Un « doigt » robotisé pourrait réaliser votre prochain examen physique intime

Des chercheurs ont développé un « doigt » robotique ultrasensible, semblable à celui d'un humain, capable de réaliser en toute sécurité des examens physiques de routine comme le ferait un médecin. Ils affirment que le « robot-docteur » pourrait bientôt être utilisé dans les cliniques médicales.

Les doigts des médecins sont des outils de diagnostic utilisés pour en savoir plus sur vous et votre santé. Les professionnels de la santé s'en servent par exemple pour prendre votre pouls, pour palper des bosses anormales dans les tissus sous la peau, et pour les insérer dans des endroits sombres et chauds à des fins de diagnostic.

Désormais, des chercheurs du Département de machines de précision et d'instrumentation de précision de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) ont créé un « doigt » robotique flexible inspiré de l'humain pour effectuer des examens médicaux de routine comme ceux énumérés ci-dessus.

« L'examen physique est l'une des approches les plus largement disponibles, efficaces et sûres pour détecter les premiers signes de tumeurs et d'autres signes de cancer du sein », ont déclaré les chercheurs. « En médecine traditionnelle chinoise, les médecins peuvent prendre le pouls d'un patient au poignet… pour comprendre son état cardiaque.

« D’une part, en raison du manque de médecins formés et expérimentés, certaines maladies ou certains risques potentiels peuvent ne pas être identifiés à temps pour éviter une aggravation. D’autre part, un pourcentage important de personnes ne souhaitent pas subir d’examen physique, en particulier celles qui sont examinées par un médecin du sexe opposé. C’est pourquoi la palpation robotisée a suscité une attention intense au sein de la communauté scientifique. »

Étant donné la complexité de la main humaine, même les mains robotisées les plus avancées sont encore loin d’égaler ses capacités. Par conséquent, pour l’équipe de l’USTC, parvenir à une détection tactile comparable à celle de l’homme pour la palpation (qui consiste à détecter des anomalies) et la proprioception (la capacité de détecter le mouvement et l’emplacement des parties de notre corps) dans un doigt robotisé souple est une véritable avancée.

Le BSF se plie à différents angles en raison de la pression exercée

Leur BSF, abréviation de Bioinspired Soft Finger, se compose d'un corps d'actionnement flexible et d'une détection multimodale intégrée. Il a une forme semi-circulaire en forme de doigt avec une structure PneuNet (réseaux pneumatiques), une classe d'actionneur souple composée d'une série de canaux et de chambres à l'intérieur d'un élastomère. Le BSF se plie vers l'intérieur lorsqu'il est pressurisé lorsque ces chambres à air se dilatent. Sa longueur totale est de 129 mm.

« Le BSF proposé est de conception simple et ne nécessite que la mesure de la résistance et de l’inductance à deux bornes pour obtenir une perception tactile semblable à celle de l’homme », expliquent les chercheurs. « Comme notre doigt humain, le BSF peut percevoir des informations riches sur les propriétés physiques des objets par le biais du toucher actif. »

Les chercheurs ont testé les performances de leur BSF en effectuant une palpation médicale comme le ferait un médecin. Il pouvait rechercher et reconnaître des bosses dans certains tissus modèles sur une grande surface. De plus, le « robofinger » a réussi à trouver une artère dans le poignet d'un participant humain et à mesurer son pouls. L'étude ne mentionne pas si le doigt a été utilisé pour effectuer un quelconque type de pronostic invasif.

« Nous avons démontré que le BSF peut appuyer et « ressentir » la rigidité d’un objet et effectuer une palpation robotique sûre et précise similaire à celle effectuée par un médecin », ont déclaré les chercheurs. « De plus, le BSD monté sur un bras robotique [à six degrés de liberté] peut localiser l’artère au niveau du poignet d’un participant et prendre [des impulsions] pour une analyse en temps réel. Ces résultats soulignent le potentiel d’un « robot-médecin » pour effectuer des examens physiques à l’avenir. »

Au moins, il est peu probable que le BSF soit confronté au problème d'avoir les mains froides.

https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00518-6#fig1