Thibault, le patient tétraplégique de l'essai clinique, se déplaçant à l'aide d'une neuroprothèse qui contrôle l'exosquelette qu'il porte. © Juliette Treillet, Fonds de dotation Clinatec

Santé

Grâce à une neuroprothèse, un patient tétraplégique, équipé d'un exosquelette, réussit à se mouvoir

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Quatre ans après une chute qui l'a paralysé des quatre membres, Thibault parvient aujourd'hui à diriger par la pensée les mouvements d'un exosquelette. Une première réalisée par des chercheurs français dans le cadre du projet « Brain Computer Interface » qui ouvre d'importantes perspectives pour les tétraplégiques et fait naître un légitime espoir d'amélioration de leurs conditions de vie.

Clinatec (CEA, CHU Grenoble Alpes), Centre de recherche mêlant technologie et médecine, a réussi à mettre au point une neuroprothèse inédite qui permet à un patient tétraplégique, équipé d'un exosquelette, de se mouvoir. Une avancée scientifique et médicale significative qui offre de réelles perspectives de rendre leur mobilité à des patients tétraplégiques, c'est-à-dire paralysés des quatre membres, une paralysie souvent provoquée par une lésion de la moelle épinière.

Les résultats de cette étude clinique viennent d'être dévoilés et sont publiés dans la revue The Lancet Neurology. Ils valident la preuve du concept de pilotage d'un exosquelette à 4 membres spécifiques. Cette étude a été réalisée dans le cadre du projet Brain Computer Interface qui a pour objectif d'apporter la preuve qu'il est possible de piloter un exosquelette à 4 membres à partir de signaux corticaux (ECoG), ces derniers sont mesurés par un implant afin d'offrir, à terme, des perspectives d'avenir aux personnes en situation de handicap moteur.

Clinatec, avec l'autorisation des autorités réglementaires, mène l'essai clinique de ce dispositif chez Thibault, un patient de 28 ans tétraplégique, atteint d'une lésion de la moelle épinière. Depuis 27 mois, ce patient effectue différents types d'exercices pour s'entraîner à contrôler l'exosquelette. Equipé de l'exosquelette suspendu, il est aujourd'hui capable d'enchaîner quelques pas et de contrôler ses deux membres supérieurs dans trois dimensions, tout en ayant la maîtrise de la rotation de ses poignets, en position assise ou debout. Concrètement, il peut avancer les jambes de l'exosquelette, plier le coude, lever les épaules...

Imaginer les mouvements comme s’il allait les effectuer lui-même

La grande innovation de ce dispositif est de pouvoir mesurer de manière chronique en haute résolution l'activité électrique dans le cerveau correspondant à des intentions de mouvement du patient, puis de les transmettre en temps réel et sans fil vers un ordinateur pour les décoder afin de contrôler les mouvements des quatre membres de l'exosquelette. Cela est possible car, chez certains paralysés des quatre membres, « le cerveau est toujours capable de générer les ordres qui habituellement font bouger les bras et les jambes, mais il n'y a personne qui les exécute », explique Alim-Louis Benabid, professeur émérite à l'université Grenoble-Alpes. Avec Thibault, les chercheurs ont montré qu'il était possible de capter correctement cette activité électrique de façon continue et de la transmettre quasiment en temps réel vers un ordinateur qui les décode afin de piloter les moteurs des articulations des bras et des jambes de l'exosquelette.

Les électrodes de la neuroprothèse implantées dans le crâne de façon à capter l'activité électrique du cerveau et à la transférer vers un ordinateur qui la décode. © LaBreche

Cela dit, si les perspectives d'avenir sont prometteuses pour la qualité de vie des tétraplégiques, le chemin est encore long avant de pouvoir utiliser cet exosquelette dans la vie de tous les jours. Dans un premier temps, les chercheurs visent à redonner un peu d'autonomie aux patients dans leur vie quotidienne par le pilotage par exemple d'un fauteuil roulant ou d'un bras articulé.

En attendant, Thibault va poursuivre l'essai clinique. En novembre, il sera rejoint par un autre patient à qui l'on implantera des électrodes, suivi de deux autres personnes dans les prochains mois. La suite de cet essai permettra d'acquérir la capacité de saisir un objet avec la main ainsi que d'améliorer l'équilibre de l'exosquelette, le gros point faible de tous les robots de ce type.

Comment ça marche un exosquelette contrôlé par le cerveau ? © CEA Recherche

  • Pour la première fois, un patient tétraplégique a pu se déplacer et contrôler ses deux membres supérieurs et ses deux membres inférieurs grâce à une neuroprothèse.
  • Cette neuroprothèse recueille, transmet et décode en temps réel les signaux cérébraux pour contrôler un exosquelette. 
  • Cette technologie est destinée, à terme, à donner une plus grande mobilité aux personnes en situation de handicap moteur. 
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