- ICH GCP
- Registre américain des essais cliniques
- Essai clinique NCT07411391
Lithotritie Intelligente Télécommandée Endoscopique Supervisée (SENTINEL-1)
Une étude de faisabilité d'un nouveau système robotique pour la chirurgie intrarénale rétrograde
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
I. Introduction
La chirurgie rénale rétrograde intra-rénale (RIRS) est devenue une méthode privilégiée pour le diagnostic et le traitement des maladies urologiques, telles que l'élimination des calculs rénaux. Cependant, l'anatomie urinaire complexe et la visibilité limitée des endoscopes existants entraînent une manipulation inefficace des urétéroscopes flexibles. De plus, l'urétéroscopie flexible conventionnelle nécessite une manipulation manuelle répétitive, ce qui provoque souvent une fatigue du chirurgien, des lésions de la muqueuse dues au mouvement respiratoire, et des taux d'élimination des calculs variables, notamment dans les anatomies calicielles complexes.
La recherche se concentre sur le développement d'un nouveau système robotique pour la RIRS, actuellement surnommé « TaloStone T1000 ». La plateforme du système robotique comprend une console de contrôle du chirurgien, un chariot vidéo multifonction et un bras robotique côté patient équipé d'un urétéroscope flexible à fibre optique sensible, comme illustré sur la Fig. 1. La console du chirurgien, dotée d'une conception ergonomique optimisée, est équipée de dispositifs maîtres haptiques pour un contrôle fluide et précis du bras robotique afin de manipuler l'urétéroscope flexible ainsi que les instruments, par exemple les paniers à calculs et les fibres laser. Le système prend également en charge l'intégration transparente de multiples modalités, notamment les scanners CT préopératoires, les vidéos endoscopiques peropératoires et la détection par fibre optique. En outre, l'urétéroscope flexible développé en interne est doté de capteurs à fibre optique pour la détection de forme en temps réel, l'estimation de force, ainsi que le contrôle simultané de la pression intra-rénale et la surveillance de la température. La détection de forme permet une navigation précise de l'urétéroscope dans le système collecteur rénal, et l'estimation de force fournit un retour précis de l'interaction de contact de l'extrémité aux dispositifs maîtres sur la console du chirurgien.
De plus, des algorithmes d'intelligence artificielle (IA) sont intégrés pour assister le diagnostic et offrir un niveau supérieur d'autonomie chirurgicale supervisée, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité. Les investigateurs ont développé des outils de diagnostic assistés par l'IA pour la détection des calculs, la reconnaissance des fibres laser, la perception de la profondeur et la localisation CT-endoscopie. Sur la base des résultats de détection des diagnostics assistés par l'IA, les investigateurs ont proposé un cadre supervisé capable d'automatiser les procédures répétitives tout au long de la navigation dans la gaine et l'uretère, l'approche laser et la planification de la trajectoire laser. L'ensemble de l'opération est sous la supervision du chirurgien, qui peut utiliser un déclencheur sur le dispositif maître ou une pédale pour activer ou désactiver les fonctionnalités automatisées supervisées. La pédale du dispositif laser reste utilisée par le chirurgien pour déclencher l'émission laser pour la fragmentation, la poussiérisation et l'éclatement des calculs. La sécurité de base et les performances essentielles du matériel et des logiciels du système robotique ont été développées conformément aux normes cliniques et aux réglementations des dispositifs médicaux.
À ce jour, trois études sur cadavre ont été réalisées avec le système robotique. En août 2024, les investigateurs ont effectué la première étude sur cadavre du système robotique au Prince of Wales Hospital (PWH), où une étude d'utilisabilité des aspects ergonomiques et le contrôle par téléopération du traitement des calculs ont été examinés. Les deuxième et troisième études sur cadavre, axées sur les fonctionnalités assistées par l'IA du système robotique, ont été achevées au PWH en juin et décembre 2025. Des calculs rénaux synthétiques d'environ 3 mm ont été insérés rétrogradement dans les systèmes collecteurs rénaux, avec une fragmentation réussie via le système robotique RIRS utilisant un laser Holmium:YAG. Plus de 10 médecins du PWH et de l'Université chinoise de Hong Kong ont participé aux études sur cadavre. La réponse actuelle du système, la vitesse de mouvement du système robotique et les opérations avec la console de contrôle ergonomique satisfont aux exigences des médecins. En plus des études sur cadavre, les investigateurs ont mené une série de tests et d'expériences en laboratoire, validant la robustesse et la stabilité du système.
