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L’événement

LE QUOTIDIEN DU MÉDECIN
Mardi 3 avril 2018 – n° 9653

EXOSQUELETTES, LA MARCHE EN AVANT

DR

Les exosquelettes introduits en médecine physique et de réadaptation (MPR) depuis près de 20 ans,
ont aujourd’hui le vent en poupe grâce à une nouvelle indication : l’assistance à la marche. Les premiers
sont utilisés en complément de la rééducation post-AVC (couplés à des jeux virtuels). Les seconds
s’adressent aux paraplégiques, la technologie n’est qu’à ses débuts et beaucoup reste à faire. 

●●Après les modèles américains Ekso
et Indego, l’israélien Rewalk, le néozélandais REX et bientôt Atalante de
la start-up française Wandercraft,
sans parler des prototypes ambitieux
du CEA, les exosquelettes de marche
se multiplient et mettent le coup de
projecteur sur l’utilisation plus générale des exosquelettes en médecine.
Gadgets médicaux ou révolution
technologique, qu’apportent les
exosquelettes en médecine physique
et de réadaptation (MPR) ?
Par exosquelette, il faut entendre un ensemble d’armature mécanique, généralement métallique,
placé autour d’un membre afin de
guider et d’améliorer le mouvement,
le système étant le plus souvent
motorisé et équipé d’un logiciel. La
frontière entre exosquelette, robot
et orthèse est parfois ténue. « Il faut
bien distinguer deux types d’exosquelettes en MPR », explique le
Pr Isabelle Laffont, du CHU de Montpelllier et chercheuse à l’université
de Montpellier au sein du laboratoire Euromov dédié au mouvement.
« Il existe d’un côté des exosquelettes de rééducation, pour le membre
inférieur ou pour le membre supérieur, couplés le plus souvent à des
jeux virtuels, et de l’autre des exosquelettes de suppléance de la marche
pour les personnes paralysées, poursuit-elle. À l’interface de ces deux catégories, des exosquelettes de marche se
positionnent pour une double fonction d’assistance et de rééducation,
comme Ekso qui a déjà implémenté
une forte composante de rééducation
et Atalante qui s’y prépare ». 
Si les exosquelettes de rééducation sont utilisés depuis environ
une vingtaine d’années, les exosquelettes de marche au prix prohibitif
sont encore très peu répandus. Développée initialement pour l’armée
aux États-Unis et au Japon, la technologie a été appliquée aux blessés
de guerre puis aux handicapés. Pour
l’instant, seules quelques unités
du modèle Rewalk sont disponibles
en France. 

Une évaluation décevante

Quel recul a-t-on sur les exosquelettes de rééducation, qui sont
des machines fixes aujourd’hui ?
Une quarantaine d’établissements
publics et privés sont actuellement équipés en France. Pour les
membres inférieurs, il s’agit essentiellement d’exosquelette avec
rééducation sur tapis roulant, le
plus répandu en France étant le

modèle suisse Lokomat. Pour les
membres supérieurs, il existe une
très grande variété de modèles, la
plupart étant des machines avec
poignée pour bouger le bras dans
un environnement virtuel à l’aide de
jeux vidéo, par exemple Inmotion,
Armeo power ou Armeo spring. Par
ailleurs, des petits systèmes sont en
développement, par exemple pour la
main, le genou ou encore le dos (cf cicontre).
La barre était très haute quand
les exosquelettes sont arrivés. « Au
début du Lokomat, on avait l’espoir de réactiver le générateur spinal
de marche chez les paraplégiques,
cela n’a pas été le cas », se souvient le
Dr Agnès Roby-Brami, chercheuse
INSERM à l’Institut des systèmes
intelligents et de robotique (ISIR).
Pour la rééducation des membres
supérieurs ou inférieurs, les études
randomisées et contrôlées de performance ne sont pas concluantes.
« Il n’y a pas de preuve absolue de
supériorité en termes d’efficacité, en
dehors de la phase très précoce au
décours d’un AVC », estime Isabelle
Laffont. 
« L’évaluation est décevante, renchérit le Pr Olivier Rémy-Néris, qui
a mené une étude chez 200 patients
dans 21 établissements en France
sur l’utilisation en rééducation postAVC (à paraître courant avril). Globalement, aujourd’hui, ces dispositifs
ne font pas mieux que ce que font les
ergothérapeutes et les kinés, c’est
déjà très bien mais ce n’est pas une
révolution ».

