Robot de table compact révolutionne la délivrance de physiothérapie

Entretien avec le Professeur Habib Rahman

Tech Briefs : Comment cette idée a-t-elle démarré ?

Prof. Habib Rahman : Ça a commencé d'un projet avec notre Institut Systèmes Connectés, où on travaillait sur un moteur pour faire son jumeau numérique et voir si on pouvait contrôler les moteurs à distance. Je travaille sur robotique rééducation depuis longtemps. Ma recherche : robotique rééducation et assistance. Un groupe travaille avec survivants AVC, un autre avec utilisateurs fauteuils roulants. Pendant COVID, c'était une lutte pour aider les gens à se rééduquer. Je travaillais sur robotique rééducation — thérapie par robot. On a pensé à comment élaborer sur notre travail technologie numérique et robots téléopérés. On a utilisé cette idée pour voir si on pouvait faire de la télésanté avec un robot.

Beaucoup de défis : fonctionnement fluide/sécurisé robots, transmission données correcte. Ce n'est pas un robot industriel classique. Il faut voir robot temps réel, voir patients, avoir rétroaction. On a commencé à construire le nôtre.

Tech Briefs : Dans ce bras robotique, il faut varier la tension. Comment ?

Rahman : L'algorithme contrôle détecte intention mouvement humain. On utilise deux capteurs : électromyogramme (EMG) et capteur force. EMG peu utilisé — juste vérifier fonctionnement système.

Tech Briefs : Qu'est-ce qu'un EMG ?

Rahman : Signal EMG vient du muscle. Si vous essayez bouger, on sait comment ça a marché. Signal électrique base puis signal quand muscle contracté.

Tech Briefs : EMG donne mesure précise du muscle ?

Rahman : Oui, si personne a mouvement bras décent. Mais patients AVC, signal difficile. Cependant, amplifié pour sujet sain, c'est adressable. Capteur force : si vous essayez bouger = activez muscles = signal = mesure qualité physiologie. Parfois si je ne bouge pas bras, ex: tenir haltère, muscle encore utilisé → signal EMG. Tout mouvement = signal muscle.

Tech Briefs : Myogramme nécessite aiguilles dans le bras ?

Rahman : Deux versions myogrammes ; aiguilles = l'une. Nous utilisons EMG de surface. Mesure différence potentiel entre deux électrodes maintenues sur peau par adhésif. Algorithme contrôle : si personne bon mouvement main, signal capteur force dominera.

Tech Briefs : Où est le capteur force ?

Rahman : Sur poignée poignet, capteurs force détectent toujours vos mouvements. Selon déficience sujet, contrôleur ajuste modérément niveau assistance ou rend difficile mouvement. Si difficile = résistance = construction muscles. Beaucoup thérapies : thérapie assistée et résistive. Selon besoins patient, on programme contrôleur assistance ou résistance.

Quand vous allez kiné, il peut demander pousser pendant qu'il donne résistance. Robot offre résistance — si vous poussez, rend un peu dur. On programme objectif, personne doit y arriver mais doit vraiment pousser pour que muscle travaille. Si personne n'y arrive, robot aide — thérapie active-assistée.

Après AVC, connexions réseaux neuronaux brisées — personne oublie petites tâches, motricité fine, beaucoup aide nécessaire. Beaucoup répétitions, robot peut donner — dispositif bouge doucement membre participant sans effort propre — thérapie passive. Étire muscles sans douleur, renforce patterns mouvement corrects. Une fois sujet commence vrai mouvement, tâches fonctionnelles pour coordination.

Tech Briefs : Techniquement, comment ajustez-vous la tension ?

Rahman : Driver moteur ajuste courant moteur basé signal capteur force ou EMG pour changer actuations moteur.

Tech Briefs : Deux façons utiliser robot — à distance ou en présentiel cabinet kiné ?

Rahman : Toujours présentiel, mais on explore télésanté. Différentes versions robot. Une très petite va domicile patient. Autre version centre rééducation, gens reçoivent physio pour définir cibles thérapie. Kiné récupère données à distance, ajuste protocole thérapeutique, contrôle même robot à distance.

Tech Briefs : Doit être guidé par kiné pour décider combien suffit/trop ? Risque blesser si pas prudent.