Suite aux expériences réussies sur cadavre, les investigateurs prévoient de valider davantage la faisabilité de l'utilisation du système dans des cas cliniques. Dans cette étude, les investigateurs visent à évaluer la sécurité et la faisabilité du système robotique en RIRS dans une étude de phase 1, de preuve de concept, suivant les concepts décrits dans le cadre IDEAL (Idée, Développement, Exploration, Évaluation, Étude à long terme).
II. Méthodes
Objectif
L'objectif de cette étude est d'évaluer la faisabilité et la sécurité de la réalisation de la RIRS à l'aide du système TaloStone T1000.
Conception de l'étude
Il s'agit d'une étude prospective, à un seul bras, qui sera menée par des investigateurs de l'Université chinoise de Hong Kong/Prince of Wales Hospital entre novembre 2025 et juin 2026. Les investigateurs sont des experts en chirurgie endo-urologique et en chirurgie assistée par robot. La conception de l'étude suit les directives de la phase 1 du cadre IDEAL. L'étude sera réalisée conformément à la Déclaration d'Helsinki de l'Association médicale mondiale et aux Bonnes Pratiques Cliniques de la Conférence internationale sur l'harmonisation.
Les informations sur l'étude seront fournies aux sujets lors d'une consultation préopératoire par les investigateurs et le personnel de recherche. Les sujets recevront un formulaire de consentement éclairé approuvé expliquant la procédure de l'étude, les risques, les évaluations et la conformité requise ; et ils disposeront d'un temps suffisant pour prendre leur décision concernant la participation à l'étude.
Les données périopératoires et les résultats de tous les cas des participants à l'étude seront examinés par un Comité indépendant de surveillance des données et de la sécurité (composé de deux urologues seniors non impliqués dans cette étude) pour la sécurité et l'identification des complications périopératoires graves (dans les 30 jours suivant la chirurgie) en tant que mesure intérimaire pour protéger les sujets de l'étude. Le Comité fera des recommandations périodiques à l'équipe d'étude sur la poursuite, la modification ou l'arrêt prématuré de l'étude. Tout événement indésirable sera également immédiatement signalé au Comité d'éthique de la recherche clinique de l'hôpital.
Le rapport de cette étude de phase 1 suivra les Lignes directrices de rapport IDEAL.
Type d'étude
Inscription (Estimé)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Alex Qinyang LIU, MBBS, MSc, FRCSEd
- Numéro de téléphone: 852+35052625
- E-mail: alexliu@surgery.cuhk.edu.hk
Sauvegarde des contacts de l'étude
- Nom: Chi Fai NG, MBChB, MD, FRCSEd
- Numéro de téléphone: 852+35052625
- E-mail: ngcf@surgery.cuhk.edu.hk
Lieux d'étude
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Hong Kong, Hong Kong, 999077
- Recrutement
- Prince of Wales Hospital
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Contact:
- Alex Qinyang LIU, MBBS, MSc, FRCSEd
- Numéro de téléphone: 852+35052625
- E-mail: alexliu@surgery.cuhk.edu.hk
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Contact:
- Chi Fai NG, MBChB, MD, FRCSEd
- Numéro de téléphone: 852+35052625
- E-mail: ngcf@surgery.cuhk.edu.hk
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Sous-enquêteur:
- Steffi Kar Kei Yuen, MBBS, FRCSEd
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
- Adulte plus âgé
Accepte les volontaires sains
La description
Critères d'inclusion
- Patients adultes > 18 ans
- Calcul(s) rénal(aux) de moins de 1 cm 2 cm en longueur maximale
- Indication clinique pour une RIRS
- Volonté de participer démontrée par la signature du consentement éclairé
Critères d'exclusion
- Patients sans imagerie préopératoire par tomodensitométrie disponible
- Patients pour qui une RIRS n'est pas recommandée
- Maladie concomitante grave raccourcissant considérablement l'espérance de vie ou augmentant le risque de l'intervention thérapeutique
- Infection active non traitée
- Trouble de la coagulation non corrigé
- Présence d'une autre tumeur maligne ou de métastases à distance
- Chirurgie en urgence
- Population vulnérable (par ex. handicapés mentaux, femmes enceintes)
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Traitement
- Répartition: N / A
- Modèle interventionnel: Affectation à un seul groupe
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Bras RIRS
Utilisation du système TaloStone T1000 RIRS
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La chirurgie rétrograde intrarénale (RIRS) sera réalisée à l'aide du système TaloStone T1000 RIRS.
