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MYOELECTRIC INTERFACING WITH SENSORY-MOTOR INTEGRATION

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Un contrôle rétroactif pour la prothétique

Des scientifiques ont travaillé sur un système de commande en boucle fermée pour la prothétique et les robots de réhabilitation qui aideront le système neuromusculaire à apprendre via des signaux de rétroaction lorsque les appareils sont utilisés.

Économie numérique
Santé

Lorsque l'on essaie d'atteindre un objet, la rétroaction sensorielle des muscles, des articulations et du système visuel aide le corps à effectuer de petites corrections pour atteindre l'objectif avec rapidité et précision. Cette rétroaction apporte une aide mais modifie également les circuits neuronaux concernés pour un meilleur fonctionnement la fois suivante – comme lorsque l'on apprend à rouler à vélo. Décoder l'activité électrique des muscles du squelette via électromyographie (EMG) pour remplacer ou réparer une fonction motrice perdue avec de la prothétique est la base des interfaces myoélectriques disponibles actuellement. Malgré les connaissances disponibles pour inclure la rétroaction dans l'apprentissage neuromusculaire, elles restent au niveau du laboratoire, et un pont reste encore à créer pour combler l'écart entre la recherche et l'industrie. L'objectif du projet MYOSENS (Myoelectric interfacing with sensory-motor integration), financé par l'UE, était d'établir ce pont avec l'aide d'un consortium de partenaires universitaires et industriels de renommée mondiale. C'est la première initiative qui a étudié de manière systématique les effets de l'intégration sensori-motrice dans deux applications très importantes: le contrôle prothétique myoélectrique et la réhabilitation de la fonction motrice chez les patients victimes d'une attaque. Le concept requiert la transmission à l'utilisateur d'informations sur le statut de la prothétique ou des robots de réhabilitation. Les scientifiques ont donc développé une plateforme de simulation en temps réel pour concevoir et tester les composants d'un système prothétique. Cette plateforme a été utilisée pour déterminer les variables de rétroaction pouvant être mesurées et transmises. Une meilleure compréhension de l'importance relative des variables a conduit à la définition d'un système prothétique en boucle fermée complet pour un contrôle optimal de la préhension. Les partenaires industriels ont produit deux dispositifs robotiques de réhabilitation: le RehaArm pour la zone du membre supérieur et de l'épaule, et Amadeo pour la réhabilitation des doigts et de la main. Aucun des deux ne dispose de la capacité d'acquisition en ligne et du traitement des signaux EMG multicanaux. Les partenaires universitaires de MYOSENS ont développé ce logiciel qui est maintenant intégré dans les deux systèmes robotiques. MYOSENS a systématiquement analysé l'intégration de l'interaction sensorimotrice à la prothétique et à la robotique; deux technologies clés de réhabilitation. Le cadre du système de contrôle en boucle fermée a considérablement augmenté les capacités des systèmes de réhabilitation. Ces résultats auront d'importants impacts sociaux et économiques dans un avenir proche, étant donné qu'actuellement aucun dispositif incorporant un tel système n'est disponible. Le potentiel commercial de MYOSENS est donc excellent et les perspectives pour les patients extrêmement prometteuses.

Mots‑clés

Prothétique, neuromusculaire, MYOSENS, interface myoélectrique, intégration sensorimotrice, robotique

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