Jean-Romain Roy, étudiant au programme de génie électrique à Polytechnique, met la touche finale au prototype de respirateur artificiel que son équipe soumettra dans quelques heures au Défi Respirateur Code Vie. (Photo : Jean-Romain Roy)

Créer un respirateur artificiel... en 10 jours

Terré dans son logement du quartier Mile-End à Montréal, Jean-Romain Roy fait partie des membres de la communauté de Polytechnique qui ont mis à profit leurs compétences pour contribuer à la lutte contre la COVID-19.

En peu de temps, l’étudiant à temps partiel au programme de génie électrique a transformé son studio en véritable laboratoire de prototypage. C’est là qu’a pris forme, la fin de semaine dernière, le respirateur artificiel que son équipe et lui soumettront aujourd’hui même, 31 mars 2020, aux juges du Défi Respirateur Code Vie.

Des respirateurs innovants

Le Défi Respirateur Code Vie a pour objectif de brasser les idées autour de la conception de respirateurs artificiels, des appareils devenus indispensables à la survie de milliers d’individus atteints de la COVID-19 partout sur la planète.

Jean-Romain Roy s’y est intéressé le 18 mars dernier, jour du lancement du Défi. Quelques minutes plus tard, il avait déjà enrôlé dans son équipe trois de ses amis, qui à leur tour ont fait appel à leur réseau.

« En moins de 24 heures, nous étions 24 personnes dans notre groupe [dans la messagerie] Slack », raconte-t-il. « Il y avait des étudiants en génie, des médecins et même des inhalothérapeutes. C’était fantastique de sentir qu’autant de personnes voulaient donner de leur temps! »

Photo de gauche : L'équipe a testé son prototype avec un bruyant compresseur d'air. « Mes voisins doivent vraiment se demander ce que je fais ici! », explique en riant Jean-Romain Roy. Photo de droite : Le prototype développé en moins de dix jours fonctionne en plusieurs modes, générant entièrement la respiration ou assistant celle d'un patient potentiel. (Photos : Jean-Romain Roy)

Top chrono

Le groupe s’est rapidement mis au travail. Après avoir étudié les différents modèles de respirateurs existants, les apprentis ingénieurs du groupe se sont penchés sur leurs claviers pour concevoir les plans de chaque module. Les experts en santé, eux, les ont conseillés à chaque étape du processus.

Il va sans dire que les outils de vidéoconférence et de messagerie ont été indispensables à ces échanges, surtout que deux des participants se trouvent présentement en France.

De son côté, Ian Gagnon, un étudiant au baccalauréat-maîtrise intégré en génie biomédical, s’est rendu au PolyFab Normand-Brais pour profiter d’un prêt d’équipement exceptionnel résultant de la situation hors du commun dans laquelle le Québec est plongé ces jours-ci. « J’ai pu emprunter deux imprimantes 3D et deux stations de soudure », confie l’habitué de l’atelier de fabrication collaboratif de Polytechnique.

En combinant le travail de ces outils à celui de deux imprimantes 3D dont disposaient déjà les membres du groupe, et en ajoutant l’apport d’un machiniste pour usiner des pièces en acier inoxydable, l’équipe de Jean-Romain Roy a accéléré la cadence de production.

« Chacun a travaillé de son côté ou en équipe de deux pour développer les modules, puis ils sont venus à tour de rôle chez moi pour les assembler », explique-t-il.

À quelques heures de la remise d’une vidéo et de documents écrits présentant le prototype, le leader du groupe se félicite déjà du chemin parcouru. « C’est fantastique d’avoir réussi tout ça en seulement 10 jours! », ajoute-t-il.

 

L'équipe formée en partie d'étudiants de Polytechnique a créé une vidéo remise aux juges du Défi Respirateur Code Vie pour démontrer comment fonctionne leur respirateur artificiel.


Il espère maintenant que les outils développés par son équipe profiteront à d’autres, la documentation de chaque équipe qui participe au Défi étant libre de droits et rendue publique sur Internet.

