Stimulation magnétique transcrânienne robotisée guidée par imagerie médicale

Robotized image-guided transcranial magnetic stimulation

• Auteur / Autrice : Cyrille Lebossé
• Direction : Michel de Mathelin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stimulation magnétique transcrânienne

Robots -- Systèmes de commande

Robotique en médecine

Résumé

La Stimulation Magnétique Transcrânienne est une méthode non-invasive qui consiste à déplacer une sonde électromagnétique à la surface du crâne du patient dans le but de modifier l’activité électrique de régions cibles de son cerveau. Son influence a déjà été mise en évidence pour le traitement de pathologies comme la dépression. Cette technique n’est à l’heure actuelle pas encore largement répandue du fait du déplacement manuel de la sonde qui empêche d’en réaliser une évaluation clinique rigoureuse, mais également d’en faire un procédure de traitement routinière. Afin de permettre un meilleur développement de cette technique, nous avons conçu un système robotique dédié dont le premier prototype, actuellement en cours d’intégration, doit autoriser un déplacement automatisé et sûr de la sonde à la surface du scalp du patient. Nous avons proposé la conception d’une architecture cinématique originale et adaptée permettant un positionnement sûr de la sonde, une méthode de suivi de trajectoires prédéfinies de la sonde de stimulation tenant compte des mouvements de tête potentiels du patient, et enfin une méthode de gestion de l’effort de contact exercé par la sonde sur la tête.

Transcranial Magnetic Stimulation is a noninvasive method which consists in positionning a magnetic coil on the head of a patient, in order to deliver an electric stimulation to the cortex. Its efficiency has been demonstrated in the case of depression and studies are currently being conducted for other pathologies. Even if this technique is very promising, it is not yet widely used because of the manual gesture which prevents from rigorously evaluating this means of treatment, as well as considering it as a clinical routine. In order to provide a better development of this technique, a dedicated robotic system has been designed whose first prototype is currently being finalized and is meant to enable an automated and safe displacement of the coil on the scalp of the patient. We have proposed here the design of an original and fitted kinematic architecture allowing to safely position the coil, a method for the following of predefined coil trajectories which compensates for the potential head movements, and finally a method to ensure the control of the force exerted by the coil on the head of the patient.