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Des chaussures mécatroniques pour prévenir les chutes de personnes âgées

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Des chaussures mécatroniques pour prévenir les chutes de personnes âgées

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“Je marchais sur un trottoir humide. Je portais des chaussures en caoutchouc et j’ai glissé. J’ai perdu mes lunettes. Je suis tombée sur l‘épaule et ma tête a heurté le trottoir. Je me suis légèrement assommée”, raconte Lucilla Ballone Burini. “Des passants m’ont aidée à me relever. Je suis rentrée chez moi mais j’avais très mal. Deux nuits plus tard, je suis allée aux urgences. Mon dos était complètement noir. On m’a diagnostiqué une fracture de l’humérus.”

“En 2008, il y avait environ 84 millions de personnes âgées dans l’Union européenne. Un tiers d’entre elles sont confrontées à des risques de chutes ce qui fait à peu près 28 millions de personnes. C’est un dangereux phénomène en Europe”, explique Fiorella Marcellini, coordinatrice du projet SMILING. “Etre mobile : qu’est ce que cela représente dans une journée pour une personne âgée? En quoi est-ce si important de pouvoir marcher, de pouvoir sortir de chez soi ? La marche est une activité physique. Mais c’est aussi un moyen de rester en contact avec la société. C’est un facteur vital d’intégration sociale”.

Une autre victime de chutes raconte : “Un soir, je suis tombée dans les escaliers. J’ai fait une lourde chute. Je suis rentrée à la maison, j‘étais couverte de sang. C‘était un moment très dur à passer d’autant que je vis seule chez moi.”

“Les personnes âgées, qui sont victimes de chutes, ne perdent pas seulement l‘équilibre à un moment donné. Il y a bien souvent une cause plus profonde derrière ces troubles de la démarche”, souligne Fiorella Marcellini. “Bien souvent c’est parce que le système nerveux ne commande plus correctement les mouvements du corps. Résultat, les personnes âgées n’arrivent plus à marcher de manière sûre. C’est pourquoi elles ont besoin de s’entraîner. Et le meilleur moyen de les entraîner, c’est de les placer dans un environnement instable”.

Et c’est précisément le but de cette étrange paire de chaussures mécatroniques que viennent de développer des chercheurs Européens.

Bienvenue à Ancona, la Capitale de la région des Marches en Italie, réputée pour son industrie de la chaussure. Les volontaires de cet hôpital gériatrique ne sont pas ici pour tester des chaussures ordinaires. Tous ont plus de de 65 ans. Et tous sont victimes de chutes répétées.

Ces personnes âgées sont ici pour tester une chaussure mécatronique développée dans le cadre d’un projet de recherche de l’Union européenne. Ce prototype doit les aider à réapprendre à marcher en toute sécurité. La chaussure est tout d’abord réglée et adaptée aux pieds d’un volontaire qui est pris en charge par un physiothérapeute. Les explications de Carla Strubbia, de l’INRCA : “Cette télécommande me donne des informations concernant la pointure, la taille ou le poids du patient. Les informations sont transmises en wifi de l’ordinateur à cette télécommande. Le logiciel programme ensuite une session d’entraînement personnalisée, adaptée aux caractéristiques physiques du patient et à ses besoins en rééducation”.

Originalité des chaussures : l’angle des crampons peut être orienté différemment pour créer de l’instabilité. Ce procédé permet de stimuler le cerveau des volontaires et donc de les entraîner à garder l‘équilibre. Et ce n’est pas tout : “ Les chaussures bougent constamment. Mais nous utilisons aussi d’autres méthodes pour stimuler le cerveau des patients”, explique Carla Strubbia. “ Ils doivent écouter les instructions, suivre la ligne tracée au sol. Et ils doivent faire en même temps une activité complémentaire comme jongler avec une balle”.

“Tous nos patients sont au moins tombés une fois. Ils ont besoin de reprendre confiance”, ajoute Carla Strubbia, physiothérapeute. “A travers cet entraînement, on leur apprend à s’habituer aux différents obstacles qu’ils peuvent rencontrer dans la rue. Il s’agit de réapprendre au corps les réactions, les mouvements pour qu’ils puisse les reproduire ensuite dans la vie quotidienne. L’objectif, c’est d’améliorer le confort de vie des personnes âgées”.

Il a fallu quatre ans pour construire et assembler les 300 pièces qui composent chaque chaussure.

Nous sommes à l’Université de Bologne. C’est ici que des chercheurs ont développé une partie du système électronique du prototype. Et pour les chercheurs, le défi technique était de taille, comme le souligne l’ingénieure en électronique Elisabetta Farella : “ Nous avons dû respecter un certain nombre de conditions techniques. Par exemple, les dimensions très réduites des circuits électroniques.
Nous avons dû aussi régler un certain nombre de questions cruciales sur la sécurité. Le système électrique doit être capable de gérer les courts-circuits et les épisodes de bas voltage pour éviter ainsi tous risques de blessures”.

Les tests de validation ont été effectués dans quatre villes, notamment à Kosice en Slovaquie. Des personnes âgées, souffrant de troubles de la démarche et de l‘équilibre, se sont rendues dans cet hôpital gériatrique où elles ont pu tester les chaussures dans un environnement réel.

“J’ai eu des problèmes récemment. je marchais dans la rue un matin et je n’arrivais plus à garder l‘équilibre”, raconte Terézia Fridrichova, volontaire du projet SMILING. “ J’ai immédiatemment consulté un médecin qui a diagnostiqué un problème dans l’oreille interne. J’ai dû prendre des médicaments pendant près de deux mois”.

Après d’importantes recherches, les ingénieurs biomédicaux et les physiothérapeutes ont identifié certaines causes de ces problèmes de motricité. Alena Galajdová travaille à l’Université de Kosice : “Les troubles de l‘équilibre sont causés à la fois par une faiblesse musculaire et par des troubles du système nerveux. Le fait de reproduire des mouvements ou gestes inattendus peut aider à lutter contre ces troubles. C’est ce que font justement ces chaussures.”

“ ans ce centre gériatrique, je travaille avec des seniors qui ont des vertiges ou des difficultés pour garder l‘équilibre”, explique Nadezda Harcarova, physiothérapeute au centre gériatrique de Kosice.” Tout nouvel appareil de rééducation neurologique, qui peut les aider à gagner en autonomie, est bien sûr le bienvenue.”

Trouver de nouvelles techniques de rééducation. C’est l’objectif que se sont fixé des chercheurs en informatique de l’université de Bologne en Italie. Et, à l’image de Carlo Tacconi ils ont déjà plusieurs idées en tête : “ A l’avenir, la télécommande qui recueille les données et transmet les informations pourrait bien ressembler à un smartphone. La structure mécanique des chaussures actuelles pourrait être également simplifiée. On pourrait ainsi l’intégrer à une chaussure ordinaire. Chaque utilisateur, y compris les plus jeunes, pourrait donc s’entraîner chez lui en toute liberté”.

Ces chaussures mécatroniques devraient donc encore subir d’importantes améliorations. En attendant, elles constituent déjà un formidable bijou technologique.

www.smilingproject.eu