Nouvelles applications en médecine

Un robot mou capable de guérir de ses blessures

Inspiré par la conformité trouvée dans de nombreux organismes, les robots souples sont fabriqués presque entièrement sous forme de matériaux souples et souples, ce qui les rend adaptés aux applications dans des environnements de tâches incertains et dynamiques, y compris des interactions humaines sûres. Leur compliance intrinsèque absorbe les chocs et les protège contre les impacts mécaniques. Cependant, les matériaux souples utilisés pour leur construction sont très sensibles aux dommages, tels que les coupures et les perforations causées par des objets tranchants présents dans les environnements incontrôlés et imprévisibles dans lesquels ils opèrent. Dans cette recherche, nous proposons de construire une robotique souple entièrement auto- Élastomères de guérison. Sur la base des capacités de guérison trouvées dans la nature, ces polymères ont la capacité de guérir les dommages microscopiques et macroscopiques. Les polymères de Diels-Alder, qui sont des réseaux covalents thermoreversibles, ont été utilisés pour développer trois applications d'actionneurs pneumatiques doux auto-cicatrisants (une pince douce, une main douce et des muscles artificiels). Les actionneurs pneumatiques souples présentent généralement des perforations et des fuites en raison de pressions ou d'usures excessives pendant le fonctionnement. Les trois prototypes ont été conçus en utilisant une modélisation d'éléments finis et caractérisé mécaniquement. La méthode de fabrication des actionneurs exploite le comportement auto-cicatrisant des matériaux, qui peuvent être recyclés. Les dommages macroscopiques réalistes pourraient être soignés entièrement à l'aide d'un traitement thermique doux. À l'emplacement de la cicatrice, aucun point faible n'a été créé et la performance complète des actionneurs a été presque complètement récupérée après la guérison.

CHRU de Lille : un implant connecté pour détecter les anomalies cardiaques                                                 

L’Institut Cœur Poumon de Lille utilise des implants qui envoient, via un smartphone, les données de rythme cardiaque aux médecins, qui peuvent diagnostiquer à distance.

La médecine se met à jour des technologies de la communication. Au CHRU de Lille, les médecins de l’Institut Cœur Poumon utilisent désormais un outil leur permettant de surveiller l’activité cardiaque de leurs patients, sans que ceux-ci n’aient besoin de se rendre à l’hôpital. Il facilite et affine leur diagnostic, et donc ainsi augmente les chances de survie.

Il s’agit d’un petit implant qui se pose sous la peau, au niveau du thorax. Relié par Bluetooth à un smartphone, celui du patient ou, à défaut, un téléphone fourni par l’hôpital, il enregistre le rythme cardiaque, comme un électrocardiographe.

L’application smartphone, à son tour, transmet les données sous forme cryptée vers des serveurs sécurisés, d’où elles pourront être consultées par les cardiologues de l’Institut.

Vers la miniaturisation

Pour l’instant, il ne s’agit pas d’un dispositif d’urgence. Le système n’est pas prévu pour lancer une alerte vers des services de secours en cas d’incident cardiaque. Il s’agit d’un outil destiné au diagnostic.

« Certains patients ont des symptômes trop rares pour être observés pile au moment de la consultation, explique le Dr Laurence Moreau-Guedon, cardiologue au CHRU de Lille. L’appareil fonctionne de manière intelligente : quand une anomalie intervient, il commence à enregistrer et à transmettre. » S’il sent des symptômes apparaître, le patient peut, lui-aussi, déclencher manuellement l’implant via l’application sur smartphone. L'appareil peut ainsi aider à trouver les causes d'une syncope, ou repérer une fibrillation atriale et transmettre en instantané au personnel médical.

Ce type d’implants n’est pas nouveau. La réelle innovation, c’est l’application smartphone et la simplicité d’utilisation. Auparavant, les patients ne pouvaient transmettre qu’avec des émetteurs encombrants qui limitaient leur capacité de déplacement. « Ils l’appelaient leur box ! », en référence à une box internet, s’amuse le Dr Moreau-Guedon.

