Le laboratoire SCI-Mobility est lié à une tragédie personnelle : celle d’un enseignant devenu tétraplégique à la suite d’un accident de VTT en 2013. Avec un background d’ingénieur et de sportif, le terrain était propice à la naissance de nombreuses idées. Celles-ci ont été exploitées avec des étudiant-e-s et collègues de la BFH pour donner lieu à de nombreux prototypes : vélo à trois roues et deux pédaliers, appareil de stimulation FES (functional electrical stimulation), appareil de marche, etc. En 2016, la start-up GBY (Go By Yourself) est fondée pour développer et produire des vélos à trois roues, les GO-TRYKE. En 2017, Sebastian Tobler participe comme patient à l’étude Stimo (EPFL/CHUV) et se fait implanter un stimulateur sous la peau, ainsi qu’une bande d’électrodes sur la moelle épinière EES (epidural electrical stimulation). Depuis lors, plusieurs travaux collaboratifs initiés par Sebastian Tobler ont démarré entre diverses universités. En 2021, Peter Brunner, directeur de la recherche et des services de la BFH-TI, lui propose de se lancer dans la recherche, donnant ainsi naissance au SCI-Mobility Laboratory.

Pour l’achat d’une voiture, toute personne valide a la possibilité de puiser des informations dans des magazines qui comparent différents véhicules avec, pour certains, un protocole et des données précises. Elle peut ainsi choisir sa future voiture en se fondant sur des informations factuelles. Par contre, ces renseignements n’existent pas pour les moyens de déplacement destinés aux personnes à mobilité réduite, et ce malgré des prix comparables aux voitures.

À titre d’information, un fauteuil roulant électrique coute entre 20’000 et 60'000 francs.

Partant de ce constat, nous avons lancé un premier projet test, qui consistait à mesurer l’efficacité et la sécurité de systèmes de traction pour fauteuil roulant. Lors d’une première étude, des tests ont été effectués sur un couplage fauteuil roulant-système de traction électrique. Ceci a permis d’établir un protocole pour des évaluations en série qui commenceront à l’été 2022 dans le cadre d’un travail de bachelor réalisé sous la conduite de Raphael Murri, professeur de dynamique du véhicule à la BFH.

Cette première étude a permis de cerner les points à améliorer, et c’est ce qui a poussé le laboratoire SCI-Mobility à proposer une nouvelle solution via des travaux de projet avec des étudiant-e-s. Un prototype remédiant aux défauts observés devrait être construit à la fin de l’année 2022.

Que ce soit dans le cadre des exercices que Sebastian Tobler pratique quotidiennement ou dans les appareils qu’il développe, l’idée d’une activation simultanée des bras et des jambes, dans le respect du mouvement physiologique, lui est intimement chère. Après quelques mois d’utilisation de son GO-TRYKE, Sebastian Tobler était en mesure de ressentir le mouvement dans son corps, sans pouvoir pour autant activer ses jambes. Cela était dû, selon le Dr Jérôme Barral (Université de Lausanne), à l’activation de son CPG (central pattern generator). Durant la même période, Sebastian Tobler a rencontré le professeur Kenneth Hunt (Institut de réhabilitation et technologie de la performance de la BFH) et lui a proposé de combiner une stimulation FES avec son vélo à trois roues. Cela dans le but de permettre aux muscles des jambes d’être stimulés pendant le pédalage. L’idée a fait l’objet d’une demande de brevet. Elle a été testée pour un proof of concept avec la variante EES en 2018 par l’équipe NeuroRestore (EPFL/CHUV) et publiée dans Nature[1]. Comprenant l’importance de collaborer avec des spécialistes de différents horizons, Sebastian Tobler a réuni pour la première fois en 2019 les équipes suivantes : BFH (prof. K. Hunt), UNIL (Dr J. Barral), NeuroRestore (prof. G. Courtine, prof. J. Bloch), Schweizer Paraplegiker-Forschung (Dr S. Bertschy), et enfin sa propre start-up, GBY. Depuis lors, des travaux menés dans le contexte de collaborations interdisciplinaires ont lieu, comme par exemple, ceux autour du GO-TRYKE :

Développement du GO-TRYKE Kid, soit une version du GO-TRYKE pour les enfants, par le biais d’un projet réalisé avec des étudiant-e-s de la BFH en 2020, puis réalisation de deux prototypes en 2022. Cette étape fait suite à un travail de master réalisé avec le département Santé de la BFH pour évaluer son utilisation par des enfants souffrant d’un handicap moteur.

Développement d’une interface sur le GO-TRYKE permettant une utilisation adaptée à l’effort de l’utilisateur ou de l’utilisatrice, compatible avec les systèmes de stimulation EES et FES. Projet innosuisse avec l’IRPT de la BFH et GBY.

Réalisation par l’IRPT de la BFH d’un appareil stationnaire (BiPedal) répliquant le mouvement du GO-TRYKE et permettant de mesurer la force, vitesse et position des quatre membres afin de comprendre l’interaction mouvement-CPG (central pattern generator).

Travaux de master avec le BiPedal à l’UNIL (Université de Lausanne) par des étudiant-e-s de l’UNIL et de l’uniBE (Université de Berne). Études autour des activités musculaires et cérébrales.

[1] doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2