{"id":2773,"date":"2022-12-07T17:03:46","date_gmt":"2022-12-07T16:03:46","guid":{"rendered":"https:\/\/linmot.com\/fr\/?p=2773"},"modified":"2023-08-07T16:59:28","modified_gmt":"2023-08-07T14:59:28","slug":"covid-19-moteur-lineaire-utilise-comme-poumon-artificiel-pour-les-tests-de-masques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/linmot.com\/fr\/blog\/covid-19-moteur-lineaire-utilise-comme-poumon-artificiel-pour-les-tests-de-masques\/","title":{"rendered":"COVID-19 : moteur lin\u00e9aire utilis\u00e9 comme poumon artificiel pour les tests de masques"},"content":{"rendered":"

Des chercheurs en biofluides testent l’effet protecteur des masques : les masques bucco-nasaux m\u00e9dicaux peuvent aider \u00e0 r\u00e9duire la propagation du virus COVID-19. De simples mesures suppl\u00e9mentaires augmentent encore nettement l’effet protecteur. C’est ce qu’ont confirm\u00e9 des \u00e9tudes syst\u00e9matiques et reproductibles de l’OTH Regensburg \u00e0 l’aide d’un simulateur de poumons fonctionnant avec des moteurs lin\u00e9aires de LinMot<\/a>. Ces derniers ont contribu\u00e9 \u00e0 ce que les chercheurs puissent r\u00e9aliser le montage d’essai en quelques jours et commencer les s\u00e9ries de tests.<\/strong><\/p>\n

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More Information<\/a> <\/div>\n<\/div>\n

Vid\u00e9o d’une respiration. D’abord sans masque, ensuite avec masque (vid\u00e9o : OTH Regensburg)<\/p>\n

