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Après un accident vasculaire cérébral (AVC), nombreuses sont les personnes qui rencontrent des difficultés pour marcher. Elles doivent souvent entreprendre un fastidieux programme de rééducation, dans l’espoir de récupérer leurs capacités initiales. C’est pour leur venir en aide que l’ingénieur irlandais Conor Walsh, chercheur à l’Université Harvard à Boston, développe un exosquelette souple, conçu à partir de matériaux légers et flexibles. Cet équipement d’un nouveau genre soutient les mouvements des patients sans les contraindre, et pourrait ainsi favoriser leur récupération. Une perspective encourageante pour laquelle Conor Walsh s’est vu remettre le Prix Rolex à l’esprit d’entreprise, lors d’une cérémonie organisée mardi 15 novembre à Los Angeles.

«Cela fait une quinzaine d’années que des exosquelettes rigides sont disponibles. Mais ils sont surtout utiles dans les cas où une forte assistance est recherchée» explique Conor Walsh. Ces combinaisons robotiques ont notamment été développées pour aider des personnes en bonne santé – qu’il s’agisse de militaires ou de civils – à accomplir des tâches nécessitant d’importants efforts musculaires, comme le fait de soulever de lourdes charges. Ce type d’exosquelette a cependant ses limites: «Ils sont lourds et encombrants, ce qui les rend difficilement utilisables par les personnes qui souffrent de handicaps», estime le professeur de l’EPFZ Robert Riener, également spécialiste des exosquelettes souples, qui collabore avec l’équipe de Conor Walsh.

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L’exosquelette souple développé à Harvard est le résultat du travail d’une équipe interdisciplinaire comprenant des ingénieurs, des informaticiens, des médecins ainsi que des spécialistes de la création vestimentaire. Il prend la forme d’une combinaison textile en plusieurs parties, qui se porte ajustée au niveau des mollets et de la taille. Un moteur fixé à la taille génère de l’énergie transmise aux articulations de la cheville par le biais de câbles. «L’ensemble est conçu de manière à avoir un poids limité et à ne fournir que la quantité d’assistance nécessaire pour soutenir la marche tout en respectant sa dynamique naturelle», indique Conor Walsh. Pour savoir à quel moment l’assistance doit être fournie au patient, la combinaison est équipée de capteurs de mouvement sophistiqués.

Vie de tous les jours

Testé pour l’heure sur une dizaine de personnes souffrant d’un handicap de la marche suite à un AVC, cet équipement a donné des résultats prometteurs. «En général, après un AVC, les personnes ont une jambe qui fonctionne mieux que l’autre. Avec notre exosquelette, les patients récupèrent une meilleure symétrie entre leurs deux jambes. Ils ont moins souvent un pied qui accroche le sol. Globalement, notre exosquelette devrait permettre aux personnes concernées de se déplacer plus loin et plus longtemps», affirme Conor Walsh. La première application envisagée est la rééducation de la démarche dans le cadre médical. Mais l’invention pourrait un jour être utilisée dans la vie de tous les jours par les personnes qui en ont besoin.

Nous aimerions que notre exosquelette soit aussi pratique et facile à enfiler qu’un pantalon

Le nouveau lauréat ambitionne maintenant de perfectionner son exosquelette afin de disposer d’une version commerciale d’ici environ trois ans. «Nous aimerions qu’il soit aussi pratique et facile à enfiler qu’un pantalon, précise Conor Walsh. Notre exosquelette devrait aussi pouvoir s’adapter à la marche de chaque personne, car nous avons tous notre propre manière de nous mouvoir.» Actuellement testé auprès de patients ayant eu un AVC, il pourrait par ailleurs venir en aide à d’autres personnes ayant des problèmes de marche, par exemple à cause d’une sclérose en plaque ou d’une maladie de Parkinson.

Nouveau courant d’études

Conor Walsh se dit fier d’avoir contribué à l’essor d’un nouveau courant d’étude, alors que des exosquelettes souples sont désormais développés par une dizaine de groupes de recherche différents à travers le monde. À l’EPFZ, les travaux portent sur une combinaison robotique permettant à des personnes souffrant de lésions de la moelle épinière de se lever de leur chaise roulante et d’effectuer quelques pas. «Il faudra probablement encore plusieurs décennies avant qu’on puisse véritablement restaurer la marche chez ces personnes. Si on pouvait déjà leur permettre de se mettre debout et se déplacer sur de courtes distances, cela améliorerait beaucoup leur qualité de vie», souligne Robert Riener.

Baptisé MAXX, l’exosquelette de l’EPFZ n’a pour l’heure été testé que sur des personnes en bonne santé. Il repose sur le même principe que celui de Harvard mais stimule les muscles antigravitaires, qui permettent la posture debout. Et si ces deux exemples ciblent spécifiquement la marche, le concept des exosquelettes souples pourrait bien s’étendre à d’autres mouvements essentiels. Un gant robotique est ainsi en développement dans le laboratoire de Conor Walsh, pour venir en aide aux personnes qui ne sont plus en mesure d’attraper un objet, suite par exemple à une lésion de la moelle épinière. Robert Riener envisage le même type d’approche pour soutenir les mouvements du coude et l’épaule chez des personnes atteintes de myopathie.

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