Améliorer la fonction de préhension chez les personnes atteintes de déficiences sensorimotrices en combinant la stimulation électrique avec une orthèse de main robotique (SENSIBLE-EXO)

Les déficiences motrices et sensorielles de la main résultant de troubles ou de blessures neurologiques affectent plus de 50 millions de personnes dans le monde. Des conditions telles que les accidents vasculaires cérébraux, les lésions de la moelle épinière (SCI) et les lésions cérébrales traumatiques (TBI) peuvent entraîner des déficiences à long terme des mains, ce qui a un impact considérable sur les activités quotidiennes et l'intégration sociale. Étant donné que la physiothérapie traditionnelle a une efficacité limitée en réadaptation, les dispositifs d'assistance aidant à effectuer les activités quotidiennes sont apparus comme une solution nécessaire. Les exosquelettes souples offrent des avantages car ils sont plus confortables et adaptables pour l'utilisateur, mais ils ont souvent du mal à générer une force suffisante. D'autre part, les vêtements de stimulation électrique, comme les manchons électroniques, sont prometteurs en stimulant les nerfs et les muscles de l'avant-bras. Cependant, la réalisation d'un contrôle de mouvement précis et stable reste difficile en raison des difficultés de placement des électrodes pour une stimulation ciblée. De plus, aucun des dispositifs actuellement disponibles n'est capable de restaurer artificiellement la sensation perdue dans les mains des utilisateurs, limitant leur capacité à manipuler des objets fragiles.

Reconnaissant ces limitations, notre étude propose une solution qui combine un exosquelette souple standard avec : (i) une stimulation électrique des muscles fléchisseurs et extenseurs des doigts pour générer des contractions musculaires artificielles synchronisées avec le mouvement de l'exosquelette, compensant le manque de force de préhension, et (ii) une stimulation électrique des nerfs pour restaurer artificiellement la sensation perdue du toucher, permettant aux utilisateurs de recevoir une rétroaction sur la force qu'ils appliquent lorsqu'ils interagissent avec l'environnement. Les enquêteurs appellent cette combinaison proposée Sensible-Exo.

Pour atteindre cet objectif, notre projet vise à évaluer les améliorations fonctionnelles dans les scénarios d'assistance et de réadaptation utilisant SensoExo par rapport à l'utilisation seule de l'exosquelette ou à l'absence de support du tout. L'exosquelette sera couplé à un manchon de stimulation électrique capable de fournir une stimulation électrique non invasive sous la forme d'une stimulation électrique fonctionnelle (FES) et d'une stimulation nerveuse électrique transcutanée (TENS). Un gant avec des capteurs de force et de flexion intégrés sera utilisé pour moduler la stimulation électrique. De plus, outre l'étude de l'amélioration des tâches fonctionnelles, les chercheurs exploreront les améliorations de la perception, de la représentation et de l'intégration multisensorielle du corps. En effet, les chercheurs visent également à identifier la façon dont les patients perçoivent leur corps au moyen d'évaluations ad hoc en réalité virtuelle qui ont été développées. Avant chaque évaluation, le patient effectuera un mouvement prédéfini en réalité virtuelle pour se familiariser avec celui-ci et augmenter son incarnation.

Au cours de l'étude, les participants effectueront une gamme de tâches en fonction de leurs capacités résiduelles, y compris des tâches motrices (par exemple, saisir et relâcher, test de fonction de la main du Toronto Rehabilitation Institute, test de régulation de la force de préhension, test d'œuf virtuel), tâches cognitives , et des évaluations de la représentation et de la perception du corps. Certaines de ces tâches seront réalisées dans des environnements de réalité virtuelle, avec et sans stimulation active.