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La lumi\u00e8re le met en \u00e9vidence : dans le laboratoire du professeur Lars Krenkel, le laser en \u00e9ventail rend clairement visible la fum\u00e9e qui s’\u00e9chappe sous les bords d’un masque bucco-nasal m\u00e9dical. Elle se compose de particules de 200 nm \u00e0 2 \u03bcm et convient donc \u00e0 la mod\u00e9lisation des a\u00e9rosols expir\u00e9s par les humains. Lors du test, la fum\u00e9e s’\u00e9chappe particuli\u00e8rement fortement au-dessus des joues et sur le c\u00f4t\u00e9 des plis nasog\u00e9niens du mannequin utilis\u00e9. Cela sugg\u00e8re que le personnel m\u00e9dical, comme les ambulanciers ou les anesth\u00e9sistes, qui restent longtemps au-dessus ou juste \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de la t\u00eate d’un patient malade, s’exposent ainsi \u00e0 un risque de contagion, m\u00eame si le patient porte un tel masque. \u00ab\u00a0En principe, les masques ne peuvent pas offrir une protection \u00e0 100 %, ne serait-ce qu’en raison de possibles erreurs d’utilisation. N\u00e9anmoins, il serait faux de leur d\u00e9nier compl\u00e8tement un effet protecteur\u00a0\u00bb, explique le professeur Krenkel, qui dirige le domaine d’enseignement et de recherche Biofluidmechanik \u00e0 la facult\u00e9 de g\u00e9nie m\u00e9canique de l’OTH Regensburg. \u00ab\u00a0Avec des mesures d’optimisation simples, il est possible d’obtenir pour les masques bucco-nasaux m\u00e9dicaux un taux de r\u00e9tention allant jusqu’\u00e0 85 % par rapport aux a\u00e9rosols et d’environ 95 % par rapport aux gouttelettes, ce qui augmente nettement l’effet protecteur\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Des a\u00e9rosols contamin\u00e9s potentiellement plus dangereux<\/strong>
\nLes \u00e9pid\u00e9miologistes accordent une attention particuli\u00e8re aux a\u00e9rosols lorsqu’ils examinent les voies d’infection, car ils sont respirables et peuvent rester longtemps en suspension dans l’air par convection.Par a\u00e9rosols, on entend des particules d’une taille d’environ 100 nm \u00e0 5 \u03bcm. Elles p\u00e9n\u00e8trent jusque dans les bronches et peuvent y d\u00e9clencher des pneumonies si elles sont charg\u00e9es de virus. Les particules de l’ordre de 5 \u00e0 10 \u03bcm parviennent en revanche au maximum jusqu’\u00e0 la glotte. Les gouttelettes plus grosses, jusqu’\u00e0 environ 100 \u03bcm, se d\u00e9posent m\u00eame d\u00e9j\u00e0 dans le nez ou le pharynx et ne provoquent ainsi en g\u00e9n\u00e9ral que de l\u00e9g\u00e8res \u00e9volutions de la maladie. Elles sont soumises aux lois de la balistique et ne peuvent pas se maintenir en l’air sur de longues distances (environ 1,5 m seulement). Le danger que repr\u00e9sentent les gouttelettes contamin\u00e9es est donc globalement consid\u00e9r\u00e9 comme faible ou plus facile \u00e0 ma\u00eetriser. Les particules d’une taille sup\u00e9rieure \u00e0 100 \u03bcm ne peuvent m\u00eame pas \u00eatre inhal\u00e9es dans des conditions normales. Afin de couvrir toutes les voies de transmission pertinentes des particules, l’\u00e9quipe du professeur Krenkel \u00e9tudie les m\u00e9canismes de propagation aussi bien des a\u00e9rosols que des gouttelettes dans des conditions aussi r\u00e9alistes que possible : \u00ab\u00a0L’essentiel de notre travail de recherche en collaboration avec les cliniques universitaires de Hambourg Eppendorf et de Regensburg consiste \u00e0 \u00e9tudier la fonction de protection des masques dans les conditions marginales les plus diverses ainsi qu’\u00e0 identifier des mesures d’optimisation et \u00e0 les quantifier\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Des moteurs lin\u00e9aires aident les chercheurs<\/strong>
\nDepuis l’ouverture du laboratoire des \u00e9coulements biom\u00e9dicaux ou biologiques d\u00e9but 2014, l’\u00e9quipe du professeur Krenkel a d\u00e9j\u00e0 acquis une grande exp\u00e9rience dans la mise en place de dispositifs de test pour l’\u00e9tude exp\u00e9rimentale et num\u00e9rique des \u00e9coulements dans des syst\u00e8mes biologiques\/m\u00e9dicaux, mais aussi techniques. Les chercheurs ont ainsi reproduit et analys\u00e9 aussi bien des processus dans la circulation sanguine humaine que dans les voies respiratoires. Pour \u00e9tudier les processus des voies respiratoires, les chercheurs avaient notamment besoin d’un \u00ab\u00a0poumon passif\u00a0\u00bb qui leur permettait de reproduire le comportement pression-volume de l’organe respiratoire humain. \u00c9tant donn\u00e9 que la courbe pression-volume n’est pas lin\u00e9aire, mais en forme de S (sigmo\u00efde), en raison de la compliance du tissu pulmonaire, et qu’elle est diff\u00e9rente \u00e0 l’inspiration et \u00e0 l’expiration, des appareils simples tels qu’une soufflerie ou similaires n’entraient pas en ligne de compte. Il en allait de m\u00eame pour la simulation du c\u0153ur. Ici aussi, les syst\u00e8mes simples atteignent rapidement leurs limites. Les pompes excentriques entra\u00een\u00e9es par un moteur pas \u00e0 pas ne permettent par exemple que la repr\u00e9sentation de d\u00e9pendances lin\u00e9aires et n’offrent aux chercheurs que peu de libert\u00e9s. \u00ab\u00a0Nous avions donc besoin de quelque chose qui soit \u00e0 la fois rapide et r\u00e9glable avec pr\u00e9cision\u00a0\u00bb, explique le professeur Krenkel en r\u00e9sumant les exigences pos\u00e9es \u00e0 la solution recherch\u00e9e.<\/p>\n

\n\"Linearmotoren\n

Des chercheurs de l’OTH Regenburg \u00e9tudient, \u00e0 l’aide d’un entra\u00eeneur respiratoire, l’effet protecteur des masques bucco-nasaux dans la lutte contre la propagation du virus COVID-19. (Photo : Rossmann)<\/p>\n

