Robotique de rééducation
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La robotique de rééducation, aussi appelée robotique de réadaptation (en anglais rehabilitation robotics), est un domaine du génie biomédical et de la médecine physique et de réadaptation consacré à l’utilisation de dispositifs robotiques pour soutenir l’entraînement thérapeutique et, dans certains cas, l’évaluation de fonctions sensorimoteures ou cognitives chez des personnes présentant une limitation fonctionnelle[1],[2]. Les robots sont principalement employés comme outils de thérapie en contexte clinique, et se distinguent des robots d’assistance conçus pour aider aux activités de la vie quotidienne[3].
Les dispositifs peuvent être stationnaires (par exemple fixés à un support) ou portés (orthèses motorisées, exosquelettes), et visent à faciliter la répétition de mouvements, l’adaptation de l’assistance en fonction des performances, ainsi que la mesure de paramètres (cinématiques, forces) utiles au suivi de la progression[1],[4],[5].
Les applications les plus étudiées concernent la rééducation après accident vasculaire cérébral, avec des revues systématiques et méta-analyses rapportant des effets variables selon les dispositifs, les protocoles et les critères cliniques (fonctions motrices, activités de la vie quotidienne)[6],[7],[8].
La robotique de rééducation porte sur la conception, la commande (control) et l’évaluation de dispositifs capables d’interagir physiquement avec le patient afin de :
- fournir un entraînement moteur (assistance, guidage ou résistance) en adaptant l’aide en fonction de la participation du patient (approches dites assist-as-needed) ;[1],[4]
- augmenter la dose de pratique (répétitions, intensité) et standardiser certains exercices ;[6]
- quantifier des indicateurs sensorimoteurs (par exemple amplitude, vitesse, force) pour le suivi clinique et la recherche[5].
Ce champ s’inscrit à l’interface de la robotique, de la réadaptation et de l’interaction homme-robot, et peut être mobilisé dans des approches plus larges de réadaptation numérique (capteurs, téléréadaptation, réalité virtuelle)[9].
Dispositifs et modalités
Les dispositifs de rééducation peuvent cibler différents segments corporels (membres supérieurs, marche, cheville, etc.) et mobiliser des capteurs (position, force, électromyographie) pour adapter l’exercice et enregistrer des mesures[1],[2],[10].
Deux grandes familles sont souvent distinguées :
- les dispositifs à effecteur terminal (l’utilisateur interagit avec une poignée, une plateforme ou un support au niveau de l’extrémité du membre) ;[1],[4]
- les dispositifs de type exosquelette, qui s’alignent sur les segments du membre et peuvent permettre une assistance plus articulée, au prix d’exigences d’ajustement morphologique plus fortes[4],[3].
Des systèmes peuvent également être combinés à des environnements de réalité virtuelle ou à des interfaces ludiques pour moduler le retour sensoriel et la motivation, ce qui fait l’objet d’évaluations spécifiques selon les indications[11].
Indications et évaluation clinique
La rééducation robot-assistée a été particulièrement étudiée après accident vasculaire cérébral, notamment pour la récupération des membres supérieurs[6],[7],[12]. Une revue Cochrane (mise à jour en 2018) conclut à des améliorations modestes mais statistiquement significatives de certaines mesures, tout en soulignant une hétérogénéité importante entre essais et des effets indésirables rares[8].
La marche et l’équilibre ont également été étudiés, en particulier via des dispositifs d’entraînement de la marche (tapis roulant avec assistance, exosquelettes), avec une littérature de synthèse discutant l’intérêt et les limites selon les profils de patients et les modalités de prise en charge[13].
La robotique de rééducation a aussi été étudiée chez des populations pédiatriques (par exemple rééducation de la cheville) et dans d’autres pathologies neurologiques, comme la paralysie cérébrale[10],[2].
Des travaux portent enfin sur des usages liés à la réadaptation cognitive et à l’interaction sociale, notamment dans le champ de la robotique sociale, y compris chez des enfants présentant des troubles du spectre de l'autisme, avec des synthèses discutant les objectifs, protocoles et limites méthodologiques[14],[15],[16].
Histoire
Des revues historiques situent le développement des robots de rééducation dans la continuité des travaux en ingénierie de la réadaptation et en neurosciences, avec une accélération des publications et des prototypes à la fin du XXe et au début du XXIe[17],[18].
Une conférence scientifique internationale consacrée au domaine, l’IEEE/RAS-EMBS International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), est organisée depuis 1990, généralement selon un rythme biennal[19]. L’édition 2019 s’est tenue à Toronto du 24 au 28 juin 2019 dans le cadre de RehabWeek[20].
