La recherche au service de nouvelles libertés grâce au mouvement

24. Février 2020
Février 2020

Le 46 e Face to Face Meeting de la Haute école spécialisée bernoise BFH se déroule à Nottwil. Il s’agit de trouver des solutions techniques pour les personnes à mobilité réduite. L’accent est mis sur le «TrikeStudy» et la recherche en relation avec le véhicule «Go-Tryke» développé par Sebastian Tobler, ingénieur à la BFH.

Face to Face Meeting annullé en raison du coronavirus
Compte tenu de la situation actuelle, le Face to Face Meeting du 16 avril 2020 a été annullé.
Sebastian Tobler est devenu tétraplégique en 2013 à la suite d’un accident de VTT. Alors qu’il était encore à l’hôpital, ce père de quatre enfants et professeur de construction de véhicules à la Haute école spécialisée bernoise BFH a eu l’idée d’un véhicule qui permettrait aux personnes à mobilité réduite de retrouver leur liberté de mouvement. Un an plus tard, Sebastian Tobler construisait le prototype avec l’aide de collègues. Le «Go-Tryke» permet aux paraplégiques, hémiplégiques et même tétraplégiques de se promener de manière autonome en plein air, leur redonnant ainsi un peu d’autonomie. La particularité de ce tricycle est le mouvement régulier des bras et des jambes qui imite la démarche humaine. En 2016, Sebastian Tobler a fondé avec un ami la start-up «Go by yourself» (GBY), chargée de la production et de la commercialisation de ce véhicule.
Grâce à différents tests, il a pu démontrer que les séances d’entrainement quotidiennes sur le tricycle permettent de fortifier considérablement les jambes des personnes qui ne sont pas entièrement paralysées. Un patient qui s’était entrainé pendant six semaines a pu pousser environ 25 kilos de plus à la presse à cuisses qu’avant l’entrainement. Ces résultats ont suscité l’intérêt de chercheurs et chercheuses d’autres disciplines et c’est ainsi que le domaine de recherche multidisciplinaire «TrikeStudy» a vu le jour. Outre Sebastian Tobler, Kenneth Hunt, responsable de l’Institut de réhabilitation et technologie de la performance (IRPT) à la BFH, Jérôme Barral de l’Université de Lausanne (UNIL), Grégoire Courtine de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et Sue Bertschy de la Recherche suisse pour paraplégiques (RSP) participent également aux recherches sur le trois-roues.

Une réunion pour le «TrikeStudy»

Chaque édition du Face to Face Meeting de la BFH est l’occasion pour un institut ou un laboratoire de la BFH de se présenter. Cette réunion est une plateforme d’échange d’idées entre les représentant-e-s de la haute école, de l’industrie, de l’économie et de la politique. Cette année, les projecteurs sont tournés vers l’IRPT. Cet institut présentera notamment les résultats des recherches relatives à l’électrostimulation de la musculature. Le «Go-Tryke» développé par Sebastian Tobler aide certes les personnes paraplégiques à se déplacer plus librement, mais ne stimule guère les muscles. Avec l’«électrostimulation fonctionnelle» (FES), des électrodes sont appliquées sur la peau du patient pour produire un champ électrique et ainsi solliciter les muscles sous-jacents: les impulsions électriques remplacent les stimulus nerveux pour activer les muscles.
À l’IRPT, des vélos équipés de systèmes FES sont développés sous la direction de Kenneth Hunt. Ainsi, les personnes paraplégiques peuvent à nouveau faire du vélo avec la force musculaire de leurs propres jambes. L’«électrostimulation épidurale» (EES) est une autre méthode. Elle ne consiste pas simplement à placer des électrodes sur le patient, mais à les implanter à des endroits précis de la moelle épinière. Grâce aux impulsions électriques, les circuits neuronaux défectueux peuvent être réactivés, bien que la connexion avec le cerveau soit perturbée. Le professeur français Grégoire Courtine et son équipe de l’EPFL ont lancé l’électrothérapie STIMO à l’aide de l’EES. Sebastian Tobler y participe également depuis 2017 et s’est fait implanter un électrostimulateur à cet effet.
Légende photo: Sebastian Tobler (au centre) marche grâce à la stimulation électrique de sa moelle épinière, accompagné du professeur Grégoire Courtine (à droite) et de la professeure Jocelyne Bloch (à gauche).  (Keystone / Valentin Flauraud)

Électrothérapie et trike

Avec l’électrostimulation, la capacité de mouvement et de contrôle des membres paralysés des patient-e-s augmente à nouveau. De plus, l’activation des muscles améliore la circulation sanguine des paraplégiques et renforce leurs os. Cependant, l’électrostimulation épidurale (EES) présente un inconvénient: elle nécessite un assistant qui réduit le poids du patient lors de ses exercices de marche. Ce dispositif est cher et ne peut actuellement être utilisé qu’en laboratoire. Ce qui a donné une nouvelle idée à Sebastian Tobler: il souhaite combiner son trike et l’électrothérapie. L’étude STIMO de Grégoire Courtine teste déjà un prototype qui combine l’EES et le trike. Pour cela, des capteurs sont installés sur le trike et permettent de localiser la position des mains et des jambes pendant la conduite. Le capteur détecte le moment où la jambe est dans la bonne position pour appuyer sur la pédale et envoie ce signal à l’électrostimulateur implanté via un ordinateur. Ce dernier transmet à son tour le signal à la moelle épinière, où il génère l’ordre «Appuyer». Le processus en est encore à ses balbutiements, mais Sebastian Tobler est convaincu qu’il aboutira à des résultats passionnants.

Les thèmes du 46 e Face to Face Meeting

Le 46e Face to Face Meeting de la BFH se déroulera le 16 avril 2020 sous l’intitulé: «Innovations pour paraplégiques: nouvelles libertés grâce au mouvement». Les présentations suivantes auront lieu dans l’auditorium de l’hôtel Sempachersee à Nottwil, non loin du Centre suisse des paraplégiques:
 «De la réhabilitation, du sport et de la santé sur trois roues pour les personnes à mobilité réduite», Sebastian Tobler, professeur de construction de véhicules, Haute école spécialisée bernoise et CEO de GBY SA
«Mobile Cycling and Health Improvements Using Functional Electrical Stimulation: from lab to Cybathlon», Prof. Kenneth J. Hunt, responsable de l’Institut de réhabilitation et technologie de la performance à la Haute école spécialisée bernoise
«Neurotechnologies to augment recovery after spinal cord injury», Prof. Grégoire Courtine, codirecteur du Defitech Center for Interventional Neurotherapies (NeuroRestore), École polytechnique fédérale de Lausanne
«Querfeldein», Dr Sue Bertschy, responsable du projet sur l’étude du «Go-Tryke», Recherche suisse pour paraplégiques à Nottwil
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