Une avance pour les membres
supérieurs

Dans cette grosse étude comparant l’intérêt du robot par rapport
à des exercices réalisés seuls sans
aide, l’ensemble des patients suivait
une rééducation normale plusieurs
heures par jour. « Le temps rajouté
de robot n’a pas apporté de bénéfices supplémentaires », explique le
Pr Rémy-Néris. À J30 de la fin de la
rééducation (membres supérieurs
ou inférieurs), les résultats étaient
équivalents dans les deux groupes. 
Pour le Pr Rémy-Néris, ces outils
sont intéressants pour l’intensification de la rééducation. Le Dr Agnès
Roby-Brami abonde en ce sens :
« L’intérêt essentiel est de rendre le
travail plus facile, plus ludique et
plus intensif. L’effet quantitatif est
très intéressant pour la plasticité
cérébrale. Pour le membre supérieur,
on peut multiplier par 10 les mouvements actifs lors d’une séance. » Le
Pr Laffont ajoute que « la robotique
permet d’économiser le temps et la
santé des kinés ». Ce à quoi Agnès
Roby-Brami renchérit : « Les patients
sont attirés par ces nouvelles technologies et les thérapeutes peuvent se
spécialiser sur des tâches non réalisables par les exosquelettes. »
Une nuance cependant, les ro-

DR

Les exosquelettes de marche
surfent sur la vague, une déferlante de modèles est en train
d’occuper le marché. Mais les
exosquelettes sont utilisés en
médecine physique et de réadaptation (MPR) depuis près de
20 ans. Que faut-il attendre des
uns et des autres pour la santé ?

PHANIE

Médecine physique et de réadaptation
Exosquelette, une évolution en santé, pas (encore)
une révolution 

L’intérêt essentiel est de rendre
le travail plus facile,
plus ludique et plus intensif
bots du membre supérieur semblent
avoir des résultats plus encourageants. « L’amélioration semble un
peu meilleure, même s’il est bien difficile de déterminer ce qui est réellement
à l’origine de cet avantage, reconnaît
le Pr Rémy-Néris. Les études intègrent
des robots différents à des phases différentes de prise en charge ». Les jeux
vidéos, essentiellement développés
pour les membres supérieurs, jouent
certainement un rôle. 
Pour le Dr Roby-Brami, la différence d’efficacité s’explique en partie
par le mode actif aidé, qui est développé pour les membres supérieurs,
par exemple avec l’Armeo power ou
l’Armeo Spring, mais pas pour les
membres inférieurs. « Le patient fait
l’effort et le robot l’aide pour des gestes
préenregistrés. Le robot s’adapte à
ce que le patient peut faire volontairement, le patient peut exprimer sa
motricité », précise-t-elle.

Un nouveau champ avec les exos
« homme augmenté »

Pour les exosquelettes existants
de type « homme augmenté », les
spécialistes sont sur la réserve. Pour
la fonction d’assistance, les exosquelettes sont encore loin de pouvoir
remplacer le fauteuil roulant. « C’est
très fatigant, très encombrant et très
lourd, estime Agnès Roby-Brami.
Cela peut être intéressant en complément. »
Des bénéfices à la station debout
sont attendus pour la santé (troubles
trophiques fonction digestive, urinaire, ostéoporose, bien-être psychologique). Au-delà, les bénéfices
en termes de récupération n’ont
pas encore apporté leurs preuves.
« L’utilisation en prescription au
long cours n’est pas cadrée, explique
le Pr Rémy-Néris. Il n’y a encore
aucune évaluation. Ces nouveaux
matériels ouvrent des perspectives et
auront peut-être une place à l’avenir
dans des sous-groupes de patients,
qu’il reste à définir. C’est le tout début
de l’histoire. »
Dr Irène Drogou

