Apport des nouvelles technologies numériques dans la rééducation pédiatrique : stimulation électrique fonctionnelle, réalité virtuelle et robotique d'assistance dans la rééducation de la marche chez l'enfant atteint de paralysie cérébrale

The contribution of new digital technologies in paediatric rehabilitation: functional electrical stimulation, virtual reality and robotic assistance in gait rehabilitation for children with cerebral palsy

• Auteur / Autrice : Gabriel Graffagnino
• Direction : Christine Azevedo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : SYAM - Systèmes Automatiques et Micro-Électroniques
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Equipe Projet CAMIN

Mots clés

Mots clés libres

Analyse et reconstruction des mouvements

Assistance à la marche

Réalité virtuelle

Robotique d'assistance

Motion analysis and reconstruction

Walking assistance

Virtual reality

Assistive robotics

Résumé

Le défi de cette thèse consiste à développer un protocole de rééducation adapté au sujet pédiatrique paralysé cérébral jeune pour agir de façon préventive sur ses capacités motrices et sensorielles. Les diverses solutions technologiques à notre disposition seront considérées pour agir de façon ciblée sur les problématiques individuelles (spasticité et faiblesse musculaires) afin de s'adapter aux capacités, à la tolérance et à la croissance des enfants. L'utilisation de la SEF combinée à un ergocycle connecté à des jeux vidéos permettra un entraînement à domicile. Les visites en centre hospitalier et l'accès à la salle immersive d'anaylse de la marche permettront de suivre l'évolution et les progrès des enfants. L'utilisation de la SEF au sein de l'environnement de réalité virtuelle sera envisagée afin de démontrer l'apport significatif de ces deux modalités de rééducation combinées dans la prise en charge de l'enfant avec une marche déficiente. Enfin, la combinaison de la SEF avec l'usage d'un exosquelette de membres inférieurs ouvrira la voie à des protocoles de rééducation inédits et au recueil de données essentielles dans la compréhension de l'action de la SEF dans la rééducation de la marche chez l'enfant paralysé cérébral. L'ambition est donc de proposer une combinaison de nouvelles solutions d'assistance au mouvement basées sur la SEF, la réalité virtuelle et la robotique d'assistance pour améliorer la rééducation neurologique des enfants souffrant d'une paralysie cérébrale dans le but d'éviter aux patients une chirurgie fonctionnelle lourde. Dans un contexte ambulatoire et clinique, de nouvelles stratégies de contrôle-commande et d'analyse du mouvement seront étudiées et validées.

The challenge of this thesis is to develop a rehabilitation protocol adapted to young children with cerebral palsy in order to act preventively on their motor and sensory capacities. The various technological solutions available to us will be considered in order to act in a targeted way on the individual problems (spasticity and muscle weakness) in order to adapt to the capacities, tolerance and growth of the children. The use of SEF combined with an ergocycle connected to video games will enable training to be carried out at home. Visits to the hospital and access to the immersive gait analysis room will make it possible to monitor the children's progress. The use of SEF within the virtual reality environment will be envisaged in order to demonstrate the significant contribution of these two rehabilitation modalities combined in the management of children with a walking impairment. Finally, the combination of SEF with the use of a lower-limb exoskeleton will pave the way for novel rehabilitation protocols and the collection of data essential to understanding the action of SEF in the rehabilitation of walking in children with cerebral palsy. The ambition is therefore to offer a combination of new movement assistance solutions based on SEF, virtual reality and assistive robotics to improve the neurological rehabilitation of children suffering from cerebral palsy.