maxon Story
Dispositif motorisé de soutien pour assister les patients dans la marche
Un nouveau dispositif d’assistance à la mobilité révolutionne la vie des personnes grâce à un exosquelette léger, discret et intelligent.
L’assistance à la marche est un marché en pleine expansion à travers le monde. Selon Future Market Insights Inc (FMI), « la prévalence croissante des handicaps et le vieillissement de la population devraient stimuler la demande en aides à la marche. Ces dispositifs peuvent être utilisés temporairement pendant la convalescence ou de manière permanente en cas de handicap, de vieillissement ou de maladie dégénérative. »
Des études indiquent que plus de 150 millions de personnes dans le monde ont actuellement besoin d’une forme d’assistance pour se déplacer. Qu’il s’agisse de perte musculaire, de déficience articulaire, de sclérose en plaques, d’un AVC ou d’un accident récent, ces personnes rencontrent toutes des difficultés à mener une vie normale.
La majorité de ces patients se voient proposer un déambulateur, des béquilles ou une attelle de genou pour les aider à se déplacer. Or, ces dispositifs peuvent engendrer leurs propres problèmes, car ils obligent souvent les utilisateurs à adopter une posture corporelle non naturelle. Ce qu’il faut, c’est un dispositif d’assistance à la mobilité personnalisable, permettant à l’utilisateur de marcher normalement.
Reev, cofondée par Amaury Ciurana (PDG), Robin Temporelli (CTO) et leur équipe (voir Figure 1), a pour mission de créer un dispositif d’assistance à la mobilité léger, discret et intelligent, capable de « dynamiser » les attelles de genou pour les rendre plus efficaces.
Cette approche vise à offrir de meilleurs résultats en aidant les patients à marcher et à se tenir debout plus naturellement, tout en réduisant les contraintes physiques imposées par d’autres dispositifs. Leur objectif est de personnaliser chaque appareil en fonction du patient.
De plus, grâce à l’utilisation de technologies d’intelligence artificielle, ils pourront surveiller et collecter quotidiennement des données de mobilité, permettant ainsi de suivre les progrès du patient et d’ajuster l’appareil pour accélérer la rééducation.
L’équipe de Reev a pour mission d’améliorer le quotidien des personnes à mobilité réduite.
Mesurer les troubles de la marche
Les troubles neurologiques de la marche, qui entraînent des problèmes de mobilité, peuvent se manifester de nombreuses façons, comme mentionné précédemment. Il est essentiel d’évaluer ces troubles avant même qu’un professionnel de santé puisse tenter d’aider un patient à surmonter ces handicaps et à devenir plus autonome dans sa vie quotidienne. Reev Sense a été conçu pour surveiller et enregistrer les troubles de la marche. Il s’agit d’un capteur de mouvement qui se fixe facilement à un ou plusieurs endroits sur la jambe ou la chaussure du patient grâce à des supports magnétiques uniques (voir Figures 2a et 2b). En seulement deux minutes de marche, un professionnel peut recueillir des données précises sur les mouvements, nécessaires pour évaluer les anomalies de la démarche. Reev Sense est également utilisé par les professionnels de santé pour suivre les progrès de la rééducation physique lors d’évaluations répétées en cabinet.
Illustration des emplacements possibles du Reev Sense pour obtenir des données adéquates et précises utilisées dans l’analyse de la marche.
La mobilité du patient est évaluée et analysée rapidement et facilement grâce à des algorithmes d’analyse du mouvement intégrant l’intelligence artificielle. Des rapports personnalisés sur la démarche sont présentés via une application mobile (voir ci-dessous), permettant aux professionnels de santé — tels que les kinésithérapeutes, les prothésistes certifiés et les orthésistes — de suivre les progrès des patients atteints de troubles de la marche.
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Dispositif d’assistance à la mobilité
Les données personnalisées recueillies via Reev Sense sont transférées vers le système robotique intelligent de la société, Dreeven, afin d’adapter le contrôle moteur et de fournir exactement l’assistance nécessaire au patient pour marcher plus aisément (voir Figure 3).