Des résultats encourageants
pour la rééducation
des membres supérieurs

Un retour nécessaire
au concept de la marche
●● « Le niveau de maturation des exosquelettes est très faible actuellement »,
le constat sans appel du Pr Isabelle
Laffont est largement partagé. « La
question de la récupération motrice
n’est pas approfondie ni assez abordée », regrette le Pr Olivier Rémy-Néris. Le Dr Agnès Roby-Brami déplore
« un manque de lien entre robotique
pure et la physiologie du mouvement ».
Au-delà de la robotique et de l’intensification, « on ne sait toujours pas ce
qu’il faut faire à un patient pour qu’il
récupère davantage », renchérit Olivier
Rémy-Néris.
Vaut-il mieux rééduquer articulation par articulation ou entraîner
le mouvement à partir de la distalité
sur le modèle des robots end-effector ? Les spécialistes sont unanimes,
la question scientifique reste ouverte.
« Il y a un vrai problème de concept de la
marche, explique Isabelle Laffont. Aujourd’hui, il n’y a pas d’argument physiologique pour dire qu’une méthode est
meilleure que l’autre ».
La spécialiste de Montpellier suggère une complémentarité dans les
indications. « À mon sens, il faut beaucoup affiner les indications, développet-elle. À un moment donné, un patient
pourra relever d’une rééducation
articulation par articulation, pour un
autre et/ou à un autre moment, une rééducation end-effector sera plus adaptée. » La rééducation des membres
inférieurs pourrait bénéficier du
développement du mode actif aidé, estime Agnès Roby-Brami. « Aujourd’hui,
l’exosquelette des membres inférieurs
porte l’individu sans se préoccuper des
mouvements résiduels », relève-t-elle. 
Pour Isabelle Laffont, les jeux
vidéo associés à la robotique n’en
sont qu’à leurs balbutiements. « Il y a
tout un champ de recherche à investir,
explique-t-elle. Les jeux vidéo doivent
être intelligents et adaptatifs. Il y a

beaucoup à attendre avec l’évolution
des technologies. Je suis très confiante ».
La commande de l’exosquelette
est un gros point de recherche. « Il y a
encore beaucoup à faire sur la commande qui s’adapte, estime Agnès
Roby-Brami. À cet égard, le travail de
Wandercraft est très intéressant, c’est
une percée importante ».
Au Japon, l’exosquelette HAL est
commandé via un enregistrement de
l’activité des muscles par EMG. Dans le
cadre des interfaces cerveau-machine
pour les tétraplégiques, la commande
cérébrale peut se faire à l’aide de l’EEG,
« la personne doit apprendre à produire
un état mental qui peut être reconnu
par l’interface, par exemple penser à un
carré rouge. Cela demande un énorme
effort de concentration », explique
Agnès Roby-Brami. 
Pour la  commande par électrodes cérébrales, comme celle développée par le CEA-Clinatec, « elle est
plus précise mais invasive », estime
la chercheuse de l’ISIR. Des pistes
moins agressives peuvent être exploitées, « par exemple la récupération par
accéléromètre de signaux de mouvement chez le tétraplégique, comme l’inflexion du tronc, le clignement des yeux,
le souffle », indique Agnès Roby-Brami.
L’avancée des neurosciences
va sans doute apporter des réponses.
« La démarche n’a pas été assez scientifique, analyse Olivier Rémy-Néris. Plutôt qu’avoir des idées sur le tas
et les tester, il faudrait revenir à une
modélisation animale ». Abderrahmane Keddar, chercheur au LIRMM, va
même plus loin : « Il faudrait repenser le
problème autrement avec les connaissances acquises sur la marche et la
plasticité cérébrale et aller vers l’exploration de nouvelles pistes, par exemple
motoriser le squelette ou utiliser les cellules souches ».
Dr I. D.