Bien que la robotique de rééducation – faisant appel à des dispositifs qui guident les mouvements pendant la thérapie – ait amélioré l’entraînement des personnes souffrant de lésions de la moelle épinière, son efficacité reste limitée. Sans engagement musculaire actif, les mouvements assistés par robot ne suffisent pas à réentraîner suffisamment le système nerveux, a indiqué l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) dans un communiqué.
Dirigée par Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch, une équipe du centre NeuroRestore vient de mettre au point un système qui intègre une neuroprothèse spinale à la robotique de rééducation. Le dispositif délivre des impulsions électriques au bon moment pour stimuler les muscles en harmonie avec les mouvements robotiques, ce qui entraîne une activité musculaire naturelle et coordonnée pendant la thérapie. Non seulement cette avancée améliore la mobilité immédiate, mais elle favorise le rétablissement à long terme, selon ces travaux publiés mercredi dans la revue «Science Robotics».
Protocoles de rééducation
«L’intégration parfaite de la stimulation spinale à la rééducation ou à la robotique récréative accélérera le déploiement de cette thérapie dans les soins standard», explique Grégoire Courtine, cité dans le communiqué. Cette adaptabilité devrait permettre aux professionnels de la rééducation d’intégrer cette technologie dans les protocoles de rééducation du monde entier.
La nouvelle technique repose sur un stimulateur implanté dans la moelle épinière qui délivre une stimulation épidurale électrique biomimétique. Contrairement à la stimulation électrique fonctionnelle traditionnelle, cette méthode active les motoneurones plus efficacement en imitant les signaux nerveux naturels.
Les scientifiques ont intégré leur stimulateur à divers dispositifs de rééducation robotisés, notamment des tapis roulants, des exosquelettes et des vélos stationnaires, pour garantir que la stimulation est précisément synchronisée avec chaque phase du mouvement. Le système utilise des capteurs sans fil pour détecter le mouvement des membres et ajuster automatiquement la stimulation en temps réel, ce qui permet une expérience fluide pour l'utilisateur.
Etude de validation
Dans une étude de validation portant sur cinq personnes, la combinaison de la robotique et de la stimulation épidurale électrique a permis une activation musculaire immédiate et soutenue. Non seulement les participants ont retrouvé la capacité de mobiliser les muscles pendant la thérapie assistée par robot, mais certains ont également amélioré leurs mouvements volontaires même après la désactivation de la stimulation.
Les scientifiques ont également travaillé en étroite collaboration avec des centres de rééducation pour tester l’intégration du système aux dispositifs robotiques largement utilisés.
«Nous avons visité plusieurs centres de rééducation pour tester notre technologie de stimulation avec les systèmes robotiques qu’ils utilisent couramment. C’était extrêmement gratifiant de voir leur enthousiasme», soulignent Nicolas Hankov, chercheur au NeuroRestore, et Miroslav Caban, chercheur au BioRob, principaux auteurs de l’étude.
Faire du vélo
L’étude a également montré le potentiel de cette approche au-delà des contextes cliniques, puisque des participants utilisaient le système pour marcher avec un déambulateur et faire du vélo à l’extérieur, validant ainsi son impact réel. Cette technologie offre ainsi une approche de rééducation plus efficace que la robotique seule. En la rendant plus dynamique et plus engageante, elle a le potentiel d’améliorer considérablement le rétablissement des lésés de la moelle épinière
D’autres essais cliniques seront nécessaires pour établir les bénéfices à long terme, mais ces premiers résultats suggèrent que l’intégration des neuroprothèses à la robotique de rééducation pourrait redéfinir le rétablissement de la mobilité après une paralysie.
