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Cet exosquelette robotique aide les enfants atteints de paralysie cérébrale à marcher debout

Au centre clinique des National Institutes of Health (NIH) à Bethesda, dans le Maryland, des enfants atteints de paralysie cérébrale portent des exosquelettes pour les aider à apprendre à marcher plus efficacement. Et ils sont heureux de le faire, en partie à cause de la franchise d'un milliard de dollars de films Iron Man .

«Ces enfants étaient très enthousiastes à l'idée de porter ces bretelles et quelques-uns d'entre eux ont remarqué qu'ils étaient semblables aux super-héros», a déclaré Thomas Bulea, scientifique au sein du département de médecine de réadaptation du centre clinique des NIH.

La paralysie cérébrale est la principale cause d'invalidité chez l'enfant, touchant environ 3, 3 enfants pour 1 000 naissances. C'est un groupe de troubles du mouvement neurologiques causés par une malformation du cerveau ou une blessure avant, pendant ou peu après la naissance. Les enfants et les adultes atteints de paralysie cérébrale peuvent présenter une faiblesse des membres, des muscles trop tendus, des tremblements et un manque de coordination.

Un des problèmes les plus importants pour de nombreuses personnes atteintes de paralysie cérébrale est la «démarche accroupie» ou la marche lorsque les genoux sont pliés de manière excessive. Les enfants atteints de paralysie cérébrale marchent souvent naturellement en position accroupie car leurs muscles sont trop faibles pour les tenir debout ou trop tendus pour les laisser tendre les jambes. Mais marcher dans cette position consomme énormément d’énergie. Et bien que cela puisse être durable alors qu'un enfant est petit et léger, une fois qu'il grandit et devient plus lourd, il devient de plus en plus difficile de se déplacer en position accroupie.

«Il en résulte un cycle descendant dans lequel la mobilité - la capacité de marcher - se détériore», explique Bulea.

À l'âge adulte, de nombreuses personnes qui marchaient autrefois avec une démarche accroupie ne peuvent plus du tout marcher.

C'est là que l'exosquelette entre en jeu. La combinaison, une série de supports métalliques mécanisés montés sur les jambes, aide à prolonger le genou à des points clés du cycle de marche, permettant ainsi aux enfants de tendre davantage les jambes qu'ils ne le pourraient normalement.

Demo_8.png Exosquelette en gros plan (NIH)

Bulea et son équipe ont étudié sept enfants atteints de paralysie cérébrale au cours d'une période de six visites à la clinique. À chaque visite, l'enfant marchait avec l'exosquelette pendant que les chercheurs étudiaient sa démarche. Les résultats étaient prometteurs, dit Bulea. L'extension du genou a été améliorée chez six enfants sur sept, de manière équivalente ou supérieure à celle observée lors d'une intervention chirurgicale, l'un des traitements conventionnels de la démarche accroupie. La nature de la chirurgie dépend de la cause exacte de la démarche accroupie de l’enfant, mais implique souvent un allongement des muscles et des tendons contractés. Les enfants ont également maintenu une activité musculaire, ce qui signifie qu'ils dépendaient toujours de leur propre force et non pas simplement en s'appuyant sur la combinaison.

«C’est un signe très encourageant qu’à long terme, ce corset pourrait être un moyen viable de changer de posture, mais également d’entraîner et d’exercer les muscles», déclare Bulea.

La recherche a été publiée dans la revue Science Translational Medicine .

La prochaine étape est un essai plus vaste dans le cadre duquel les enfants utiliseront des exosquelettes à la maison pendant un an ou plus. Bulea et son équipe espèrent que les exosquelettes permettront à certains enfants d’améliorer suffisamment leur marche pour ne plus avoir besoin de soutien extérieur. Pour les autres enfants souffrant de problèmes de démarche plus graves, l'exosquelette peut être conservé pour une utilisation occasionnelle, par exemple lors d'une promenade sur une longue distance.

L’équipe souhaiterait également tester l’exosquelette chez des enfants présentant des problèmes de mobilité liés à un spina bifida ou à une lésion de la moelle épinière.

Bulea estime qu'il faudra plusieurs années avant que ses recherches soient terminées et que l'exosquelette soit prêt pour la production en série.

Demo_5.jpg L'exosquelette en action (NIH)

Les exosquelettes ont eu un moment ces dernières années. Des chercheurs ont mis au point des exosquelettes robotisés permettant aux personnes victimes d'un AVC ou à un traumatisme médullaire de se tenir debout et de marcher, permettant aux ouvriers du bâtiment et aux soldats de transporter des objets lourds avec moins de fatigue et moins de risques de blessures et permettant aux personnes atteintes de paralysie de se déplacer en utilisant leurs pensées. Mais les exosquelettes n’ont pas bien passé du laboratoire de recherche au marché. Ils coûtent généralement entre 40 000 et 100 000 dollars. Et les experts affirment qu’ils sont souvent encore trop volumineux et complexes pour être particulièrement utiles à la maison. Certains se demandent même si le fait de marcher debout est une forme de capacitisme qui suggère que marcher est "plus normal" que d'utiliser un fauteuil roulant et qu'une meilleure utilisation des ressources permettrait de rendre nos villes plus accessibles aux personnes utilisant des aides à la mobilité.

Bulea déclare que toutes les recherches antérieures sur les exosquelettes ont été effectuées sur des adultes. Il est ravi d'avoir montré que la technologie peut également être efficace pour les enfants. Pour eux, les exosquelettes pourraient en fait aider à maintenir une compétence qu’ils maîtrisent actuellement mais risquent de perdre: la capacité de marcher.

«Plus vous intervenez tôt, meilleures sont les chances de succès», dit-il.

Cet exosquelette robotique aide les enfants atteints de paralysie cérébrale à marcher debout