Au-delà de la téléopération, le système TaloStone T1000 RIRS intègre des modèles de perception IA avancés et des algorithmes de prise de décision pour permettre l'exécution autonome de tâches critiques dans le flux de travail RIRS.
Les modèles de vision basés sur l'IA couplés aux capteurs du fURS permettent une compréhension de la scène en temps réel, une perception de la profondeur, une estimation de la taille des calculs, un retour de pression et de température, et un suivi d'objets - établissant ainsi une base solide pour un niveau plus élevé d'autonomie chirurgicale.
Sous la supervision du chirurgien, le système TaloStone T1000 RIRS peut effectuer une navigation supervisée dans le système collecteur, suivre activement un calcul cible, cibler dynamiquement l'extrémité de la fibre laser vers un calcul, planifier la route de fragmentation laser et effectuer le retrait de l'endoscope pour l'aspiration des calculs avec réinsertion.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Taux de réussite
Délai: Peropératoire
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RIRS réussi par le système robotique, c'est-à-dire sans conversion en RIRS manuel conventionnel
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Peropératoire
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Taux de patients sans calcul
Délai: Dans le mois post-opératoire
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Dans le mois post-opératoire
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Temps opératoire
Délai: Intra-opératoire
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Intra-opératoire
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Énergie laser totale utilisée
Délai: Peropératoire
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Énergie laser en termes de kJ
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Peropératoire
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Dose totale de rayonnement pendant l'opération
Délai: Peropératoire
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Dose de rayonnement basée sur les lectures de fluoroscopie
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Peropératoire
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Exposition du chirurgien aux radiations
Délai: Peropératoire
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- par dosimètre de rayonnement
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Peropératoire
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Durée du séjour à l'hôpital
Délai: Pendant la période d'admission (jusqu'à 30 jours)
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- jours de séjour en hospitalisation
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Pendant la période d'admission (jusqu'à 30 jours)
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Douleur postopératoire
Délai: De l'immédiat post-opératoire jusqu'à la sortie (jour 0 à jour 1)
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- par échelle visuelle analogique, de 0 à 10, 10 correspondant à la douleur la plus intense
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De l'immédiat post-opératoire jusqu'à la sortie (jour 0 à jour 1)
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Complications postopératoires
Délai: Dans les 30 jours postopératoires
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Par « Classification de Clavien-Dindo »
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Dans les 30 jours postopératoires
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Questionnaires du chirurgien
Délai: Immédiatement post-opératoire, jour 0
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A complété le Questionnaire d'Effort Mental Subjectif (SMEQ) pour évaluer l'effort subjectif pendant la chirurgie RIRS.
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Immédiatement post-opératoire, jour 0
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Questionnaires du chirurgien
Délai: Immédiatement post-opératoire, jour 0
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A complété le questionnaire d'échelle de convivialité du système (SUS) pour évaluer la convivialité subjective du système robotique pendant la chirurgie RIRS. Le questionnaire utilise une échelle de 1 à 5, où 1 = Pas du tout d'accord et 5 = Tout à fait d'accord. |
Immédiatement post-opératoire, jour 0
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Questionnaires du chirurgien
Délai: Immédiatement postopératoire, jour 0
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A complété le questionnaire NASA Task Load Index (NASA-TLX) pour évaluer la demande mentale et physique subjective pendant la chirurgie RIRS. Le questionnaire utilise une échelle de 1 à 10, où 1 = Très faible et 10 = Très élevé. |
Immédiatement postopératoire, jour 0
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Questionnaires chirurgicaux
Délai: Immédiatement postopératoire, jour 0
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A complété le questionnaire sur le mal du simulateur (SSQ) pour évaluer les symptômes subjectifs ressentis pendant ou après la chirurgie RIRS.
Le questionnaire utilise une échelle de 0 à 3, où 0 = Aucun, 1 = Léger, 2 = Modéré, 3 = Sévère
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Immédiatement postopératoire, jour 0
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Questionnaires du chirurgien
Délai: Immédiatement post-opératoire, jour 0
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A complété les échelles de Likert sur le questionnaire d'ergonomie et de confort, qui évaluait l'expérience subjective de gêne ou de fatigue minimale pendant la chirurgie RIRS.
Le questionnaire utilise une échelle de 1 à 5, où 1 = Pas du tout d'accord et 5 = Tout à fait d'accord.
