HAL, l’exosquelette qui décuple la force des patients

Cet exosquelette, fabriqué par la société japonaise Cyberdyne, est un formidable outil de rééducation qui a pour objectif d’accélérer et d’améliorer la reprise de la marche chez des patients blessés médullaires, complets ou incomplets, et cérébrolésés. Alors que les systèmes conventionnels de rééducation n’offrent pas de réel déplacement, l’exosquelette permet de réaliser les mouvements de la marche, sous l’impulsion de l’équipement robotisé.

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Le cerveau aux commandes

HAL n’est pas une béquille géante. Contrairement à beaucoup d’exosquelettes, il combine un contrôle volontaire et autonome pour aider au processus de réadaptation, dans le but de permettre au patient de marcher sans utiliser ce dispositif. Lorsque le patient utilise cette technologie, c’est son cerveau qui contrôle le robot et non un ordinateur.

Quand un individu essaie de réaliser une action, marcher par exemple, son cerveau envoie des signaux électriques aux muscles concernés, détectables à la surface de la peau. Grâce à des capteurs installés sur la peau du patient, les signaux vont être transmis au processeur qui va déterminer immédiatement la puissance que le patient va générer et qui va calculer la puissance d'assistance adéquate à apporter, pour déclencher le déplacement de l’exosquelette. L'ensemble de ce processus est réalisé avant que les muscles de l'utilisateur n'entrent effectivement en mouvement.

« S’il est plus complexe à utiliser que d’autres exosquelettes, nous avions à cœur de sélectionner un modèle qui évolue en même temps que le patient, appuie Eric Nouveau, cadre supérieur de santé rééducateur. Avec HAL, nous avons la possibilité de régler assez finement l’aide robotisée apportée au patient et de la faire évoluer tout au long de son programme de rééducation. Notre objectif, ce n’est pas de se substituer à la marche mais au contraire, d’accompagner notre patient vers une plus grande autonomie ».

La précocité de la reprise de la marche, couplée à la répétition des exercices, permet une récupération plus rapide mais aussi une meilleure qualité de la marche. Cela est rendu possible par l’action sur la neuro-plasticité cérébrale.

Huit kinésithérapeutes de l’hôpital ont reçu une formation de deux jours pour apprendre à utiliser le système robotisé HAL. L’exosquelette constitue dorénavant un outil de rééducation parmi d’autres, dont il est complémentaire.

Un exosquelette autonome, léger et puissant

Chaque action humaine volontaire (se lever d'une chaise, par exemple) peut être décomposée en plusieurs mouvements élémentaires qui sont exécutés en séquence. L’exosquelette HAL dispose d’une base de données dans laquelle tous ces mouvements élémentaires sont stockés et reliés aux actions correspondantes. Une boite à outils dans laquelle les rééducateurs peuvent piocher.

HAL est capable de multiplier par 10 la force du patient, soutenant à la fois son propre poids (23 kg) et celui du patient pendant qu’ils se déplacent. Il possède une batterie permettant une utilisation continue de 2h40 et une utilisation pour des activités ponctuelles de près de 5h.

« Ces aspects pratiques ont compté au moment du choix de l’exosquelette, complète Damien Nivesse, cadre de santé rééducateur. Avec ce modèle, le temps d’installation sur le patient ne dépasse pas 15 minutes et HAL fonctionne avec un arceau de sécurité très utile pour prévenir les chutes, mais sans bâtons. De cette façon, le patient se concentre réellement sur ses mouvements dans les conditions réelles de la marche, et les kinésithérapeutes sur leur séance ».

Actuellement, l’exosquelette est utilisé en deuxième intention dans les programmes de rééducation, c’est-à-dire une fois que le patient a déjà retrouvé une certaine force musculaire, par le biais d’autres techniques de rééducation. Pendant 6 semaines, le patient utilisera d’abord l’exosquelette une fois par jour, avant d’entrer dans un programme intensif avec 3 à 5 séances d’une heure par semaine. Plusieurs projets de recherche sont à l’étude autour de ce nouvel équipement innovant, notamment pour évaluer le meilleur moment pour intégrer l’utilisation de l’exosquelette dans la prise en charge.

L’acquisition de cet exosquelette représente un investissement de 219 K€, financé comme suit :

• 93 K€ financés par la Région Auvergne - Rhône-Alpes
• 90 K€ par l’ARS
• 36 K€ par les HCL