Une équipe d’ingénieurs de l’université du Wisconsin-Madison a conçu un système de drone permettant d’acheminer rapidement un défibrillateur externe automatisé (DEA) dans des zones reculées.
En février 2025, l’équipe a eu l’occasion de tester l’efficacité de ce système dans les forêts du nord du Wisconsin, après l’une des courses de ski de fond les plus emblématiques au monde. « Se déplaçant à plus de 40 miles par heure, un drone peut délivrer un DEA rapidement et en toute sécurité en évitant les obstacles au sol – dans ce cas, les skieurs, les spectateurs et la forêt elle-même », explique Lennon Rodgers, directeur du Grainger Engineering Design Innovation Laboratory (DI Lab) au sein du College of Engineering de l’UW-Madison et ingénieur sur le projet.
Organisée chaque année depuis plus de cinquante ans entre les villes de Cable et Hayward, dans le nord du Wisconsin, l’American Birkebiner est la troisième plus grande course de ski au monde. Les événements de la « semaine Birkie » attirent plus de 11 000 skieurs du monde entier qui participent à des épreuves de types et de distances variés.
La première épreuve, un « marathon de ski », est une course de 50 kilomètres en skate et de 55 kilomètres en classique sur un parcours difficile et vallonné qui se termine sur la rue principale de Hayward. La majeure partie du parcours traverse des zones forestières sauvages avec un accès routier limité, ce qui signifie également qu’il est difficile pour les premiers intervenants d’atteindre rapidement les participants qui ont besoin d’une aide médicale urgente.
Ce fut le cas en 2023. Deux skieurs ont été victimes d’un arrêt cardiaque au cours d’une course. L’un d’eux s’est produit près de la ligne d’arrivée ; cette personne a reçu immédiatement les soins nécessaires à sa survie. L’autre arrêt cardiaque s’est produit sur le parcours. Un témoin a immédiatement commencé la réanimation cardio-pulmonaire, mais le personnel médical qui parcourait les 34 miles du parcours en motoneige n’a pas pu arriver à temps pour réanimer le skieur.
« Le temps est un facteur essentiel lors d’un arrêt cardiaque », explique M. Rodgers. « Les chances de survie d’une personne diminuent de 10 % à chaque minute où la défibrillation n’est pas administrée. »
Le médecin de course du Birkebiner, Jesse Coenen, a demandé à Rodgers de trouver une meilleure solution. Pour ce projet, M. Rodgers s’est inspiré en partie de Justin Boutilier, ancien membre de la faculté d’ingénierie industrielle et des systèmes de l’UW-Madison, qui a créé un cadre pour un réseau de drones équipés d’un DEA.
En collaboration avec Coenen, Rodgers et son collègue John Lombardo, instructeur au DI Lab, ont conçu et construit un système de transport de DEA fixé à la base d’un drone commercial DJI. Le drone utilise les coordonnées GPS pour atteindre sa destination. Ensuite, alors que le drone plane bien au-dessus de la canopée des arbres, son pilote abaisse à distance le DEA au sol grâce à un cordon en Kevlar, libère le DEA et ramène le drone à la base.
Rodgers a emmené le drone au 2025 Birkebiner, où les pilotes Wayne Baker et Michael Randall de DJI l’ont testé après la fin de tous les événements. Leur objectif ? Simuler des scénarios de sauvetage potentiels pour les futures courses du Birkebiner.
Selon M. Rodgers, l’exercice pourrait laisser entrevoir un avenir dans lequel les organisateurs de la course s’appuieraient en partie sur une flotte de drones équipés d’un DEA et capables de répondre rapidement à des situations d’urgence n’importe où sur le parcours du Birkebiner. « Nous recherchons également d’autres collaborateurs », ajoute-t-il. « Par exemple, un système comme le nôtre pourrait être installé au sommet d’un hôpital et atteindre un rayon de 3 km autour de l’hôpital en quelques minutes. Outre les DEA, notre système pourrait fournir d’autres petits équipements essentiels, tels que des auto-injecteurs d’épinéphrine ou des gilets de sauvetage. »
Outre Lombardo, les autres ingénieurs collaborateurs de Rodgers sont Craig Conner et Kris Biegler, professeurs adjoints en génie mécanique, et Rebecca Alcock, étudiante en doctorat en ingénierie industrielle et des systèmes. Dans le cadre d’un projet connexe, Rodgers conseille également Reese Highbloom, Chris Wilmoth, Carter Schreiber et Connon Keenan, un groupe de terminales en génie mécanique qui se concentre sur la livraison de DEA par drones dans les zones rurales.
Légende de l’image : Les ingénieurs de l’UW-Madison ont mis au point un système permettant à un drone d’acheminer un DEA dans des zones reculées. Ils l’ont testé en février 2025 sur une piste de ski de fond qui traverse une zone sauvage dans le nord du Wisconsin. Photo : Lennon Rodgers.
