Automatisation dans le médical : les innovations clés

Soumise à des contraintes réglementaires très strictes, l’industrie de la santé se tourne vers des solutions robotisées capables de garantir la qualité et de répondre à la croissance de ce marché en plein développement.

Les visiteurs du pavillon Healthtech et les participants à MedtecSUMMIT au prochain salon Automatica, qui ouvrira ses portes pour quatre jours le 24 juin à Munich (Allemagne), découvriront un large spectre d’applications robotisées. Du soutien aux infirmières à l’automatisation des laboratoires et des usines spécialisées, les robots envahissent le marché de la santé. Attirés par l’énorme potentiel de la robotique médicale, les constructeurs font feu de tout bois pour répondre à la demande. En effet, une étude Research and Markets chiffrait le marché mondial de la robotique médicale à environ 8,3 milliards de dollars en 2023, avec des prévisions atteignant 20 milliards d’ici à 2030.

Des systèmes robotisés permettent déjà des transplantations cardiaques, des robots à six axes sont utilisés en thérapie cellulaire et génique, des cobots soutiennent les centres de rééducation et les laboratoires. Et désormais, les robots mobiles investissent les environnements aseptiques. De nombreux exposants présenteront au salon allemand des solutions éprouvées de robotique, de cobotique et de robotique mobile pour les applications de santé, ainsi que des usines d’assemblage innovantes pour dispositifs médicaux.

Pionnier des solutions d’automatisation dans les domaines des sciences médicales et pharmaceutiques, Stäubli Robotics a lancé le premier robot Stericlean au monde en 2008. Ce développement révolutionnaire a ouvert la voie au déploiement de robots en environnements aseptiques. Aujourd’hui, le constructeur dispose d’une gamme complète de robots conçus pour l’hygiène, comprenant des robots à quatre et six axes conformes aux exigences strictes des BPF (bonnes pratiques de fabrication) pour les isolateurs de grade A et B, les RABS (Restricted Access Barrier System) et les lyophilisateurs. « Nous utilisons nos robots dans presque tous les domaines de la technologie médicale, précise Peter Pühringer, directeur général de Stäubli Robotics à Bayreuth, en Allemagne. Pour l’industrie pharmaceutique, nous avons élaboré une offre complète composée de trois séries de robots : accessPharma, la dernière-née, est destinée aux applications non aseptiques, Stericlean pour les environnements aseptiques et Stericlean+ pour l’intégration aux isolateurs. »

Robots collaboratifs

Les robots capables de travailler en environnement stérile sont utilisés dans des applications, telles que la thérapie cellulaire et génique (TCG), la biothérapie, la recherche et la production d’ingrédients actifs pharmaceutiques (API), l’automatisation des laboratoires et d’autres secteurs de l’industrie pharmaceutique. Yaskawa propose, par exemple, ses robots hautes performances Motoman HD7 et HD8. Conçus pour l’hygiène et développés en étroite collaboration avec l’institut Fraunhofer pour l’ingénierie de fabrication et l’automatisation (IPA), ces robots six axes sont adaptés à un déploiement dans des environnements BPF de niveau A. L’entreprise suisse Pharmabotix utilise un Motoman HD8 dans son module CryoFiller pour le remplissage automatisé de flacons de thérapie cellulaire et génique. Ce robot à six axes, conçu de manière hygiénique, manipule les flacons et respecte les exigences liées à l’utilisation de peroxyde d’hydrogène pour le nettoyage et la décontamination.

Les robots collaboratifs sont, eux aussi, utilisés dans les applications de santé, car ils offrent une grande variété d’options de déploiement. Le développement des solutions d’intelligence artificielle (IA) les rend extrêmement efficaces et flexibles, leur permettant d’accompagner les chercheurs, les thérapeutes et le personnel de laboratoire ou d’hôpital. Exemple : Cobotta, de Denso Robotics, qui ouvre de nouvelles perspectives pour l’automatisation robotisée des laboratoires. Ce robot est au cœur d’un concept de laboratoire innovant développé par la start-up bAhead à Hambourg (Allemagne). « Nous avons combiné trois technologies disruptives pour les laboratoires : les cobots, les drones et l’IA, explique Rainer Treptow, PDG et fondateur de bAhead. Tous les composants du système sont économiques, multifonctionnels et fonctionnent parfaitement ensemble grâce à l’intelligence collective. Cela crée une dynamique totalement différente de celle de l’automatisation conventionnelle des laboratoires, en particulier pour ceux confrontés au défi d’automatiser de petits nombres d’échantillons. »

Redonner aux patients leur mobilité

Le robot Robert, du fabricant danois Life Science Robotics, basé sur le concept LBR Med de Kuka, a une mission totalement différente. Il est chargé de redonner aux patients leur mobilité après une intervention chirurgicale ou un accident vasculaire cérébral (AVC). Le principe de fonctionnement du robot est simple : l’infirmière fixe le bras robotisé à la jambe du patient. En appuyant sur le bouton de démarrage, Robert soulève légèrement la jambe. L’infirmier peut alors effectuer manuellement les mouvements thérapeutiques. Le robot mémorise ce mouvement pour pouvoir ensuite l’exécuter de manière autonome, exactement comme indiqué et autant de fois que nécessaire.

Les automatismes sont tout aussi indispensables pour améliorer la production en série de dispositifs médicaux. Inhalateurs, stylos injecteurs, auto-injecteurs ou seringues… ces produits ne peuvent être fabriqués que par des entreprises spécialisées, notamment pour des raisons de sécurité des patients. Mikron Automation illustre l’évolution du marché avec sa plate-forme Maia qui optimise les processus d’assemblage de divers produits médicaux d’une même famille, tels que les stylos injecteurs ou les auto-injecteurs. Et cela même pour les petites séries.

L’automatisation de certains domaines d’application de la santé ne peut être réalisée que par des robots mobiles. Cela inclut l’assistance aux personnes nécessitant un accompagnement, mais s’étend également aux nouveaux concepts de transport et de manutention dans l’usine pharmaceutique du futur. Exemple avec Stäubli Robotics, qui a intégré sa plate-forme Sterimove à un véhicule entièrement encapsulé, certifié pour une utilisation en environnements stériles.

Robotique chirurgicale

Les entreprises françaises sont, bien sûr, aux premières loges de l’innovation robotique médicale. Spécialisée dans la robotique chirurgicale, Moon Surgical propose le Maestro, un dispositif robotisé dédié à la chirurgie mini-invasive. Contrairement aux robots massifs comme Da Vinci, Maestro vise une adoption plus large, grâce à son format compact et son coût réduit. La start-up française Uromems cofondée par le professeur Pierre Moser, développe des dispositifs robotiques pour la chirurgie urologique, un domaine où la précision est essentielle. Son projet phare, une prothèse intelligente pour traiter l’incontinence urinaire, repose sur l’intégration de capteurs et d’algorithmes d’IA, permettant une adaptation en temps réel aux besoins du patient. Dans le domaine de la neurochirurgie, la précision est encore plus critique.

Le robot Rosa, conçu par la société française Medtech, est utilisé pour les opérations cérébrales et rachidiennes. Il offre une marge d’erreur inférieure à 0,3 mm, ce qui améliore la sécurité des patients et minimise les risques de complications post-opératoires. Autre application robotique intéressante, les exosquelettes comme Wandercraft, ReWalk et Ekso Bionics, redonnent de la mobilité aux patients souffrant de troubles moteurs ou ayant subi un AVC. Des exemples qui démontrent que l’automatisation médicale redéfinit les standards des soins de santé, apportant précision, rapidité et une meilleure utilisation des ressources.