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Syst\u00e8me moteur-pompe universel<\/strong>
\nLes chercheurs se sont finalement servis de deux moteurs lin\u00e9aires LinMot<\/a> de type PS01-48x240F-C avec indice de protection IP67, qui entra\u00eenent chacun le piston d’un syst\u00e8me de pompe lin\u00e9aire cylindrique. Un syst\u00e8me de vannes permet de r\u00e9guler la pression et d’introduire des fluides (air, substitut de sang) par cylindre. Les moteurs lin\u00e9aires sont aliment\u00e9s par des r\u00e9gulateurs LinMot et sont contr\u00f4l\u00e9s et coordonn\u00e9s par un syst\u00e8me de commande industriel souvent utilis\u00e9 dans les machines. Dans leur travail, les chercheurs profitent de la flexibilit\u00e9 qu’offrent les moteurs lin\u00e9aires. Le syst\u00e8me d’essai peut simuler de mani\u00e8re r\u00e9aliste et reproductible le comportement pression-volume \u00e0 pulsation continue d’un c\u0153ur sain, ou \u00e9galement d’un c\u0153ur malade. Les chercheurs ont utilis\u00e9 le m\u00eame syst\u00e8me pour simuler un poumon passif capable de reproduire les cons\u00e9quences des changements dus \u00e0 la maladie. Cela inclut la distribution de l’air entre les lobes des poumons.<\/p>\n

Obtenir plus rapidement les premiers r\u00e9sultats des tests<\/strong>
\nLa flexibilit\u00e9 du syst\u00e8me a r\u00e9cemment aid\u00e9 les chercheurs lorsque la pand\u00e9mie aigu\u00eb de COVID-19 a exig\u00e9 des r\u00e9ponses \u00e0 court terme \u00e0 la question urgente de savoir dans quelle mesure les masques bucco-nasaux m\u00e9dicaux \u00e9taient adapt\u00e9s \u00e0 la protection du personnel m\u00e9dical. Lorsque d\u00e9but mars 2020, des h\u00f4pitaux ont pos\u00e9 cette question aux chercheurs du professeur Krenkel, ceux-ci ont d\u00e9velopp\u00e9 en quelques jours un dispositif de test correspondant, dans lequel les moteurs lin\u00e9aires jouent \u00e9galement un r\u00f4le important. Dans le dispositif de test, ils constituent le c\u0153ur d’un syst\u00e8me respiratoire artificiel et g\u00e9n\u00e8rent un flux respiratoire variable. Gr\u00e2ce \u00e0 des param\u00e8tres programmables \u00ab\u00a0acc\u00e9l\u00e9ration\u00a0\u00bb, \u00ab\u00a0vitesse de d\u00e9placement\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0course\u00a0\u00bb, les chercheurs ont pu mettre en \u0153uvre diff\u00e9rents sc\u00e9narios respiratoires tels que la respiration normale, la toux ou la respiration hypoxique \u00e0 peu de frais. Pour ce faire, ils ont cr\u00e9\u00e9 diff\u00e9rents profils de mouvement \u00e0 l’aide de l’outil d’ing\u00e9nierie et de configuration LinMot Talk. \u00c0 partir de l’interface utilisateur du contr\u00f4leur industriel, les chercheurs peuvent enregistrer ces profils et les appeler directement \u00e0 partir du programme de commande, dans n’importe quel ordre, et si n\u00e9cessaire, m\u00eame pendant que le programme est en cours d’ex\u00e9cution. Lors de la cr\u00e9ation des profils, les chercheurs ont \u00e9t\u00e9 aid\u00e9s par le fait que la relation course-volume est proportionnelle pour la combinaison d’un moteur lin\u00e9aire et d’une pompe lin\u00e9aire, de sorte que les courbes que l’on trouve fr\u00e9quemment dans la documentation et qui montrent le volume en fonction du temps \u00e9taient faciles \u00e0 mettre en \u0153uvre.<\/p>\n

