Biomédical & assistance personnelle
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Structure mécanique avec un rapport d’amplification de force élevé pour l’application d’un capteur piézoélectrique à basse fréquence
19 juin 2023
Une structure mécanique basée sur l’empilement en série de bras de niveau a été conçue afin d’amplifier la force entrante du système de récolte. La force sortante est appliquée sur le matériau intelligent. La déformation de la structure mécanique est basée sur des pivots flexibles utilisant quatre colliers circulaires tronqués. La dernière amplification est basée sur la coque APA® (Amplified Piezoelectric Actuator), une solution déjà brevetée par Cedrat Technologies. La structure d’amplification de la force a été conçue à la demande d’un moissonneur à faible volume alloué (0,3 cm3) et à basse fréquence de résonance (20 Hz).
Banc d’essai modulaire pour l’évaluation des performances des actionneurs piézoélectriques de type stick-slip
19 juin 2023
Les actionneurs piézoélectriques pas à pas basés sur l’effet stick-slip utilisent intrinsèquement un contact de friction entre le stator et le rotor. Ce contact définit non seulement les performances de l’actionneur, mais il est également sujet à l’usure. Pour une utilisation générale, l’actionneur doit pouvoir effectuer environ 1 million de courses. Pour évaluer les performances de l’actionneur en termes de force, de vitesse, de puissance mécanique, d’entrée électrique et de stabilité à long terme dans différentes conditions de charge et d’environnement, ainsi qu’avec différents partenaires de frottement, un banc d’essai dédié a été mis en place pour un moteur LSPA30µXS de Cedrat Technologies.
Micromoteurs compatibles avec l’IRM pour applications médicales et biomédicales
19 juin 2023
Les performances offertes par l’imagerie par résonance magnétique (IRM) sont largement reconnues et utilisées par les praticiens. Principalement utilisée pour le diagnostic, l’IRM devient de plus en plus un outil interventionnel dans la chirurgie classique ou robotique assistée par l’image. Cependant, les contraintes imposées par le champ magnétique intense de l’IRM et les forts gradients magnétiques en termes de matériaux et d’architecture constituent souvent des obstacles à la robotique guidée par IRM. Les concepteurs doivent composer avec les quelques choix qui leur sont offerts pour construire un robot capable de répondre à un cahier des charges sévère, en termes de limitation d’espace, de sensibilité au champ magnétique et d’impact sur l’image. Les micromoteurs piézoélectriques sont de bons candidats pour répondre à ces exigences dans plusieurs domaines d’application.
Analyse de la friction entre l’aiguille et le tissu pendant l’insertion de l’aiguille assistée par vibration
19 juin 2023
Dans cet article, une technique d’insertion d’aiguille assistée par vibration a été proposée afin de réduire la friction entre l’aiguille et les tissus. Le modèle de friction LuGre a été utilisé comme base pour l’étude actuelle et le modèle a été étendu et analysé pour inclure l’impact des vibrations à haute fréquence sur la friction translationnelle. Des expériences ont été menées pour évaluer le rôle de la vitesse d’insertion et de la fréquence des vibrations sur les effets de friction. Dans les expériences menées, une aiguille de brachythérapie de 18 GA a été mise en vibration et insérée dans un échantillon de tissu mou ex-vivo à l’aide d’une paire d’actionneurs piézoélectriques amplifiés. L’analyse démontre que la friction translationnelle peut être réduite en introduisant un mouvement vibratoire de faible amplitude dans un profil d’insertion régulier, qui est généralement effectué à un taux constant.
Mesure non invasive de la rigidité de l’humeur vitrée chez la souris par élastographie RM
19 juin 2023
L’élastographie par résonance magnétique (ERM) permet d’effectuer des mesures non invasives de la rigidité (module élastique) des tissus biologiques in vivo. De nombreuses études ont illustré la polyvalence de l’ERM ; des estimations de la rigidité ont été obtenues à partir du foie, du muscle, du sein, du cerveau et du cœur. La santé ou la maladie d’un tissu est souvent indiquée par sa rigidité. Dans de nombreux cas, la santé des tissus est déterminée par une biopsie invasive, qui peut entraîner une gêne et divers risques pour le patient. Les procédures non invasives, telles que la palpation, sont qualitatives, souffrent de la variabilité d’un patient à l’autre et sont impossibles dans les tissus profonds. En outre, ces mesures ne donnent souvent des résultats que dans des régions localisées. Cependant, avec le développement continu de l’équipement et des protocoles d’ERM, les mesures régionales non invasives de la rigidité deviennent possibles dans la plupart des tissus mous. Dans cette étude, nous démontrons la mesure de la perte et du module de stockage de l’humeur vitrée de l’œil de souris en utilisant l’élastographie par RM de manière non invasive, in vivo.
Propriétés viscoélastiques du cerveau des furets mesurées in vivo à des fréquences multiples par élastographie par résonance magnétique
19 juin 2023
La caractérisation du comportement mécanique dynamique du tissu cérébral est essentielle pour comprendre et simuler les mécanismes des lésions cérébrales traumatiques (TBI). Les changements dans les propriétés mécaniques peuvent également refléter les changements dans le cerveau dus au vieillissement ou à la maladie. Dans cette étude, nous avons utilisé l’élastographie par résonance magnétique (ERM) pour mesurer les propriétés viscoélastiques du tissu cérébral du furet in vivo.