Rentrer chez soi avec un robot de rééducation
Les mains sont nos outils les plus importants. Chez de nombreux survivants d'une attaque cérébrale, la fonction de la main est fortement limitée. Les chercheurs de l'ETH développent des solutions inédites qui aident les personnes concernées dans leur thérapie - et dans leur vie quotidienne.
Les mains sont nos outils les plus importants. Chez de nombreux survivants d'une attaque cérébrale, la fonction de la main touchée est fortement limitée. Malgré une physiothérapie et une ergothérapie intensives au cours des premières semaines, deux tiers des personnes touchées ne peuvent ensuite utiliser leur main affectée que de manière limitée. Pour l'autonomie dans la vie quotidienne, il s'agit d'une grave restriction. Roger Gassert, professeur de technique de rééducation à l'ETH Zurich, souhaite changer cela.
"La robotique est déjà assez largement utilisée dans la thérapie dans les cliniques et les centres de rééducation", explique Gassert. Il estime toutefois qu'il est nécessaire d'agir surtout dans la phase où les patientes et les patients quittent les cliniques et les centres de rééducation pour réintégrer leur environnement familier. "Le passage à la vie quotidienne est délicat", explique Gassert. En effet, à partir du moment où un patient est livré à lui-même, il a tendance à utiliser davantage sa main valide et à soulager la main moins fonctionnelle. Avec des conséquences fatales : Non seulement la main affaiblie reste non entra?née, mais les capacités acquises avec difficulté pendant la rééducation sont à nouveau perdues, les restrictions et les conséquences de la paralysie s'aggravent.
Utiliser ou perdre
Un entra?nement continu des fonctions de la main pourrait y remédier. D'autres avantages : Lors de l'entra?nement des fonctions de la main, le bras est toujours déplacé et renforcé en même temps. "En outre, la préhension n'implique pas seulement la force musculaire, mais aussi la sensorialité et l'interaction dynamique avec l'environnement, ce qui favorise également la cognition", explique Gassert. Seulement : comment motiver les personnes concernées à continuer d'entra?ner et d'utiliser leur main limitée à la maison ?
Gassert et son équipe poursuivent deux voies : d'une part, ils veulent développer un robot qu'ils ont mis au point pour la thérapie des fonctions de la main en clinique, de manière à ce qu'il puisse également être utilisé à domicile. D'autre part, là où cette approche n'a que peu de chances d'aboutir, un exosquelette de main doit aider les personnes concernées à saisir des objets. Ces deux techniques sont déjà testées avec des partenaires hospitaliers. Mais ce qui fonctionne dans le cadre protégé d'un environnement de rééducation n'est de loin pas encore adapté à une utilisation quotidienne à domicile.
Avec le robot thérapeutique ReHapticKnob, le patient interagit avec deux modules de doigts qui se déplacent l'un par rapport à l'autre et permettent ainsi un mouvement de préhension ou qui peuvent également tourner ensemble. Différents capteurs permettent une saisie détaillée des fonctions motrices et sensorielles de la main. L'appareil peut ainsi représenter une large palette d'objets virtuels aux caractéristiques différentes que le patient peut ressentir. Au moyen de la réalité virtuelle, il peut également vérifier visuellement la t?che de préhension. Basés sur une approche thérapeutique neurocognitive, des exercices thérapeutiques neurocognitifs spécifiques ont été développés en collaboration avec la clinique Hildebrand de Brissago et implémentés sur le robot. Le niveau de difficulté est automatiquement adapté en fonction des progrès thérapeutiques constatés.
Dans le setting de la thérapie clinique, le robot est utilisé avec un bon succès, comme une étude a pu le démontrer. Il reste à voir si cette approche fonctionne également pour l'utilisation à domicile. "On ne peut pas simplement équiper les patients d'un tel appareil et leur dire : "Maintenant, fais-le"", fait remarquer Gassert. Une étude de suivi doit d'abord tester comment les patients s'en sortent lorsqu'ils peuvent utiliser les appareils de manière autonome à la clinique en dehors des heures de thérapie, après une introduction.
Réduction maximale
Si les technologies doivent être utilisées à la maison, elles doivent avant tout être maniables, faciles à utiliser, sans accident et si possible sans entretien, sait Gassert. La devise doit être "Reduce to the max". L'exosquelette de main Tenoexo a déjà parcouru une grande partie du processus de réduction. Il doit être utilisé au quotidien pour aider à saisir des objets réels. "Aujourd'hui, on voit des appareils assez complexes et lourds, qui peuvent peut-être faire beaucoup, mais qui sont à peine portables et difficiles à enfiler tout seuls", explique Gassert. En revanche, l'exosquelette du laboratoire de Gassert est extrêmement simple. Les chercheurs ont ainsi découvert que quatre types de poignées suffisent pour tenir 80 pour cent de tous les objets.
C'est pourquoi l'exosquelette ne peut fermer que tous les doigts à la fois. Des ressorts veillent à ce qu'ils s'adaptent de manière élastique à l'objet. Le "moteur" est logé dans un petit sac à dos. Au total, l'exosquelette pèse moins de 150 grammes. Le sponsor donne l'ordre de bouger en appuyant simplement sur un bouton. L'équipe de Gassert a délibérément renoncé à la technique des capteurs ou même à la commande par des connexions aux nerfs ou au cerveau (technique dite BCI). "Bien s?r que c'est passionnant - mais pour l'instant, c'est encore beaucoup trop sensible aux perturbations et aux erreurs dans la vie quotidienne", fait remarquer Gassert.
Il poursuit résolument sa vision d'apporter la rééducation et l'assistance robotisées dans la vie quotidienne. ? l'avenir, il pourra non seulement collaborer avec des cliniques et des partenaires de Suisse et des pays voisins, mais aussi développer sa vision dans le nouveau module de recherche "Future Health Technologies" au Singapore-ETH Centre. A ses yeux, l'environnement singapourien est idéal : des partenaires de recherche compétents, une société technophile et un système de santé au maillage serré qui accompagne les patients jusqu'à leur domicile. "Nous espérons ainsi avoir un accès plus facile aux patients à domicile".?
Ce texte est paru dans l'édition actuelle du magazine de l'ETH. Globe est paru.