagerie préopératoire spécifique à un patient, ses résultats anatomopatholo- giques et biologiques, mais aussi des connaissances plus générales, comme le process opératoire recommandé. Il pourrait également prendre en compte Les systèmes VIKY & JAIMY (ENDOCONTROL) facilitent le travail des chirurgiens La chirurgie laparoscopique, aussi dite cœlioscopique, consiste à in- sérer, via des canules, des instruments longs et fins pour réaliser une opération sous contrôle de la vidéo (elle-même obtenue par un endos- cope, inséré via l’ombilic, et une caméra). Si les bénéfices pour le patient sont multiples (mini-invasivité du geste, réduction du temps opératoire, meilleure récupération, etc.), cette chirurgie augmente les difficultés ges- tuelles pour le chirurgien et la crainte de complications spécifiques, qui peuvent limiter son application. Afin de faciliter les gestes en laparoscopie, ENDOCONTROL propose une plate-forme robotique composée de deux systèmes, VIKY EP et JAIMY. Entièrement commandé à la voix ou au pied, VIKY EP permet au chirurgien de contrôler directement et sans assistance le positionnement de la caméra endoscopique. Grâce à une commande vocale multilingue équipée d’un micro sans fil, le chirurgien ordonne directement au sys- tème les positions souhaitées, optimisant ainsi la pertinence et la qualité de sa vision du champ opératoire. En complément, JAIMY, instrument motorisé et articulé de 5 mm de diamètre, simplifie les gestes opératoires complexes. Grâce à la flexion bidirectionnelle et à la rotation illimitée de son effecteur distal, JAIMY rend possible l’accès aux zones difficiles de l’abdomen. Il permet en outre de récupérer les mobilités perdues en chirurgie laparoscopique, sans aug- menter la taille de l’incision. Cette nouvelle génération de plate-forme robotique conserve les prin- cipaux avantages de la robotique traditionnelle en s’affranchissant de son inconvénient principal : la lourdeur de l’infrastructure à mettre en place. Elle permet ainsi de rétablir la proximité entre le chirurgien et le patient, si importante pour les actes comportant des facteurs de risque. L’architecture de la plate-forme, plus légère et moins encombrante, améliore le confort postural de l’opérateur tout en restant compatible avec l’instrumentation et les techniques traditionnelles. Elle permet ainsi un spectre plus large d’applications au bénéfice des patients. REE N°3/2015 83 La robotique d’assistance à la chirurgie les connaissances du chirurgien, en temps réel. Dans cette optique le bras de co-manipulation permettrait une interaction directe et bidirectionnelle avec le chirurgien. Il serait le vecteur de la transmission d’informations du chirur- gien au robot et de la matérialisation des connaissances et du calcul du sys- tème robotique pour le chirurgien. L’objectif est l’optimisation de la collaboration chirurgien/robot pour tirer le meilleur parti et des capacités humaines du chirurgien (connaissance de la pathologie, capacité d’adaptation, flexibilité…) et de la robotique (préci- sion, stabilité, reproductibilité, puissance de calcul, base de données…), afin que le robot d’assistance devienne un com- pagnon de travail tour à tour guide du chirurgien et guidé par ce dernier. Il est d’ailleurs intéressant de mettre en parallèle cette collaboration chirur- gien/robot avec l’enseignement/appren- tissage de la chirurgie. Le professeur de chirurgie tient la main de son élève pour le guider dans ses premiers gestes. Le chirurgien tiendra le bras robotique pour lui indiquer en temps réel des données spécifiques au patient, voire un plan- ning peropératoire, le robot « tiendra la main » du chirurgien pour guider celui- ci dans la réalisation du geste optimisé calculé selon les informations fournies en temps réel par le chirurgien et selon les informations préopératoires prove- nant de sa base de données. Enfin, à plus long terme, le robot chirurgical devra intégrer à la fois les technologies de co-manipulation et les technologies de robotique autonome (le robot répète un geste appris ou cal- cule et réalise son geste en fonction de paramètres extérieurs) afin de devenir un réel acteur de la stratégie thérapeu- tique travaillant en parallèle et en inte- raction avec le chirurgien. Il semble légitime de penser que la France possède aujourd’hui les talents, la technologie et la propriété intellec- tuelle dont elle a besoin pour se lancer dans cette aventure qui devrait lui per- mettre de regagner du terrain dans ce marché stratégique en forte croissance. Références [1] Chang (S.l), Kibel (A.s), Brooks (J.d.) & Chung (B.i.), "The Impact of Robotic Surgery on the Surgical Management of Prostate Cancer in the United States”, British Journal of Urology International (BJU Int.), 23juin2014(Doi:10.1111/bju.12850). [2] Soto (E.), Lo (Y.), Friedman (K.), Soto (C.), Nezhat (F.), Chuang (L.) & Al., “Total laparoscopic hysterectomy versus Da Vinci robotic hysterectomy: is using the robot beneficial?”, in Journal of Gynecologic Oncology, 22, pp. 253-259, 2011. [3] Nezhat (C.), Lavie (O.), Lemyre (M.), Gemer (O.), Bhagan (L.) & Nezhat (C.), “Laparoscopic hysterectomy with and without a robot: Stanford experience”, The Journal of the Society of Laparoendoscopic Surgeons (JSLS),13, pp. 125-128, 2009. [4] Sarlos (D.) & Kots (L.a), “Robotic versus laparoscopic hysterectomy: a review of recent comparative studies”, Curr Opin Obstet Gynecol, 23(4), pp. 283-288, août 2001. [5] Wright (J.d.), Burke (W.m.), [...] & Hershman (Dawn. L.), “Comparative Effectiveness of Robotic Versus Laparoscopic Hysterectomy for Endometrial Cancer”, Journal of Clinical Oncology, 30(8), pp. 783- 791, 10 mars 2012. [6] Rozet (F.), Jaffe (J.), Braud (G.), Harmon (J.), Cathelineau (X.), Barret (E.) & Vallancien (G. A.), “A direct comparison of robotic assisted versus pure laparoscopic radical prostatectomy: a single institution experience”, The Journal of Urology, 178 (2), pp. 478-482, août 2007. [7] Koutlidis(N.),Mourey(E.),Champigneulle (J.), Mangin (P.) & Cormier (L.), “Robot- assisted or pure laparoscopic nerve- sparing radical prostatectomy: what is the optimal procedure for the surgical margins? A single center experience”, International Journal of Urology, 19 (12), pp. 1076-1081, décembre 2012. [8] Morel (G.), Szewczyk (J.) & Vitrani (M.a.), « Co-manipulation », chapitre de l’ouvrage Robotique Medicale, Hermes publisher, Éditrice : J. Troccaz, pp. 343-392, 2012. [9] Zahraee (A.h.), Paik (J.k), Szewczyk (J.) & Morel (G.), “Toward the development of a hand-held surgical robot for laparoscopy”, Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on 15 (6), pp. 853-861.