« Dans certains pays, il est difficile d’avoir accès à un respirateur artificiel », souligne-t-il. « Si d’autres peuvent s’inspirer de ce qu’on a fait pour créer leur appareil, ce sera une belle récompense. »

Une plateforme d’échange pour démarrer des projets

Pendant que plusieurs équipes se préparaient à concevoir un prototype de respirateur artificiel, Alexandre Ferreira Benevides, lui, a mis à la disposition de celles-ci une série d’outils informatiques pour clavarder, planifier le travail et modéliser à distance.

« Cela a permis de regrouper rapidement plus de 70 personnes de différentes équipes », raconte l’ingénieur et coordonnateur des ressources techniques au Laboratoire d’enseignement des systèmes intégrés en aérospatiale du Québec (LÉSIAQ) de Polytechnique. « Tout le monde s’est rapidement mis à échanger des idées et des solutions. »

En plus d’attirer des spécialistes du génie et du monde de la santé, l’initiative a intéressé des gens de communications et de lettres. Ceux-là ont lancé le portail web SantéLibre.ca, une plateforme qui cherche à amarrer les besoins du milieu de la santé à des équipes d’ingénieures et d’ingénieurs capables de leur fournir des solutions.

« Par exemple, le CIUSSS du Nord-de-l'Île-de-Montréal nous a demandé de leur fournir 50 connecteurs imprimés en 3D le temps que leur approvisionnement arrive », raconte M. Benevides. « On a aussi démarré un projet de conception d’une boîte de protection pour aider le personnel soignant responsable des intubations. »

Les innovations qui naîtront de ses collaborations seront toutes libres de droits. « On souhaite aider le plus grand nombre possible de personnes », ajoute-t-il.

Le groupe cherche actuellement à grossir ses rangs avec différentes expertises, notamment des concepteurs CAO, des rédacteurs, des programmeurs d’applications frontales (front-end en anglais) et d’applications dorsales (back-end en anglais) ainsi que de gens ayant accès à des imprimantes 3D ou à une capacité de prototypage de calibre industriel.

Une application pour traquer le virus

Alors que plusieurs cherchent à faciliter le travail du personnel soignant, d’autres souhaitent traquer le virus pour freiner la pandémie.

Plusieurs groupes québécois travaillent présentement sur une application qui permettrait de retrouver les déplacements d’un individu infecté grâce à son téléphone mobile, à condition qu’il ait téléchargé l’application. Une solution qui soulève bien évidemment des enjeux de protection de la vie privée.

Voilà pourquoi l’un de ces groupes a approché Gabriela Nicolescu, professeure titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel à Polytechnique Montréal et spécialiste des questions de cybersécurité. « L’idée, c’est de faire en sorte que les données de déplacement d’un individu restent sur le téléphone », explique-t-elle.

Le projet attend présentement la bénédiction des gouvernements avant d’aller de l’avant, ajoute-t-elle. Advenant que ce soit le cas, Mme Nicolescu et d’autres professeurs de Polytechnique pourraient s’impliquer afin de garantir la sécurité de l’application.

Des dizaines d’autres projets

Mis à part ces projets exécutés dans l’urgence, plus d’une dizaine d’autres initiatives impliquant des professeurs de Polytechnique relativement à la crise de la COVID-19 ont été mises en branle au cours des deux dernières semaines.

L’un d’eux se penche sur la détection du virus, alors que d’autres cherchent à améliorer la sécurité du personnel hospitalier ou à accélérer la fabrication de prototypes. Les équipements du PolyFab Normand-Brais et ceux du Centre de caractérisation microscopique des matériaux (CM)2 seront notamment mis à profit.

Si elle a révélé aux humains leur vulnérabilité, la crise engendrée par la COVID-19 a aussi montré toute la flexibilité des membres de la communauté de Polytechnique ainsi que leur désir de servir le bien commun.

En savoir plus

Site du projet de respirateur soumis au Défi Respirateur Code Vie (en anglais)
Portail web SantéLibre.ca
Site du Défi Respirateur Code Vie
Site du PolyFab Normand-Brais
Fiche du Laboratoire d’enseignement des systèmes intégrés en aérospatiale du Québec (LESIAQ)
Fiche d’expertise du Centre de caractérisation microscopique des matériaux (CM)2
Site du Département de génie électrique
Site du programme de génie biomédical
Site du Département de génie informatique et génie logiciel