Des robots capables de vérifier votre tension artérielle

Basées sur les subtilités de l’origami — et inspirées par les mouvements des sangsues de la nature — ses recherches font progresser la façon dont les robots pourraient effectuer des tâches de soins de santé de base dans certaines conditions, y compris dans des régions éloignées, ou lorsqu’un contact personnel minimal est nécessaire, comme pendant les pandémies. La recherche est publiée dans la revue npj Électronique Flexible du groupe d’édition Nature.

En collaboration avec le doctorant Tae-Ho Kim et une équipe du laboratoire de fabrication additive de SFU, Kim et les chercheurs ont remplacé la procédure traditionnelle de pression artérielle en reproduisant les mécanismes de pliage de la sangsue dans leur conception de capteurs d’origami imprimables en 3D. Les capteurs d’origami inspirés de la sangsue (LIO) peuvent être intégrés au bout des doigts d’un robot à détection humanoïde.

“Notre électrode sèche inspirée de l’origami possède des caractéristiques uniques telles que l’aspiration pour la préhension et la pliabilité inspirée par la nature”, explique Kim, professeur et directeur associé de l’École d’ingénierie des systèmes mécatroniques de la SFU. “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 constaté que l’origami peut réaliser des mouvements similaires et également être personnalisé.”

Comment ça fonctionne

Les capteurs LIO intégrés au bout des doigts du robot peuvent être positionnés sur la poitrine du patient. La pression artérielle est surveillée et estimée en combinant les données des lectures d’électrocardiogramme (ECG) et de photopléthysmogramme (PPG), enregistrées respectivement par des capteurs sur les doigts de chaque main.

À l’aide d’algorithmes prédéterminés, les signaux des capteurs appariés peuvent générer la pression artérielle systolique et diastolique d’un patient sans utiliser le sphygmomanomètre numérique traditionnel à brassard.

Les travaux antérieurs de Kim impliquaient de programmer des robots de détection pour mesurer d’autres signaux physiologiques humains, tels que ceux d’un électrocardiogramme (qui surveille la fréquence cardiaque), la température et la fréquence respiratoire.

“La robotique offre une méthode prometteuse pour atténuer les risques et améliorer l’efficacité et la qualité des soins aux patients en tant que technologie de soins de santé à distance ciblée”, déclare Kim. Les chercheurs prévoient d’autres essais de leur nouveau procédé et 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 pour de nombreuses maladies chroniques et une bonne santé générale. L’utilisation de robots de détection dans les systèmes de santé médicaux présente des avantages substantiels car ils peuvent aider les travailleurs de la santé à surveiller les signes vitaux des patients tout en créant un environnement convivial pour ceux patients qui peuvent avoir besoin d’être isolés.

Kim pense que la robotique peut fournir une future plate-forme ou 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”.

La recherche est partiellement financée par une subvention à la découverte et au supplément d’accélération, financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles du Canada (CRSNG).

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université Simon Fraser. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.