REAplan : un robot pour une neuro-rééducation personnalisée

C’est en 2014 que Louvain Bionics a vu le jour, à l’initiative de la Fondation Louvain et du legs Pierre De Merre. Ce centre de recherche inter-disciplinaire rassemble aujourd’hui 26 équipes de l’UCLouvain en ingénierie, médecine, neurosciences, sciences de la motricité, psychologie, droit et philosophie, et a pour mission première de renforcer les connaissances sur la manière dont la technologie peut aider à soigner le corps humain.

Une des technologies développées au sein du Louvain Bionics est le REAplan, un robot conçu pour la rééducation du membre supérieur chez des patients cérébrolésés souffrant de troubles moteurs.

Une des causes les plus fréquentes de troubles moteurs est l’accident vasculaire cérébral (AVC ; interruption de la circulation sanguine dans le cerveau suite à un vaisseau sanguin bouché ou rompu). Environ une personne sur quatre sera victime d’un AVC au cours de sa vie, et cela concerne environ 20.000 personnes par an en Belgique. La moitié d’entre elles vont souffrir de troubles moteurs qui vont perdurer dans le temps, tels qu’une parésie, un tonus musculaire anormal ou une diminution de la sensibilité et de la coordination. Ces troubles impactent directement certaines activités quotidiennes comme ouvrir une porte, manger, ou encore travailler avec un ordinateur.

Le REAplan, qui allie la robotique et les jeux sérieux, offre une rééducation personnalisée et motivante pour le patient, favorisant la réorganisation neuronale par des mouvements répétés. L’algorithme du jeu sérieux évalue en permanence les performances motrices du patient, afin d’adapter continuellement le scénario du jeu, les caractéristiques des mouvements à réaliser, et l’assistance fournie par le robot. La difficulté des exercices est régulièrement adaptée pour correspondre à un taux de réussite optimal pour la récupération fonctionnelle.

« Le robot exerce exactement les mêmes fonctions que moi et il m’aide, d’ailleurs on voit la fluidité du geste, quand il n’y a pas le robot, ça va dans tous les sens », explique un patient impliqué dans une étude sur le REAplan. « Après un mois de prise en charge à raison de trois séances par semaine, j’arrive peutêtre à bouger plus spontanément le bras vers
le haut, ce qui n’était pas le cas avant », poursuit un second patient.

Un projet est en cours afin de développer un jeu permettant une prise en charge simultanée des troubles moteurs et cognitifs (l’attention ou l’orientation spatiale, par exemple).

Un autre intérêt du REAplan est qu’il permet une évaluation fine de la motricité et des troubles associés, y compris la coordination entre les bras, et l’exécution de tâches complexes. Le même outil permet dès lors d’évaluer les déficits moteurs, et de rééduquer ceux-ci par l’implémentation d’exercices « sur mesure ».

L’efficacité thérapeutique de la rééducation assistée par le REAplan a été démontrée chez des patients adultes ayant souffert d’un AVC et chez des enfants souffrant de paralysie cérébrale (atteinte cérébrale non progressive survenue chez le nouveau-né menant à des troubles du développement, du mouvement et de la posture). Ce type de dispositif répond également aux attentes de solutions utiles pour la rééducation d’autres patients cérébrolésés, à cause d’un traumatisme (accident de la route, chute, etc.) ou d’une maladie telle la sclérose en plaques.

Mieux comprendre quels mécanismes d’apprentissage moteur et de compensation sont en jeu, quelles aires cérébrales sont impliquées dans ceux-ci, et comment implémenter ces connaissances pour développer des jeux sérieux efficients au bénéfice des patients, permet de développer la revalidation du futur.

> Camille Chatelle, Thierry Lejeune, Renaud Ronsse et Yves Vandermeeren.