Comment fabriquer des outils chirurgicaux auto-pliants

Pour la chirurgie mini-invasive, les instruments utilisés doivent être petits. Un groupe de recherche de l'ETH Zurich a maintenant mis au point une méthode pour transporter des dispositifs de grande taille à travers un cathéter étroit. Cela élargit les possibilités de conception d'outils chirurgicaux peu invasifs.
(Photo : ETH Zurich / Nicole Davidson)

Un chameau ne peut pas passer par le chas d'une aiguille. Mais une équipe de recherche de l'ETH Zurich est parvenue à un résultat qui, au sens figuré, s'en rapproche. Elle a mis au point une nouvelle approche des instruments chirurgicaux peu invasifs, grâce à laquelle de grands objets peuvent être introduits dans le corps par un cathéter étroit.

Le fonctionnement est le suivant : les chercheurs et chercheuses démontent ces dispositifs en pièces détachées, puis les font glisser dans le cathéter en rangée, comme un collier de perles. À l'extrémité du cathéter, les pièces s'assemblent dans une forme prédéfinie grâce à des aimants intégrés.

Dans ses recherches, l'équipe, dirigée par Hongri Gu, doctorant à l'ETH Zurich et aujourd'hui post-doctorant à l'Université de Constance, s'est surtout attachée à démontrer les nombreuses possibilités de cette nouvelle approche. De manière relativement simple et en utilisant l'impression 3D, les scientifiques ont également construit une pince endoscopique. En outre, ils et elles ont montré que la nouvelle approche permet d'assembler une tête d'endoscope composée de trois parties.

Pour leurs prototypes, les chercheuses et chercheurs ont combiné des segments souples et élastiques avec des segments rigides, dans lesquels sont incorporés les minuscules aimants. Cette méthode de conception permet également à une tête d'endoscope d'effectuer des mouvements avec des rayons et des angles très serrés, ce qui n'est pas possible avec les endoscopes actuels. Cette mobilité accrue élargit les possibilités de conception de dispositifs pour la chirurgie mini-invasive sur des organes tels que l'intestin ou l'estomac. Les scientifiques ont publié leur étude de démonstration dans la revue Nature Communications.

(Vidéo : ETH Zurich / Nicole Davidson)

Référence

Gu H, Möckli M, Ehmke C, Kim M, Wieland M, Moser S, Bechinger C, Boehler Q, Nelson BJ: Self-folding soft-robotic chains with reconfigurable shapes and functionalities. Nature Communications, 7 March 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36819-z