L'insertion d'un implant cochléaire dans l'oreille interne n'est pas sans risques, car elle peut endommager les nerfs faciaux. Des chercheurs de l'Empa ont développé un nouveau type de perceuse qui minimise ce risque en s'éteignant automatiquement à proximité des nerfs.

Les méthodes de "fabrication avancée" peuvent également conduire à des progrès remarquables en chirurgie. Un groupe de chercheurs dirigé par Stefan Weber du "Artorg Center for Biomedical Engineering Research" de l'Université de Berne a mis au point un robot capable de poser des implants cochléaires de manière plus douce qu'un chirurgien.

« Lorsqu'un chirurgien procède à l'intervention, il doit enlever des zones relativement importantes de la boîte crânienne », explique Stefan Weber. « Ce n'est que lorsqu'il voit où se trouvent les nerfs qu'il met en place le foret. Le nouveau robot, quant à lui, perce uniquement un canal de 1,8 millimètre de diamètre, dont le tracé est déterminé à l'aide d'un scanner réalisé au préalable ».

Autre souci auquel sont confrontés les chirurgiens : ils ne peuvent pas forer au hasard, car le trou pour l'implant cochléaire doit se trouver exactement entre le nerf gustatif et le nerf facial. Or, ces nerfs ne sont séparés que de 3 millimètres et ne doivent en aucun cas être endommagés. Jusqu'à présent, les chirurgiens devaient arrêter la perceuse juste avant le rétrécissement et irriter le nerf facial avec une pointe électrique. Si le tressaillement du visage du patient n'était pas trop fort, ils pouvaient continuer à forer avec précaution.

Percer et stimuler à la fois

Les médecins du centre Artorg ont soumis à l'Empa la demande suivante : étudier la possibilité éventuelle de développer une perceuse qui stimule en même temps électriquement le nerf facial. En d'autres termes : une perceuse qui indiquerait la position de la mèche dans le crâne du patient, en quelque sorte, et qui s'arrêterait en cas de danger.

Kerstin Thorwarth du laboratoire "Surface Science & Coating Technologies" de l'Empa s'est mise au travail. Avec une collègue, elle a développé un foret à pointe conductrice dans le cadre d'un travail de master et d'un projet Innosuisse. Les couches dures conductrices et isolantes de nitrure de titane (TiN) et de nitrure de silicium (Si3N4) ont été appliquées sur la tête de forage par pulvérisation magnétron. Pour ce faire, les différentes spires de la mèche ont dû être recouvertes de masques spéciaux.

Le foret doté de la surface spéciale développée à l'Empa présentait finalement les propriétés électriques adéquates. Il a également passé avec succès les tests de perçage dans le matériau osseux réalisés en laboratoire. Les partenaires à Berne n'ont pas masqué leur satisfaction : « Cette technique conçue pour la chirurgie cochléaire pourrait être également utilisée pour la chirurgie de la colonne vertébrale », a déclaré avec optimisme Stefan Weber.

L'équipe de chercheurs de l'Empa et les chirurgiens de Berne cherchent maintenant un partenaire industriel capable de fabriquer ce "smart-drill" (perceuse intelligente) conformément aux exigences légales pour les dispositifs médicaux. « Cela nécessitera d'autres efforts de développement significatifs et un financement adéquat », souligne Stefan Weber.

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