Une équipe de L’Université Simon Fraser, au Canada, a publié une étude le 27 janvier dernier dans la revue Nature, annonçant leur dernier développement technologique en matière de soins de santé. Leur mécanisme permet à des robots miniatures à détection humanoïde de prendre la tension artérielle d’un patient par un simple contact.
Un mécanisme inspirés des sangsues
Inspirées par l’origami mais aussi par le mouvement des sangsues, L’Université Simon Fraser a mené des recherches en vue de développer des robots capables d’effectuer des soins de santé de base. L’objectif : permettre d’effectuer ces soins dans des régions éloignées, ou en situation de contact réduit, comme en temps de pandémies.
Fruit d’une collaboration entre le doctorant Tae-Ho Kim et une équipe du laboratoire de fabrication additive de SFU, l’étude a renouvelé la procédure traditionnelle de pression artérielle. Elle a en effet crée des électrodes intelligentes, reproduisant les mécanismes de pliage et de succion de la sangsue. Le tout, sous la forme de capteurs d’origami imprimables en 3D, ces derniers s’intégrant alors aux doigts d’un robot à détection humanoïde.
“Notre électrode sèche inspirée de l’origami possède des caractéristiques uniques. Elle aspire en guise de préhension et peut se plier, dans des mécanismes inspirée par la nature”, explique Tae-Ho Kim. “Conformément à la nature, nous avons vu qu’en plus des mécanismes complexes de la fonction adhésive d’une sangsue, ces créatures ont une ventouse et un corps postérieurs extensibles, tandis que ses organes se dilatent et se rétrécissent de manière appropriée pour maintenir une meilleure adhérence à sa victime. Incorporant ce point de vue, nous avons ensuite constaté que l’origami pouvait réaliser des mouvements similaires.”
Lire la pression artérielle sans recours aux brassards
Les capteurs LIO intégrés au bout des doigts du robot se positionnent sur la poitrine du patient. Les données des lectures d’électrocardiogramme (ECG) et de photopléthysmogramme (PPG), enregistrées respectivement par des capteurs sur les doigts de chaque main, surveillent ainsi la pression artérielle en combinant les données de lecture.
À l’aide d’algorithmes prédéterminés, les signaux des capteurs appariés peuvent générer la pression artérielle systolique et diastolique d’un patient. Le tout sans utiliser le traditionnel sphygmomanomètre numérique à brassard.
Les travaux antérieurs de Tae-Ho Kim impliquaient de programmer des robots de détection pour mesurer d’autres signaux physiologiques humains. Par exemple ceux d’un électrocardiogramme (qui surveille la fréquence cardiaque), la température et la fréquence respiratoire.
Des robots miniatures pour surveiller nos signes vitaux
“La robotique offre une méthode prometteuse pour atténuer les risques et améliorer l’efficacité et la qualité des soins aux patients. Il s’agissait pour nous de l’appliquer comme technologie de soins de santé à distance ciblée”, déclare le doctorant. Les chercheurs prévoient encore d’autres essais de leur nouveau procédé. Ils développent la prochaine génération de capteurs, qui, espèrent-ils, conduira à sa mise en œuvre biomédicale significative.
“La surveillance de la pression artérielle est un outil de diagnostic médical essentiel. Il permet la détection de nombreuses maladies chroniques et améliore la santé générale” affirme encore Tae-Ho Kim. “L’utilisation de robots de détection dans les systèmes de santé médicaux présente des avantages substantiels. Ils peuvent aider les personnels de santé à surveiller les signes vitaux des patients, tout en créant un environnement convivial.”
Selon le coordinateur de l’étude, la robotique peut fournir un pont entre le personnel médical et les patients à distance. Avec “le potentiel de jouer un rôle essentiel dans la nouvelle ère des soins de santé à distance”.
© Université Simon Fraser