Le système fonctionne à l’aide d’un dispositif intelligent au niveau du genou, permettant de motoriser des orthèses passives genou-cheville-pied (KAFO), ce qui améliore les résultats quotidiens pour les patients. Pour le confort de l’utilisateur, Dreeven propose une motorisation légère et intelligente pour assister le genou lors de la marche, de la position assise, debout ou lors de la montée des escaliers. Offrir ce type de liberté au quotidien contribue à renforcer la confiance du patient, lui permettant de profiter davantage de la vie, que ce soit pendant la rééducation ou de manière permanente.
Dreeven est un système robotique intelligent d’assistance à la mobilité, facilement personnalisable pour chaque patient.
Les biomarqueurs clés de la marche utilisés comme rétroaction pour le système d’assistance à la marche Dreeven incluent l’analyse spatio-temporelle et la correction de la vitesse et de la cadence, la longueur du pas, le temps de phase oscillante et d’appui, ainsi que la symétrie de l’appui (voir Figure 4). L’analyse cinématique comprend l’angle de flexion du genou ainsi que celui de la cheville. Tous ces éléments sont pris en compte lors de l’évaluation de la marche du patient pour détecter d’éventuelles anomalies de mouvement. La précision des données biomarqueurs atteint 95 %, et seulement deux minutes sont nécessaires pour générer un rapport de marche très complet. Le système est conforme à la norme HIPAA, ce qui permet au professionnel de santé de garantir la confidentialité de toutes les données collectées sur le patient.
Les informations sur la marche du patient sont collectées pour analyse via l’application mobile de l’entreprise. Cette même application permet au professionnel de santé d’analyser les progrès de la rééducation.
Dreeven intègre une technologie électro-hydraulique — similaire à un système de direction assistée — issue de l’industrie automobile et adaptée aux attelles de genou et aux soins médicaux. Le système se compose de trois opérations distinctes : la génération de puissance via le moteur, la transmission de puissance par l’actionneur hydraulique, et l’interface entre les deux, qui repose sur un mécanisme propriétaire utilisant une série de câbles flexibles. En combinaison avec le capteur Reev, Dreeven est capable de fournir une assistance adaptée à la signature de marche spécifique de chaque patient.
L’articulation du genou intègre un moteur maxon EC-i avec un encodeur ENX 16 Easy. Le moteur EC-i, actuellement utilisé dans de nombreuses articulations de genou, comprend un circuit magnétique optimisé avec des enroulements à noyau de fer, offrant une densité de couple très élevée et un couple de crantage très faible (voir Figures 5a et 5b). Le moteur brushless à courant continu offre aux utilisateurs une durée de vie prolongée et une consommation d’énergie réduite pour une fiabilité inégalée. Les moteurs brushless étant des dispositifs sans entretien, ils sont parfaitement adaptés au dispositif d’assistance à la mobilité Dreeven.
Le maxon EC-i est l’un des moteurs de la gamme de moteurs brushless à courant continu de maxon actuellement utilisés sur les prototypes de Dreeven.
L’encodeur magnétique ENX 16 Easy fournit des signaux incrémentaux ou absolus à la carte de positionnement EPOS 70/15 de maxon pour un contrôle en boucle fermée. Les contrôleurs EPOS de maxon sont disponibles dans différentes classes de puissance, offrant des options économiques pour une grande variété d’applications, notamment industrielles, robotiques, aérospatiales, médicales, et bien d’autres. Selon l’usage, ces contrôleurs peuvent s’interfacer directement avec les réseaux RS232, USB, CANopen, EtherCAT et d’autres réseaux populaires. En tant que contrôleur de positionnement PID, il est parfaitement adapté à une utilisation avec le dispositif motorisé d’assistance Dreeven. L’ensemble du système constitue un dispositif d’assistance à la mobilité alimenté par batterie, hautement efficace, pouvant fonctionner environ cinq heures sans avoir besoin d’être rechargé.
Grâce à l’utilisation de composants haut de gamme et à une conception experte en interne, l’objectif de Reev est de dépasser les limites actuelles des exosquelettes, notamment en ce qui concerne le poids du système et les coûts d’achat élevés. Et ils sont en bonne voie avec le dispositif d’assistance à la mobilité Dreeven. À mesure que l’entreprise poursuit ses études cliniques, elle améliore continuellement le dispositif et se montre confiante quant à l’efficacité du système. Les premiers systèmes Dreeven seront officiellement lancés en 2026.