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Des capteurs au creux de la main pour mesurer la spasticité - Par : Hanen Hattab,

Des capteurs au creux de la main pour mesurer la spasticité


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Les personnes souffrant d’accident vasculaire cérébral et de sclérose en plaques vivent avec des muscles rigides tous les jours, ce qui rend les tâches quotidiennes, telles que l’extension d’un bras, extrêmement difficiles et pénibles. Et puisqu’il n’existe aucun moyen efficace d’évaluer objectivement la rigidité musculaire, ces patients reçoivent souvent des doses de médicaments trop faibles ou trop élevées. Une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l’Université de Californie San Diego et du Rady Children’s Hospital a développé une nouvelle technologie qui pourrait être utilisée pour mesurer avec précision la rigidité musculaire lors des examens physiques.

L’évaluation subjective de la spasticité

De nombreux examens cliniques reposent sur des diagnostics effectués par le toucher. Certains servent à prendre des décisions médicales importantes basées sur des évaluations subjectives. La technologie présentée permettra d’obtenir des mesures objectives lors de ce type d’examens.

Le niveau de rigidité musculaire, connu sous le nom de spasticité, est généralement évalué à l’aide d’une échelle de notation à six points appelée échelle d’Ashworth modifiée. Cette échelle, communément utilisée par les organismes médicaux, donne souvent des évaluations qui varient d’un médecin à l’autre à partir desquelles la dose de médicaments prescrits pour soulager la spasticité est déterminée. Des évaluations incohérentes ou inexactes peuvent conduire à un surdosage dangereux ou à un traitement inefficace en raison de doses trop faibles. Les commentaires des patients peuvent également fausser ces évaluations, ce qui peut entraîner en outre des pertes de milliers de dollars déboursés pour des médicaments mal dosés.

La spasticité

Des gants munis de capteurs et une technologie de robotique

Les chercheurs ont développé une technologie comprenant des capteurs qui permettra aux médecins d’obtenir des mesures objectives, précises et cohérentes lors de l’évaluation de la spasticité chez les patients. Il s’agit d’un gant régulier qu’un médecin peut porter pour ausculter les membres affectés en les déplaçant. Trois cents capteurs de pression sont placés dans la paume du gant afin de mesurer la quantité de force requise pour déplacer un membre du patient. Un capteur de mouvement gravé sur le dos du gant mesure la vitesse à laquelle le membre est déplacé.

Les données de tous les capteurs sont transmises à l’ordinateur où elles sont intégrées, traitées et mappées en temps réel en utilisant des algorithmes avancés de traitement du signal développés par le groupe de recherche de l’Université. L’ordinateur calcule la puissance réelle nécessaire pour déplacer le membre d’un patient. Ainsi, plus la puissance est grande, plus la spasticité du patient est grave. La technologie permet d’instrumenter le médecin et évite aux patients de porter tous ces capteurs sur l’ensemble de leur corps.

Un double diagnostic

Les chercheurs ont conçu une autre innovation robotique d’essai, baptisée le « simulateur de patient », pour contrôler et valider leurs résultats. C’est un bras artificiel, équipé de capteurs, qui peut être déplacé vers le haut et vers le bas, simulant le mouvement de flexion d’un bras de patient réel. Le bras artificiel est relié à un disque rotatif qui peut être réglé manuellement à différents niveaux de résistance, comme les engrenages d’un vélo. Les chercheurs peuvent régler la résistance, connaître la quantité de puissance requise pour déplacer le bras et valider si le gant produit un résultat similaire.

Dans un test préliminaire, deux médecins formés à l’évaluation de la spasticité ont testé le gant en examinant cinq patients différents atteints de paralysie cérébrale. Chaque médecin a évalué différents types de mouvements, y compris la flexion et l’extension des bras et des jambes. Les médecins ont aussi fourni leurs propres évaluations de spasticité selon l’échelle Ashworth modifiée pour que les chercheurs puissent les comparer aux résultats obtenus au moyen du gant. Chaque médecin n’était pas informé des évaluations effectuées par son collègue.  Après les tests et les comparaisons, l’équipe a constaté que seulement 27 % des évaluations des médecins étaient identiques. D’un autre côté, 64 % des mesures effectuées par le gant étaient égales aux valeurs  générées par le bras artificiel. Bien que très satisfaisants, ces résultats ont incité les chercheurs à optimiser leur technologie.

En effet, ils vont l’améliorer pour qu’elle puisse être utilisée dans d’autres types d’examens où les médecins doivent poser un diagnostic par le toucher pour évaluer l’état d’un patient :  surveillance de la santé de la colonne vertébrale, évaluation de la gravité de la luxation de la hanche chez le nourrisson, thérapie de rééducation, thérapie physique, etc.

Les chercheurs poursuivent leurs travaux sur cette technologie en développant des capteurs plus robustes et qui peuvent être directement imprimés sur le gant. Ils travaillent notamment sur le bras artificiel pour qu’il soit capable de repousser activement le bras du docteur et rejouer les situations réelles de spasticité des patients afin d’améliorer sa capacité à évaluer, à fournir des données et de facto à améliorer les mesures du gant.

L’étude intitulée « An Instrumented Glove for Improving Spasticity Assessment » a été réalisée par Jonnalagedda, Saisri Padmaja, Fei Deng, Kyle Douglas, Leanne Chukoskie, Michael Yip, Tse Nga Ng, Truong Nguyen, Andrew Skalsky, Harinath Garudadri. Elle a été présentée en novembre 2016 lors de la conférence « Healthcare Innovations and Point-of-Care Technologies » à Cancun.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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