La France est en retard

L’utilisation d’objets dont les patients disposent déjà, ici leur smartphone, fait partie de l’évolution de la télérythmologie, qui existe depuis une quinzaine d’années, rappelle la cardiologue. Malheureusement, la télémédecine n’est pas prise en charge par l’Assurance maladie - à une exception près, en ophtalmologie.

La France est en retard dans ce domaine, et seules des initiatives locales, comme celle menée à l’Institut Coeur Poumon du CHRU de Lille, permettent de la mettre en place. « C’est l’hôpital qui prend en charge le dispositif », souligne le Dr Moreau-Guedon.

Pour l’instant, depuis avril et le début de son utilisation, une dizaine de patients ont été implantés. Ils pourront porter l’appareil pendant trois ans.

Réalité virtuelle, guérison réelle 

Comment réagir quand nous avons mal? Petits, nos parents nous donnaient un bisou sur notre blessure, astuce psychologique pour atténuer la douleur. Plus nous grandissons et plus il devient important de se soigner ou diminuer les symptômes avec d’autres méthodes développées par la médecine.

Nous viennent alors pilules, pommades, pansements, etc. Or, est-ce que la trousse médicale de demain comprendra une section « immersion » avec un casque de réalité virtuelle (RV) ? Se plonger dans un univers virtuel serait-il une nouvelle façon de se soigner ?

Le milieu médical s’intéresse à la réalité virtuelle depuis longtemps. Or, si le tout était généralement dédié à des laboratoires ou des essais expérimentaux, l’approche s’est démocratisée comme la technologie.
Désormais, les casques sont offerts aux joueurs tout comme aux médecins. L’utilisation la plus connue est celle du traitement des phobies. Le patient met le casque et est confronté quelques minutes à une situation phobique. Le thérapeute posera quelques questions pendant la séance pour voir les craintes irrationnelles. Pendant et après l’expérience, il pourra revenir avec son thérapeute pour quantifier son anxiété et trouver des exercices à faire pour la calmer. Les séances de virtuel se répètent, en augmentant la « difficulté » (c’est-à-dire le temps et le type d’exposition) au fur et à mesure que l’individu apprend à contrôler sa peur.

Guérir les blessures de l’âme

Le domaine de la psychothérapie est probablement celui qui utilise le plus cette technologie. Elle traite, en effet, bien d’autres maux que les phobies. Par exemple, une expérience répétée dans deux universités, une à Londres et l’autre à Barcelone, auprès de personnes dépressives a montré que la réalité virtuelle pouvait leur être bénéfique. 15 patients de 23 à 61 ans vivaient une courte expérience de 8 minutes dans laquelle ils devaient consoler un enfant en pleurs et par la suite, se mettre dans la peau de l’enfant et recevoir le réconfort d’un avatar qui leur ressemblait. Un processus répété trois fois sur un délai d’une semaine. Puis, un mois plus tard, ils ont vérifié l’intensité des symptômes dépressifs. Ceux-ci avaient baissé chez 9 individus sur les 15. Leur perception était aussi moins négative envers eux-mêmes. Par contre, ce faible échantillonnage sans groupe test diminue l’impact de cette recherche, mais ouvre la voie à d'autres études dans un futur proche.
Bien des concepteurs d’applications en RV sont tentés par le potentiel du marché des psychothérapeutes. Parce qu’il y a non seulement les phobies, mais d’autres problèmes qui peuvent être simulées comme les troubles d’anxiété générale ou sociale, les addictions, les troubles obsessifs-compulsifs, les syndromes post-traumatiques, etc. Et si la thérapie en réalité virtuelle se transportait aussi chez le patient en lui offrant un endroit dans lequel il pourrait pratiquer des exercices de relaxation ou de méditation ? Cela lui donnerait aussi un lieu parfait à visualiser lorsqu’il vit des situations de stress intense. Évidemment, le tout devrait se faire sous la supervision d’un thérapeute.

La réalité virtuelle, inhibitrice de douleur ?

