Ce robot serpent magnétique peut naviguer dans vos poumons pour dénicher des cancers

Des chercheurs britanniques ont mis au point un robot, sous forme de cathéters magnétiques, pour améliorer la bronchoscopie. Egalement appelé endoscopie bronchique, cet examen permet de visualiser l'intérieur de l'arbre bronchique, c'est-à-dire la totalité des structures véhiculant l'air inspiré et expiré, entre le larynx et les alvéoles pulmonaires. Les travaux ont été publiés dans la revue scientifique Soft Robotics le 21 mars.

Mieux diagnostiquer le cancer du poumons
En routine clinique, ce petit robot pourrait grandement faciliter le diagnostic du cancer du poumon, deuxième cancer le plus fréquent chez l'homme et troisième chez la femme.

Actuellement, les médecins utilisent un bronchoscope (un type d'endoscope) pour effectuer un examen des poumons et des voies respiratoires sous anesthésie locale. Le but de cette procédure est de détecter la présence d'une lésion suspecte et d'en prélever des segments à analyser.

Cette procédure consiste à faire passer un tube flexible, d'environ 3,5 à 4 millimètres de diamètre, par le nez ou par la bouche puis dans les voies bronchiques. En raison de sa taille, il ne permet que de parcourir les niveaux supérieurs des bronches. Pour accéder aux plus petites ramifications, un cathéter (tube fin) est passé à travers le bronchoscope, ce qui rend la navigation particulièrement difficile pour le praticien.

Deux défis majeurs
C'est pour répondre à cette problématique que les scientifiques du laboratoire des sciences et technologies de la robotique en médecine (STORM) de l'université britannique de Leeds ont développé un petit robot sous forme de tube articulé. Pour y arriver, ils ont dû surmonter deux défis majeurs. Premièrement, ils devaient fabriquer un appareil petit, flexible et capable de naviguer dans les méandres de l'anatomie de l'arbre bronchique. Ce dernier devait aussi être autonome afin de supprimer la présence d'un médecin.

Les chercheurs ont fabriqué le robot à partir de segments cylindriques interconnectés, chacun de 2 millimètres de diamètre et d'environ 80 millimètres de longueur. Les segments étaient constitués d'un matériau élastomère souple qui avait été imprégné de minuscules particules magnétiques. Les segments peuvent ainsi se déplacer de façon indépendante sous l'effet d'un champ magnétique extérieur.

Des aimants montés sur des bras robotiques à l'extérieur du patient sont utilisés pour guider l'appareil. Lorsque les aimants à l'extérieur du patient se déplacent, ils exercent des forces sur les particules magnétiques dans les segments du cathéter, les faisant changer de forme ou de direction. L'itinéraire à travers l'arbre bronchique est planifié à partir d'analyses préopératoires des poumons du patient et programmé dans le système robotique.

Une première étape menée avec succès
Le robot n'a pour l'instant été testé avec succès que sur une réplique d'un arbre bronchique. La prochaine étape est de l'essayer sur des poumons prélevés sur un cadavre.

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