1. PhD offer: Intégration de fonctions pour l’endoscopie par conception de mécanismes bistables produits par fabrication additive

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Thesis location : LIRMM, Montpellier & ICube, Strasbourg

Direction/ Co direction: Yassine Haddab, professor, LIRMM, yassine.haddab@umontpellier.fr / Lennart Rubbert, university lecturer, ICube, lennart.rubbert@insa-strasbourg.fr

Thesis start : October 2019

Thesis objectives (in French):

La réalisation de tâches de diagnostic ou de thérapie dans le contexte de la chirurgie endoluminale requiert l’introduction et l’utilisation dans l’organisme humain de dispositifs chirurgicaux. Pour réaliser des interventions non invasives, une approche importante consiste à exploiter des systèmes robotiques introduits par les orifices naturels (NOTES). Ces systèmes, qu’ils soient des endoscopes, des capsules ou cathéters requièrent souvent des dispositifs de commande externes complexes pour maitriser leur progression et assurer un positionnement précis.

Au sein du Labex CAMI, et plus précisément dans le projet intégré FLEXTER, nous avons mis en évidence l’intérêt de l’utilisation de structures mécaniques particulières que sont les mécanismes bistables pour la réalisation de fonctions comme l’activation et le verrouillage d’une chambre de prélèvement intégrée à une capsule endoscopique. L’objectif était alors de réaliser la collecte d’échantillons du microbiote intestinal.

Intégrer des solutions comme les mécanismes bistables dans un système qui doit, par ailleurs, être nécessairement très compact impose d’exploiter des procédés de fabrication spécifiques. La fabrication additive, i.e. l’impression 3D, est apparue très intéressante pour ce faire : il est alors possible de produire des solutions développant des efforts compatibles avec la réalisation de gestes in situ, avec des matériaux biocompatibles, et des formes 3D complexes peuvent être obtenues de manière simple, contrairement aux techniques MEMS. La fabrication additive a cependant un impact sur le comportement des mécanismes. Les travaux réalisés dans FLEXTER ont permis d’étudier l’influence de certains paramètres de production intervenant dans la fabrication additive de structures bistables [1-4] et de montrer la faisabilité pour le cas de la capsule de prélèvement.

Dans le travail de thèse proposé, nous souhaitons étendre l’usage de solutions associant mécanismes bistables et fabrication additive. Cette extension s’entend sur le plan des fonctions réalisées, et du contexte d’utilisation en considérant la question de la conception d’endoscopes, comme décrit dans la suite.  

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