Rahman : Oui, on travaille victimes AVC, collecte données. Mais une fois IA pleinement développée, moins guidance nécessaire, mais kinés toujours dans boucle. On travaille beaucoup victimes AVC pour développer IA point où moins supervision nécessaire. Mais kinés toujours programmer/superviser robots. On enrôle toujours sujets pour travailler contrôleur.

Tech Briefs : Ça varie beaucoup selon individu traité. Sans kiné, même IA avancée, comment dire pour cet individu cette force nécessaire ?

Rahman : Quand on branche robot, il y a une loi donnant pré-mouvement et détecte période douleur. Une fois activation musculaire, douleur augmente, résultats capteur force augmentent. C'est comme ça qu'on travaille phase expérimentale.

Tech Briefs : Mesuré aussi par EMG ?

Rahman : Oui, EMG et capteur force, mais comme développement système, double vérification avec kiné pour décider si douleur OK. Puis on entre ça dans contrôleur.

Futur : milliers patients, tous différents. On utilise trois choses mesurer amplitude mouvement sans douleur. Capteur EMG = niveau activité, capteur force = niveau résistance, caméra = détection douleur expressions faciales. Pas nécessairement 100% correct, phase développement, but long-terme : système supervision minimale.

Tech Briefs : Vous créez un jumeau numérique ?

Rahman : Oui, kiné n'a pas vrai robot, réplique. Peut bouger robot à distance, lire données générées.voit angle articulation bougé, force subie robot.

Jumeau numérique double but : 1) contrôler robot à distance. 2) robot bougé → envoie rétroaction → voit déplacement. Une fois sujet essayé bouger, voit magnitude/direction forces, lectures EMG, etc. Communication bidirectionnelle.

Tech Briefs : Il faut émetteurs et capteurs ?

Rahman : Oui, services cloud Microsoft Azure. Envoie signaux cloud Azure puis domicile patient. Si travaillent sans kiné, données stockées cloud pour accès kiné quand voulu.

Tech Briefs : J'ai lu que vous utilisez des jeux.

Rahman : Recherche montre thérapie robot donne performance améliorée par jeux. Fondement scientifique : principes apprentissage moteur. Basé là-dessus, on donne régime thérapie guidée tâches-spécifiques. Bon défi, collecte rétroaction explicite/implicite progression.

Jeu utile. Donne tâche patient : aller point A à B. Une fois là, on éloigne un peu pour augmenter amplitude mouvement, rendre plus challenge. Ils connaissent parcours, savent temps. Avec jeux, comme si kiné là. Tâches fonctionnelles jeux : laver, nettoyer table, prendre cuillère endroit A mettre B. Jeux développés principes apprentissage moteur → rétroaction implicite/explicite → surveillent amélioration. Jeux engageants. Répétitions fastidieuses, jeu engage vraiment. Améliorer score motivant. Recherche notre groupe montre jeux = meilleurs résultats.

Tech Briefs : Avantage robot vs kiné seulement ?

Rahman : Ils se complètent. Pénurie constante kinés, nombres décroissants. Kiné donne robot patient, travaille 24/7 sans fatigue. Un kiné voit beaucoup patients par jour. Au lieu s'asseoir patient 10 répétitions, robot fait précisément.

C'est un outil, comme médecin donne tensiomètre surveillé domicile, médecin pas besoin venir vérifier tension chaque jour. Même façon, aide kiné et patient. Assurance couvre nombre limité séances kiné/an. Robot permet patient suivre guidance kiné temps illimité.

Tech Briefs : À l'horizon, qui paie machine ? Couvert assurance ?

Rahman : Sûr assurance couvrira car aujourd'hui assurance couvre locations appareils mouvement passif continu (CPM) si justifiés médicalement. Mais donnent juste répétitions, rien d'autre. Robot = intelligent. Donc depuis CPM couverts, robot le sera aussi, comme CPM mais fonctionnalités avancées. Patient n'achète pas robot ; location.

Tech Briefs : Où en êtes-vous commercialisation ?

Rahman : Expériences maintenant vraies victimes AVC. Fondé startup l'an dernier, travaillons avec quelques personnes commercialisation dispositif. Quelques choses encore à faire. Pourrait vendre maintenant comme robot recherche, mais pour usage clinique domicile, besoin approbation FDA, 1-2 ans.