L'articulation de la cheville est une structure complexe des muscles, des tendons et des os, qui pose un véritable défi pour la réadaptation quand elle a mal tourné. Maintenant, une équipe d'experts biomécaniques au MIT a conçu un robot qu'ils appellent le «Anklebot» qui peut mesurer la raideur de la cheville dans différentes directions, en fournissant des informations importantes aux physiothérapeutes.

Neville Hogan, le professeur de génie mécanique du Sun Jae au MIT, affirme que la cheville est «nulle part près d'un joint simple»:

"Imaginez que vous avez une collection de cailloux, et que vous enveloppez un tas de bandes élastiques autour d'eux. C'est à peu près une description de ce qu'est la cheville".

Le professeur Hogan et ses collègues du Newman Laboratoire de biomécanique et de réadaptation humaine de MIT ont mené une étude où ils ont utilisé l'Anklebot pour mesurer la rigidité de la cheville dans diverses directions.

Ils écrivent sur leurs résultats dans un article publié en ligne récemment en Transactions IEEE sur les systèmes neuronaux et le génie de réadaptation .

Aider les victimes

Une vue de face et de côté d'un volontaire portant l'Anklebot dans une position assise. Au cours des expériences, le robot a déplacé la cheville et a enregistré sa rigidité dans plusieurs directions. Photos: Hyunglae ​​Lee

Anklebot est un robot monté sur un genou et relié à une chaussure personnalisée que le patient assis met en place. Une fois qu'ils sont accrochés à Anklebot, le robot déplace le pied du patient selon un motif prédéfini, dans différentes directions, dans la plage de mouvement normale de la cheville.

Les électrodes enregistrent le déplacement angulaire et le couple à l'articulation (un peu comme la flexion, le pointage et la torsion que la cheville permet au pied de faire) pour déterminer la dureté de la cheville.

Lorsqu'ils ont testé l'Anklebot sur des volontaires sains, l'équipe a constaté que la cheville était plus forte lorsque vous déplacez le pied vers le haut et vers le bas (flexion et pointage, comme presser sur un pédalier). Il est moins fort en basculant d'un côté à l'autre, et le plus faible en tournant vers l'intérieur.

Ils ont été surpris de constater que les mouvements latéraux et latéraux de la cheville sont indépendants de leur mouvement ascendant et descendant.

Le professeur Hogan dit qu'il espère que ses résultats aideront les physiothérapeutes et les cliniciens à mieux comprendre les types de limitations physiques que les patients atteints d'AVC ou de troubles moteurs connaissent.

Avant cette dernière étude, l'équipe avait déjà testé le Anklebot comme un outil de thérapie physique pour aider les patients atteints d'AVC en difficulté à marcher.

Les patients ont eu des séances quotidiennes où ils étaient assis dans une chaise et étaient accrochés à l'Anklebot. Au début, le robot a fait tout son travail, met la cheville à travers une gamme de mouvements, desserrant les muscles.

Mais peu à peu, alors que les patients ont commencé à bouger eux-mêmes leurs chevilles, le robot les aiderait de moins en moins.

Le professeur Hogan explique:

La clé est que la machine sort de la manière dont elle a besoin pour ne pas imposer de mouvement. Nous ne poussons pas le membre autour. Le patient doit faire quelque chose.

L'Anklebot est différent des autres thérapies robotiques car il permet au patient de faire de plus en plus de travail, au lieu de faire tout le travail comme moyen d'entraîner les muscles.

Eric Perreault est professeur d'ingénierie biomédicale et de médecine physique et de réadaptation à l'Université Northwestern et n'a pas participé à la recherche. Il dit que l'équipe MIT nous a donné le premier aperçu de la façon dont l'activation musculaire change la mécanique de la cheville, ce qui est très pertinent pour les blessures à la cheville comme les entorses communes. Il note:

"Une extension intrigante de ce travail est qu'il peut être possible de former des individus pour activer leur musculature de cheville d'une manière qui aide à réduire les risques de blessures. Un avantage plus immédiat de l'étude est qu'il présente une méthode pour quantifier l'impact de Thérapies de réadaptation existantes sur les propriétés mécaniques de la cheville ".

En 2012, des chercheurs en Grèce ont signalé que les footballeurs professionnels ont tendance à souffrir de plus d'entorses de cheville lorsqu'un pied est plus fort que l'autre.

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