Il n’y a pas seulement les maladies mentales qui pourraient bénéficier de la réalité virtuelle. De plus en plus, la technologie est utilisée dans la rééducation de certains patients. Par exemple, on sait qu’une des conséquences d’un arrêt cardio-vasculaire (AVC) est l’aphasie où la personne a de la difficulté à parler, à retrouver ses mots. Une étude publiée en août 2016 par la City University de Londres a montré qu’en plaçant les malades dans un contexte virtuel de restaurant ou de parc où ils doivent converser, il y avait une amélioration dans la communication fonctionnelle chez 88 % d’entre eux et, ce, après 40 heures de rééducation sur 5 semaines. La rééducation cognitive et motrice est aussi un grand pan qui pourrait être facilité avec des technologies de réalité virtuelle et de capture de mouvement pour les victimes d’AVC.
La réalité virtuelle est étudiée et de plus en plus pensée afin d’améliorer la qualité de vie des patients. En effet, nous avons tous, à des degrés divers, peur de la douleur ou de certains traitements. Des recherches montrent que les casques ne coupent pas seulement visuellement du monde environnant, mais mettent l’attention ailleurs que sur ce qui se passe dans le réel. Une recherche a montré que les traitements, souvent douloureux, des grands brûlés se sont avérés plus agréables alors qu’ils se trouvaient dans un univers polaire. Cela pourrait aussi baisser le stress des patients et les distraire de certaines procédures médicales pénibles comme la chimiothérapie ou la dialyse.
Entrainement prothésique
Mais la réalité virtuelle pourrait avoir un pouvoir encore plus important. Une étude récente a montré que les paraplégiques pourraient peut-être gagner en capacité physique avec la réalité virtuelle. Au départ, l’équipe voulait créer des prothèses robotiques permettant de reproduire une démarche proche de celle qu’avait la personne accidentée. 8 paraplégiques dont la moelle épinière avait été sectionnée ont passé 1 heure à utiliser un Oculus Rift deux fois par semaine. Ils voyaient les jambes d’un avatar devant eux. Ils devaient essayer d’avancer. Le but était d’analyser comment tromper le cerveau pour lui faire croire qu’il déplace vraiment les membres afin d’imiter un mouvement naturel avec les prothèses.
Au bout d’un an, l’exosquelette les aidait à marcher, mais à la grande surprise des scientifiques les patients étaient en mesure de mouvoir légèrement les jambes volontairement. La réalité virtuelle aurait permis de recréer certains liens entre les nerfs survivants et les récepteurs musculaires comme le montre cette vidéo.

La terra incognita médicale

Toutefois, toutes ces études prometteuses ne doivent pas faire oublier que nous en sommes qu’au début de l’usage de ces technologies. Déjà, elle n’est pas faite pour tout le monde. En effet, certains ont ce qui se rapproche du mal des transports quand ils l’utilisent. Et puis, comme le rappelle cet article des Inrocks, nous n’avons aucune idée des effets sur le cerveau d’une telle technologie. Il y a plus de chances qu’elles soient bénignes, mais la recherche à ce sujet est si nouvelle qu’il est difficile de ne pas avoir des craintes devant certains usages expérimentaux. Nous parlons de certaines approches qui inhibent littéralement la douleur. Peut-elle avoir des effets à long terme? Dans le cas du traitement de maladies mentales, il est aussi important de se rappeler que la réalité virtuelle est un outil et non pas la thérapie elle-même. D’ailleurs, les chiffres et réussites de patients se débarrassant de phobies ne fonctionnent que chez ceux qui continuent les exercices de relaxation à la maison.
La réalité virtuelle est un outil considérable pour la médecine. Et sa démocratisation en fait saliver plusieurs, à raison. Avant que les hôpitaux et cliniques ne se lancent dans l’achat massif de machines, ils devraient toutefois se rappeler que la recherche clinique n’en est encore qu’à ses balbutiements. Les effets des casques sur le cerveau sont toujours inconnus. Il faut donc s’en servir intelligemment et suivre les recommandations des détaillants qui rappellent de ne pas faire de trop longues sessions, de prendre des pauses, de ne pas les utiliser chez des individus plus jeunes que 15 ans, etc.

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