Automatisation des tests avec des composants industriels<\/strong>
\n\u00ab\u00a0Nous avons \u00e9galement trouv\u00e9 avantageux de pouvoir combiner les moteurs LinMot avec des syst\u00e8mes tr\u00e8s universels et tr\u00e8s avanc\u00e9s, tels que les contr\u00f4leurs Beckhoff ou B&R. Ces soci\u00e9t\u00e9s proposent \u00e9galement une large gamme de modules d’E\/S et d’interface diff\u00e9rents\u00a0\u00bb, explique le professeur Krenkel. \u00ab\u00a0Nous pouvons automatiser compl\u00e8tement l’ensemble des essais, synchroniser les syst\u00e8mes et garantir ainsi une reproductibilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e.\u00a0\u00bb Par exemple, le g\u00e9n\u00e9rateur d’a\u00e9rosols et la vanne qui commande l’alimentation de la pompe lin\u00e9aire sont reli\u00e9s \u00e0 une borne de sortie de 24 V, de sorte que les particules peuvent \u00eatre aspir\u00e9es par le piston de la pompe au moment pr\u00e9cis o\u00f9 elles sont n\u00e9cessaires.<\/p>\n

Conclusion<\/strong>
\n\u00ab\u00a0\u00c0 la mi-mai 2020, les donn\u00e9es montrent que les masques m\u00e9dicaux peuvent retenir 65 % \u00e0 75 % des a\u00e9rosols au niveau primaire, selon leur conception. Au niveau auxiliaire, l’efficacit\u00e9 du filtre d\u00e9pend fortement de la qualit\u00e9 de l’ajustement du masque et de la constitution physique du porteur\u00a0\u00bb, explique le professeur Krenkel, r\u00e9sumant les r\u00e9sultats d’une s\u00e9rie de tests effectu\u00e9s pendant six semaines. \u00ab\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 des mesures simples, telles que la fixation du masque par un ruban adh\u00e9sif sur les c\u00f4t\u00e9s, 85 % des a\u00e9rosols peuvent \u00eatre retenus et la fuite d’air non filtr\u00e9 sur les c\u00f4t\u00e9s peut \u00eatre compl\u00e8tement \u00e9limin\u00e9e.\u00a0\u00bb Le fait que les chercheurs aient pu disposer de premiers r\u00e9sultats d’essais reproductibles en quelques jours seulement est d\u00fb en partie \u00e0 l’utilisation du syst\u00e8me de moteur lin\u00e9aire tr\u00e8s flexible de LinMot, qui peut \u00eatre utilis\u00e9 dans de nombreux domaines de la m\u00e9canique des biofluides, r\u00e9duisant ainsi le temps et les efforts n\u00e9cessaires \u00e0 la mise en place de sc\u00e9narios d’essais complexes. Le professeur Krenkel a donc l’intention d’utiliser de plus en plus le syst\u00e8me de moteur lin\u00e9aire dans d’autres projets de recherche.<\/p>\n

En savoir plus sur les moteurs lin\u00e9aires de LinMot<\/a><\/p>\n\"\"\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Des chercheurs en biofluides testent l’effet protecteur des masques : les masques bucco-nasaux m\u00e9dicaux peuvent aider \u00e0 r\u00e9duire la propagation du virus COVID-19. De simples mesures suppl\u00e9mentaires augmentent encore nettement l’effet protecteur. C’est ce qu’ont confirm\u00e9 des \u00e9tudes syst\u00e9matiques et reproductibles de l’OTH Regensburg \u00e0 l’aide d’un simulateur de poumons fonctionnant avec des moteurs lin\u00e9aires […]<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[22],"tags":[],"class_list":["post-2773","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-rapports-dapplication"],"acf":[],"yoast_head":"\nCOVID-19 : moteur lin\u00e9aire utilis\u00e9 comme poumon artificiel pour les tests de masques<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Des chercheurs en biofluidique testent l'effet protecteur des masques dans le cadre de la pand\u00e9mie COVID-19 avec des moteurs lin\u00e9aires LinMot.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link 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