Une équipe de recherche internationale dirigée par l’Université de Waterloo développe une technologie pour dissoudre des calculs rénaux douloureux dans les voies urinaires à l’aide de minuscules robots. La recherche est publiée dans la revue Matériel de santé avancé.
La nouvelle technique, testée dans un modèle grandeur nature et imprimé en 3D, présente des bandes minces de type spaghetti équipées d’aimants qui peuvent être déplacés près des calculs rénaux d’acide urique avec un bras robotique exploité par des médecins.
Les bandes de robot douces et flexibles durent environ un centimètre et contiennent une enzyme appelée uréase. Une fois en place, l’uréase réduit l’acidité de l’urine environnante, dissolvant ainsi les pierres jusqu’à ce qu’elles soient assez petites pour passer naturellement en quelques jours.
« Il n’y a actuellement aucune bonne méthode de traitement disponible pour ce type de pierre rénale », a déclaré le Dr Veronika Magdanz, professeur d’ingénierie de conception de systèmes à Waterloo qui a consulté les urologues en Espagne et au Canada pendant le projet de recherche.
« Les patients sont généralement prescrits des analgésiques et des médicaments de dissolution orale qui procurent un soulagement lent au cours des semaines ou des mois. Et dans les cas urgents, lorsque les pierres bloquent le flux d’urine, ils doivent être retirés chirurgicalement. »
Les calculs rénaux, qui sont des dépôts solides qui se forment à l’intérieur des voies urinaires comme les petites roches, affectent environ 12% des personnes et se reproduisent fréquemment, entraînant un traitement médicamenteux prolongé et des chirurgies répétées qui augmentent la souffrance des patients et les systèmes de soins de santé fiscaux.
Magdanz a déclaré que les chercheurs sont optimistes, leur système de traitement mini-invasif sera particulièrement bénéfique pour les personnes appelées formateurs de pierre récurrentes qui ne tolèrent pas bien les médicaments oraux ou ne peuvent pas subir de chirurgie en raison de facteurs de risque tels que les infections chroniques.
« Notre objectif est de fournir une alternative efficace aux méthodes de traitement existantes », a déclaré Magdanz, qui est également directeur du laboratoire de microrobotiques médical à Waterloo. « Nous espérons que la dissolution accélérée en pierre soulagera la douleur plus rapidement et aidera les patients à passer des pierres plus rapidement. »
Les prochaines étapes du processus de développement comprennent des études avec de grands animaux et un raffinement du système de contrôle, qui comprend un aimant motorisé sur un bras robotique et une imagerie échographique en temps réel qui permet aux médecins de manipuler précisément les robots en place près des pierres.
L’équipe de recherche de Waterloo comprenait également le Dr Alfred Yu, professeur de génie électrique et informatique, et le Dr Mir Behrad Khamesee, professeur d’ingénierie mécanique et mécatronique.
Leurs collaborateurs internationaux comprenaient des chercheurs et des médecins dans les universités et les hôpitaux en Espagne et en Allemagne.
