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samedi 13 mai 2017

Un exosquelette empêche les chutes chez les personnes âgées

Fabienne Rigal
| 12.05.2017
Des chercheurs de la Scuola Sant’Anna en Italie et de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont mis au point un exosquelette permettant d’empêcher les personnes âgées (ou les personnes amputées d’un membre inférieur) de tomber. Ils présentent les résultats de leurs tests dans « Nature Scientific Reports ».
L’exosquelette qu’ils ont développé est un harnais robotisé, nommé Active Pelvis Orthosis ou APO. Il comporte un baudrier, fixé au niveau de la taille et des cuisses, ainsi que des moteurs au niveau des hanches, reliés aux cuisses par des montants articulés. Dans un premier temps, l’exosquelette analyse les particularités de la marche de son utilisateur, et les garde en mémoire. Quand les mouvements diffèrent de la marche normale (en l’occurrence quand la personne glisse et risque de tomber), il le détecte en temps réel et les moteurs viennent compenser le mouvement anormal pour permettre à la personne de retrouver sa stabilité.

Les chercheurs sont en effet partis du constat que l’un des problèmes des exosquelettes actuels est la faible interaction entre l’humain et la machine, problème plus particulièrement prégnant quand les personnes conservent des capacités volontaires importantes, comme pour les personnes âgées sujettes aux chutes. En effet, quand elles sont sur le point de tomber, elles sont toujours capables de réagir mais pas assez vite ni avec assez de force pour véritablement éviter la chute. Les chercheurs ont donc souhaité développer une solution symbiotique qui aiderait seulement quand cela s’avère nécessaire, en améliorant la réponse du sujet sans se substituer à elle.
Perte artificielle d’équilibre et intervention de l’exosquelette
Ce dispositif a été testé en laboratoire sur 8 personnes âgées en moyenne de 69 ans et sur 2 personnes amputées au-dessus du genou (de 65,5 ans d’âge moyen), et porteurs d’une prothèse. Les participants marchaient sur un tapis roulant qui leur faisait perdre artificiellement l’équilibre, de façon aléatoire (ils étaient retenus par un harnais pour éviter la chute en cas de non-fonctionnement de l’exosquelette).
L’exosquelette détectait la perte d’équilibre en 350 millisecondes. Il fournissait un mouvement contraire au niveau des hanches pour rétablir l’équilibre. Puisque la chute survient en moyenne en 0,7 à 1 seconde, cette assistance de l’exosquelette avait été fixée par les chercheurs à 0,25 seconde. Les participants âgés comme ceux amputés bénéficiaient de l’exosquelette de la même façon.
L’exosquelette pèse environ 5 kg. Une prochaine étape est de le rendre plus discret et portatif et de le tester en vie réelle.

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