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Immédiatement post-opératoire, jour 0
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Publications et liens utiles
Publications générales
- Lu, Y., Chen, W., Lu, B., Zhou, J., Chen, Z., Dou, Q. and Liu, Y.H., 2024. Adaptive online learning and robust 3-d shape servoing of continuum and soft robots in unstructured environments. Soft Robotics, 11(2), pp.320-337.
- Kuntz, A., Emerson, M., Ertop, T.E., Fried, I., Fu, M., Hoelscher, J., Rox, M., Akulian, J., Gillaspie, E.A., Lee, Y.Z. and Maldonado, F., 2023. Autonomous medical needle steering in vivo. Science Robotics, 8(82), p.eadf7614.
- Wei, R., Guo, J., Lu, Y., Zhong, F., Liu, Y., Sun, D. and Dou, Q., 2024. Scale-aware monocular reconstruction via robot kinematics and visual data in neural radiance fields. Artificial Intelligence Surgery, 4(3), pp.187-198.
- Ross T, Reinke A, Full PM, Wagner M, Kenngott H, Apitz M, Hempe H, Mindroc-Filimon D, Scholz P, Tran TN, Bruno P, Arbelaez P, Bian GB, Bodenstedt S, Bolmgren JL, Bravo-Sanchez L, Chen HB, Gonzalez C, Guo D, Halvorsen P, Heng PA, Hosgor E, Hou ZG, Isensee F, Jha D, Jiang T, Jin Y, Kirtac K, Kletz S, Leger S, Li Z, Maier-Hein KH, Ni ZL, Riegler MA, Schoeffmann K, Shi R, Speidel S, Stenzel M, Twick I, Wang G, Wang J, Wang L, Wang L, Zhang Y, Zhou YJ, Zhu L, Wiesenfarth M, Kopp-Schneider A, Muller-Stich BP, Maier-Hein L. Comparative validation of multi-instance instrument segmentation in endoscopy: Results of the ROBUST-MIS 2019 challenge. Med Image Anal. 2021 May;70:101920. doi: 10.1016/j.media.2020.101920. Epub 2020 Nov 28.
- Dupont, P.E. and Degirmenci, A., 2025. The grand challenges of learning medical robot autonomy. Science Robotics, 10(104), p.eadz8279.
- Long, Y., Lin, A., Kwok, D.H.C., Zhang, L., Yang, Z., Shi, K., Song, L., Fu, J., Lin, H., Wei, W. and Chen, K., 2025. Surgical embodied intelligence for generalized task autonomy in laparoscopic robot-assisted surgery. Science Robotics, 10(104), p.eadt3093.
- Lu, Y., Chen, W., Li, B., Lu, B., Zhou, J., Chen, Z. and Liu, Y.H., 2023. A robust graph-based framework for 3-d shape reconstruction of flexible medical instruments using multi-core fbgs. IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics, 5(3), pp.472-485.
- Lu, Y., Lu, B., Li, B., Guo, H. and Liu, Y.H., 2021. Robust three-dimensional shape sensing for flexible endoscopic surgery using multi-core FBG sensors. IEEE Robotics and Automation Letters, 6(3), pp.4835-4842.
- Chen, W., Lu, Y., Li, B., Zhou, J., Cao, H., Chen, F. and Liu, Y.H., 2024, June. Intuitive teleoperation control for flexible robotic endoscopes under unkonwn environmental interferences. In 2024 IEEE 18th International Conference on Control & Automation (ICCA) (pp. 24-29). IEEE.
- Schlenk C, Hagmann K, Steidle F, Oliva Maza L, Kolb A, Hellings-Kuss A, Schob DS, Klodmann J, Miernik A, Albu-Schaffer A. A robotic system for solo surgery in flexible ureteroscopy: development and evaluation with clinical users. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2023 Sep;18(9):1559-1569. doi: 10.1007/s11548-023-02883-5. Epub 2023 Apr 9.
- Giusti G, Proietti S, Villa L, Cloutier J, Rosso M, Gadda GM, Doizi S, Suardi N, Montorsi F, Gaboardi F, Traxer O. Current Standard Technique for Modern Flexible Ureteroscopy: Tips and Tricks. Eur Urol. 2016 Jul;70(1):188-194. doi: 10.1016/j.eururo.2016.03.035. Epub 2016 Apr 14.
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
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Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
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Autres numéros d'identification d'étude
- CRE-2025.665 (Autre identifiant: The Joint CUHK-NTEC CREC)
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