Un système de rééducation à base d’exosquelette pour les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral
Les accidents vasculaires cérébraux constituent l’un des plus grands fléaux auquel les soins de santé européens sont confrontés: chaque année, le coût lié à ces attaques atteint plus de 62 milliards d’euros. Les patients souffrent d’une invalidité à long terme, et les efforts de rééducation n’offrent aux plus chanceux qu’une récupération motrice incomplète. Les principales déficiences qui affectent les patients victimes d’un accident vasculaire cérébral comprennent l’hémiparésie des membres supérieurs, ainsi que, dans 60 % des cas, l’incapacité d’utiliser leur main parétique dans leurs activités quotidiennes. Ces deux problèmes ont été spécifiquement abordés par le projet RETRAINER, qui s’est concentré sur les tâches suivantes: atteindre une position dans l’espace (rééducation du bras) et saisir un objet (rééducation de la main). La technologie de RETRAINER s’appuie sur les résultats du projet MUNDUS, financé au titre du 7e PC, qui a traité différents degrés de handicap et de graves déficiences motrices. Le projet a examiné différents modules d’interaction afin de détecter l’intention du patient (BCI, oculométrie, EMG) et de fournir une assistance (SEF, moteurs actifs sur exosquelette). En plus d’appliquer ces technologies à une population différente, RETRAINER modifie le paradigme en passant de l’assistance à la rééducation. L’équipe a réduit la variété des modalités d’interaction et s’est concentrée sur une combinaison de détection de la volonté basée sur l’EMG, un exosquelette passif et la SEF pour autonomiser le processus de rééducation. «La principale demande des cliniciens et des patients était d’avoir un système capable d’aider ses utilisateurs à bouger leur bras et leur main sans les remplacer. Pour répondre à ce besoin de rééducation du bras, nous avons opté pour la stimulation neuromusculaire électrique (NMES) myocontrôlée, afin de contrôler le mouvement du bras à l’aide d’un exosquelette», explique Madame Maria Bulgheroni, coordinatrice de RETRAINER. La NMES exploite l’activité motrice volontaire résiduelle des patients pour déclencher une stimulation électrique qui les accompagnera dans leur mouvement. Les patients peuvent donc entièrement participer à l’exercice de rééducation avec l’aide suffisante du système NMES. Le système de rééducation de la main du projet exploite également la NMES, mais il nécessitait un système très personnalisé pour le poignet et les doigts. Afin d’obtenir les meilleurs résultats pour chaque patient, RETRAINER a recouru à des matrices d’électrodes qui permettent une sélection minutieuse du point de stimulation grâce à une «électrode virtuelle». De plus, l’équipe du projet a conçu un ensemble d’objets intelligents qui initient l’exécution des tâches fonctionnelles quotidiennes et contribuent à rééduquer les zones du corps affectées. «Par rapport à son homologue MUNDUS, l’exosquelette RETRAINER a été reconçu pour être léger, facile à monter et pour répondre aux lignes directrices fournies par les cliniciens. Nous avons revu l’orthèse de la main tout en profitant de la fabrication additive. Nous avons également développé un nouveau stimulateur et un démultiplexeur pour le réseau d’électrodes et ajouté une unité de contrôle compacte utilisant un processeur commercial à faible coût. Nous avons mis en œuvre la stratégie de détection volontaire par EMG; et reconçu et autonomisé des objets interactifs en recourant aux derniers dispositifs disponibles dans le domaine RF. Tous ces changements ont nécessité des efforts considérables, mais ont permis de réaliser de grandes avancées», poursuit Madame Bulgheroni. Bien que la technologie de RETRAINER soit actuellement testée à l’échelle clinique, Madame Bulgheroni avance que les résultats préliminaires sont très prometteurs pour les deux systèmes. «Les critères cliniques montrent une très nette amélioration de la récupération motrice chez les patients qui ont utilisé le système RETRAINER, par rapport au groupe de patients témoin. Cela suggère que le concept et la stratégie mis en œuvre par RETRAINER contribuent positivement et considérablement au processus de rééducation des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral», déclare-t-elle, enthousiaste. Le consortium envisage déjà d’élargir la population cible des patients aigus et subaigus aux patients chroniques, qui devraient fortement bénéficier de la mise à disposition de systèmes de rééducation à domicile.
Mots‑clés
RETRAINER, exosquelette, accident vasculaire cérébral, récupération, MUNDUS, rééducation du bras, rééducation de la main, stimulation neuromusculaire électrique, NMES, essai clinique
