1Benoît HERMAN – 17 juin 2016

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La bionique…

Bionics en anglais: biology + electronicsLa bionique est la science qui recherche, chez les

plantes et les animaux, des modèles en vue de

réalisations techniques. Elle se base sur l'étude des

systèmes biologiques (biomécanique en particulier)

pour développer (par biomimétisme éventuellement)

des systèmes non biologiques susceptibles d'avoir

des applications technologiques

Wikipedia.fr

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Louvain Bionics

Fédérer les talents des chercheurs de l’UCL des trois

secteurs – sciences et technologies, sciences de la

santé et sciences humaines – qui s’intéressent aux

questions du mouvement et de l’assistance

robotisée au geste, afin de renforcer les

connaissances et les compétences dans des

domaines tels que l’assistance chirurgicale, et

l’aide au diagnostic et à la rééducation.

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Demande: Réalisez-moi un robot

pour la chirurgie maxillo-faciale qui

ressemble à ça … (une maquette à

66 DDL)

4 ans plus tard, la solution proposée:

un « robot » à 6 DDL non motorisés

Une histoire parmi d’autres…

5

Une histoire parmi d’autres…

Fig. 3.1 - Procédure globale et module concerné (en blanc)

Patient CT - Scan Splint

- Patient

Pla

nif

icat

ion

Modèles en plâtre

Plaques

préformées

Oper

atio

n

Plaques

Module de guidage

D

Module d’occlusion

B

Module de préformage

C

Module de planification

A

Fig. 5.17. A) le résultat de la simulation B) le modèle STL isolé et C) le modèle RP produits par la Z Corp.

6

Une histoire parmi d’autres…

Pas de “robot passif”

Pas de navigation intra-opératoire

7

Une histoire parmi d’autres…

8

Il faut une autre manière de travailler !

✗ Approche traditionnelle client – concepteur

✓ Approche coopérative

équipe médecin-ingénieur pour clarifier

équipe médecin-ingénieur pour concevoir

équipe médecin-ingénieur pour tester

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Création du Louvain Bionics, grâce au

soutien financier du legs De Merre via

la Fondation Louvain (1.065.000 €)

Cette histoire n’est pas unique…

Des histoires similaires en réadaptation, imagerie

médicale, neurosciences, etc…

Besoin de

Se regrouper et structurer les collaborations

Partager les expériences

Mettre en commun des ressources

Visibilité

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Nos objectifs

1. Stimuler la collaboration entre médecins, ingénieurs,

kinésithérapeutes, neuroscientifiques, philosophes

2. Permettre au patient de bénéficier au mieux des progrès de la

recherche en robotique et bionique

3. Stimuler l’innovation dans les technologies médicales et la

création de spin-offs

4. Adresser les questions éthiques relatives à l’usage des

technologies médicales

5. Améliorer la formation sur base d’équipements de pointe et par

un dialogue transdisciplinaire

6. Mutualiser les ressources

7. Accroître la visibilité des actions

11

Le mouvement humain:

de l’étude à l’assistance

• Pour une meilleure compréhension

• Pour une meilleure intervention

• Pour un meilleur traitement

Découvrir les mécanismes qui gouvernent le

contrôle des mouvements et les interactions

physiques entre humain et dispositif robotisé

Assister les mouvements humains pour la

rééducation et la chirurgie

12IRM fonctionnelle

Stimulation magnétique

Transcrânienne

Expériences en microgravité

Mieux comprendre le mouvement humain

ModéliserEtudier

Dispositif de mesure

du mouvement

des lèvres

Réalité virtuelle interactive

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Robots de rééducation Afrexos et REAplan

Prothèse active

de chevilleAnalyse de

la marche

Rééduquer ou remplacer les membres de

patients cérébro-lésés ou amputés

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Guider les gestes des chirurgiens

Porte-

endoscope

EVOLAP

Scanner

robotisé

Zeego

AVATAR² -

chirurgie à

cœur battantGuides et

implants

sur mesure

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Un regard critique

• Quel est l’impact d’une prothèse bionique sur le

patient, son entourage, la société?

• Un robot chirurgical peut-il prendre seul des

décisions et peut-il être tenu pour responsable

d’une complication?

• Comment éviter que ces nouvelles technologies ne

restent réservées à une frange minoritaire de

privilégiés?

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De la recherche fondamentale aux spin-offs

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Les membres

(avec ~60 chercheurs)

Ph. Lefèvre

B. DehezB. Raucent

M. Hunyadi

R. Ronsse

M. Edwards C. Detrembleur G. Stoquart T. Lejeune

M. Mousny

B. Macq

P. Astarci X. Banse

Y. Vandermeeren J-L. Thonnard Y. Bleyenheuft

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• Comité de gestion (gestion quotidienne)

– Bruno Dehez (SST – porte-parole)

– Thierry Lejeune (SSS)

– Martin Edwards (SSH)

– Benoît Herman (coordonnateur)

• AG des membres (définition de la politique et de la

stratégie scientifiques et budgétaires)

• Conseil (validation politique et budget): membres

et chercheurs, Fondation Louvain, comité De

Merre, ADRE

Organisation et fonctionnement

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Prof. Marco FranceschiniDirecteur clinique et recherche du

service de rééducation

IRCCS San Raffaele Pisana

(Rome)

Prof. Joris De Schutter

Directeur du groupe de recherche

Robot Assisted Surgery

Département de mécanique,

KU Leuven

Prof. Jean-Michel Besnier

Chaire de Philosophie des

technologies d’information et de

communication

Université Paris-Sorbonne (Paris IV)

Dr. Kamal Deep

Chirurgien orthopédique au

Golden Jubilee National

Hospital (Glasgow)

Fondateur de CAOS UK

Prof. Herman van der Kooij

Directeur du laboratoire de

robotique de rééducation

University of Twente

Prof. Yann Coello

Directeur de l’Unité de

Recherche en Sciences

Cognitives et Affectives

Université de Lille 3

Comité consultatif

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3D printers

• Un informaticien (programmation d’interfaces)

• Des équipements de prototypage de pointe

• De nombreuses personnes et ressources

techniques dans les 6 instituts

Moyens techniques

3D scannerDécoupe laser

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« From bed to bedside »

Coopération

Mutualisation Innovation