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Robotique et Réhabilitation
Agnès Roby-Brami
Laboratoire de Neurophysique et Physiologie,Université Paris Descartes, CNRS UMR 8119;
Buts de la rééducationLésion neurologique : paralysie
◦Moelle épinière : para-tétraplégie. ◦Cerveau (AVC) : hémiplégie.
Récupération « spontanée » limitée.Buts de la rééducation :
◦éviter les complications (atrophie, rétractions..)◦Réduire les déficiences (meilleure récupération) ◦améliorer la fonction dans la vie quotidienne◦Réduire le handicap dans la vie sociale (aides
techniques, accessibilité)
Robotique et handicap
Robotique d’assistance, ◦pour suppléer ou compléter une fonction motrice
déficiente: équilibre, locomotion, manipulation...◦Problématique « Aide technique »
De rééducation. ◦exercice sensorimoteur guidé par un thérapeute ◦pendant une période limitée◦Problématiques « Apprentissage et plasticité »◦transfert dans les gestes de la vie quotidienne ?
1- Rééducation de la locomotion
Copyright video : Hocoma (www.hocoma.ch)
Plasticité des réseaux spinaux.
Chat spinal : CPG activable Chat spinal chronique : activité
locomotrice seulement si entrainé sur tapis roulant.
Locomotion adaptable
Rossignol et Barbeau ~1990 Prog. Br. Res. 2002 Vol 137
Application à la rééducationRééducation « ciblée »
sur la locomotionEntrainement sur tapis
roulant.« Body weight
support » Indications variées, y
compris post-AVC
Développements Robotiques◦« Lokomat » « Gait trainer »
www.reha-stim.dewww.hocoma.ch
Evaluation clinique Difficile:
◦Traitements de longue durée◦Variabilité des patients, ◦évolution spontanée…
Standardisée Comparative
◦ intervention « contrôle »◦ randomisé…. ◦aspect quantitatif??
MulticentriqueMesures d’efficacité :
◦ biomécaniques : vitesses…◦ cliniques : interrogatoires. ◦ Indépendance, qualité de vie
Résultats des méta analyses
Patients …are more likely to achieve independent walking than patients receiving gait training without these devices. However, further research should address specific questions….
Efficacité non démontrée après lésion spinale. Prometteur après Accident Vasculaire Cérébral.
Meta analyse http://www.thecochranelibrary.com Mehrholz et al. 2007, 2008
Développements en cours
Modification de la charge: virages, terrains accidentés…
Environnement de réalité virtuelle
2: Rééducation des mouvements du bras après AVC
Mouvements, lents, segmentés, spastiquesPerte de la coordination épaule-coude, compensation par le troncPerte des mouvements fins des doigts
Pronostic ? Conception classique
Tout se joue à la période aigue (<3mois)
Le pronostic dépend de la gravité de la lésion (taille et localisation).
La moitié des patients gardent un handicap sévère du bras.
Perspectives nouvelles..
Démonstration de la plasticité corticale, chez le singe, puis chez l’homme.
Démonstration d’amélioration fonctionnelles à la phase chronique (Constraint therapy, Taub).
Nudo et al.. Science 1996;272: 1791-179 Taub et al. Nature reviews Neuroscience, 2002, 228-236
Robot therapy
MIT-MANUS
http://www.interactive-motion.com/
Robot à 2 ddl Contrôle en Impédance, Modes
passif, actif aidé, Résistance.
Cinématique
http://www.interactive-motion.com/
Fusion des sub-mouvements
Lissage de la trajectoire
Evaluation clinique: ◦Effet quantitatif positif ◦Spécificité discutée de
l’effet du robot.
Cinématique et coordination
Profil de vitesse diagramme coude-épaule
Robots 3ddl et Orthèses Kinehaptique
Orthèse Able (CEA LIST).◦Projet ANR Brahma (G. Morel,ISIR)◦But : rééduquer la coordination épaule-
coude. ◦Coopération homme-robot.
http://brahma.robot.jussieu.fr
With orthosisRapid with orthosisNo orthosis
Enregistrement de pointage 3D
Evaluation des contraintesmode « transparent »
http://brahma.robot.jussieu.fr
.4
.9
1.4
1.9
2.4
1 2 3 4 5 6 7 8 9
SC
RV
RC
500 550 600 650 700
-550
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150Y
Ax
is
X Axis
no orthosis with otrhosisropid with orthosis
Hand Path to Target 9
Perspectives
Développer des modes de fixation, des modes de contrôle
Analyser l’interaction homme-robot (geste, mécanique, contraintes articulaires…)
Préciser leurs indicationsAssocier à Réalité virtuelle, FES…
Remerciements
J. Robertson, S. Hanneton, T. Hoellinger D. Wang B. Bussel, D. Bensmail, Garches
ANR-Psirob Brahma G. Morel, V. Pasqui, N. Jarassé, P. Garrec, Y. Perrot, F. Coledani F. Louveau O. Rémy-Néris, Brest
