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Biomimétisme : le poulpe inspire un futur robot médical

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Des scientifiques se sont inspirés du poulpe pour concevoir un robot capable de rigidifier ou attendrir ses membres. L'outil pourra à la fois manipuler des organes avec une partie de son bras et opérer avec l'autre. Le dispositif pourrait aussi réduire le nombre d'instruments nécessaires pour une intervention et donc le nombre d'incisions.

Le poulpe est une source d’inspiration pour le monde médical. © Uli Deck, DPA, AFP

Un robot médical qui se plie, s'étire et se faufile, comme le bras d'une pieuvre : tel est le prototype présenté jeudi 14 mai par des scientifiques italiens dans la revue britannique Bioinspiration & Biomimetics. Le bras robotisé, spécialement conçu pour la chirurgie mini-invasive, est également capable de manipuler des organes mous sans les endommager. Une partie du bras peut maintenir un organe pendant qu'une autre opère.

Le « bras-pieuvre » est composé de deux modules identiques connectés entre eux. Ils sont divisés en trois chambres cylindriques que l'on peut diriger séparément. « La pieuvre n'a pas de squelette rigide et adapte la forme de son corps à son environnement », explique Tommaso Ranzani, le principal auteur de l'étude. L'objectif : permettre à la chirurgie d'accéder à des parties exiguës de l'abdomen ou d'autres parties du corps.

Le « bras-pieuvre » est composé de deux modules identiques connectés entre eux. Les modules sont divisés en 3 chambres cylindriques que l’on peut diriger séparément. © photobank.kiev.ua, shutterstock.com

Modifier la rigidité de son bras

Comme l'octopode, le robot peut modifier la rigidité de son bras. D'outil rigide, il se transforme en outil flexible, un avantage certain par rapport aux instruments chirurgicaux traditionnels, selon les chercheurs de l'École supérieure Sainte-Anne de Pise à l'origine de l'invention. Le dispositif pourrait réduire le nombre d'instruments nécessaires pour une intervention et donc le nombre d'incisions. « Une seule opération chirurgicale nécessite souvent l'utilisation de plusieurs instruments tels que des pinces, des enrouleurs, des systèmes de vision et des dissecteurs », souligne Tommaso Ranzani. « Nous pensons que notre robot est le premier pas vers la création d'un instrument unique capable d'effectuer toutes ces tâches tout en sécurisant les organes. »

Des tests montrent que le bras du robot peut se plier jusqu'à un angle de 255 degrés et s'étirer jusqu'à 62 % de sa longueur initiale. Sa rigidité peut augmenter de 60 à 200 %. Des simulations d'opérations, avec des ballons remplis d'eau pour représenter les organes du corps humain, démontrent que le robot est capable de manipuler des organes en même temps qu'il opère. D'autres chercheurs en robotique chirurgicale se sont déjà inspirés du monde animal, et ont créé des machines imitant par exemple le serpent ou la trompe de l'éléphant.

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