Découvrez comment la réalité virtuelle révolutionne la rééducation motrice après un AVC ou en cas de troubles neurologiques, en transformant les exercices répétitifs en un entraînement captivant et adaptatif. Cet article explore les systèmes de télérééducation à domicile basés sur la réalité virtuelle qui utilisent des biocapteurs tels que l’EEG, l’EMG et le suivi de mouvement pour suivre la progression en temps réel, renforcer la motivation et favoriser une rééducation plus accessible et personnalisée des mouvements et de la marche.
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Imaginez que vous tendiez la main pour attraper un objet. Cela semble être un geste simple, mais en réalité, c’est un acte complexe. Ce mouvement repose sur une combinaison d’actions motrices qui sont traitées à différents niveaux du cerveau et du corps. Pour les personnes souffrant de troubles moteurs à la suite d’une lésion neurologique, ce qui semble être une tâche quotidienne, comme manger, taper un e-mail ou lire un livre, peut devenir un véritable défi.
Les troubles neurologiques peuvent toucher n’importe quelle partie du corps. L’un des exemples les plus courants est leur impact sur les fonctions motrices des membres inférieurs, qui entraîne des difficultés à marcher et des restrictions dans la participation aux activités de la vie quotidienne. La capacité à effectuer des tâches motrices et cognitives supplémentaires pendant la marche est fortement affectée, tout comme la capacité à s’adapter à l’environnement, par exemple lors de la traversée d’une rue ou pour enjamber un obstacle.
De nombreuses parties du système nerveux central et périphérique interviennent dans ces processus et, lorsqu’une partie est endommagée, la récupération de ces capacités motrices s’avère souvent un processus long et laborieux. Plusieurs stratégies de rééducation ont été étudiées, notamment la rééducation intensive [1], l’entraînement moteur répétitif [2] et la thérapie par le miroir [3], entre autres. Nous aborderons ci-dessous cette dernière approche.
Rééducation par réalité virtuelle
Quand on pense à la rééducation traditionnelle, qu’est-ce qui vient à l’esprit ? C’est ennuyeux ! Elle est répétitive par nature, et ces répétitions finissent par saper la motivation des patients au fil du temps. De plus, elle nécessite (au moins !) un kinésithérapeute pour travailler en tête-à-tête avec le patient, ce qui accroît les besoins en ressources et, par conséquent, les coûts pour le système de santé. Par ailleurs, elle ne fournit pas de données objectives et ne permet pas de suivre la partie de la rééducation que les patients effectuent chez eux.
Les chercheurs sont à la recherche de nouvelles méthodes pour améliorer la rééducation motrice et la rendre plus attrayante et plus efficace. La réalité virtuelle (RV) s’est récemment imposée comme un complément valable à la thérapie conventionnelle, en intégrant des stratégies de rééducation dans une approche novatrice et peu coûteuse [4]. La thérapie basée sur la RV peut offrir une expérience d’apprentissage positive, tout en étant attrayante et motivante.
Grâce à la thérapie par réalité virtuelle, les exercices peuvent être adaptés aux besoins des patients, qu’il s’agisse d’activités d’imitation ou de jeux vidéo. L’avantage de la réalité virtuelle réside dans le fait que les possibilités sont pratiquement infinies. Les environnements virtuels peuvent être personnalisés en concevant des exercices adaptés aux déficiences cognitives et physiques de chaque individu, ce qui est essentiel pour optimiser la réorganisation cérébrale et réactiver les zones du cerveau impliquées dans la planification, l’apprentissage et l’exécution moteurs [5, 6], ainsi que pour maintenir l’engagement du patient.
Des chercheurs de l’université de Caroline du Sud associent les principes de la réalité virtuelle et de l’interface cerveau-ordinateur (BCI) pour traiter des patients ayant survécu à un AVC chronique et présentant différents niveaux de déficience motrice [7]. Leur approche multimodale utilise la réalité virtuelle pour montrer aux patients des avatars représentant leurs membres supérieurs ; elle combine ensuite des capteurs et des signaux cérébraux (électroencéphalographie, ou EEG) et musculaires (électromyographie, ou EMG) afin de visualiser les mouvements qu’ils tentent d’effectuer pour accomplir la tâche qui leur est proposée. Au fil du temps, cette méthode s’est avérée efficace pour améliorer l’imagerie motrice des patients (leur capacité à imaginer et à planifier des mouvements), réactiver les circuits moteurs et favoriser la récupération des fonctions motrices des membres supérieurs.
La thérapie assistée par réalité virtuelle a également permis d’obtenir des améliorations significatives dans la rééducation de la marche après un AVC. Les interventions de réalité virtuelle visant à rééduquer la marche s’appuient souvent sur des systèmes d’entraînement sur tapis roulant, associés à un écran ou à un casque de réalité virtuelle afin de créer un environnement immersif. Des biocapteurs supplémentaires, tels que des unités de mesure inertielle (IMU), des capteurs de force et des capteurs EMG, sont également utilisés pour suivre les progrès des patients en matière de cinématique, de dynamique des mouvements et d’activation musculaire. La visualisation en temps réel de ces paramètres permet aux thérapeutes de fournir aux patients un retour d’information en temps opportun sur les progrès et la qualité des tâches qu’ils effectuent, leur donnant ainsi la possibilité de comprendre et de corriger d’éventuelles erreurs.
De plus, les exercices adaptables et les environnements personnalisables permettent aux thérapeutes de concevoir des tâches doubles et des situations imprévues, afin que les patients réapprennent à s’adapter aux changements de leur environnement pendant la marche. Les résultats ont montré que les patients ayant suivi un entraînement en réalité virtuelle parviennent à augmenter plus efficacement leur vitesse de marche en fonction des exigences de la tâche, par rapport aux patients ayant suivi une rééducation traditionnelle. Avec la pratique, ils parviennent à mieux adapter leur démarche aux changements de leur environnement [8].
To see how these concepts are applied in practice, explore our Talk to a Research Expert page.
Télérééducation par réalité virtuelle
Pour les personnes ayant subi un AVC, le fait de suivre un programme thérapeutique quotidien augmente les chances d’obtenir de bons résultats en rééducation. Cependant, aux États-Unis et en Europe, des millions de patients vivent dans des zones rurales et n’ont pas facilement accès à des thérapeutes, ce qui peut les obliger à choisir entre des déplacements quotidiens coûteux vers les zones urbaines ou le fait de renoncer à ces traitements bénéfiques.
Dans ces conditions, maintenir la motivation des patients devient un véritable défi. De plus, en ce qui concerne la partie du traitement que les patients effectuent à domicile, l’impossibilité de vérifier s’ils respectent le programme d’exercices prescrit rend les résultats de la rééducation traditionnelle difficiles à prévoir et réduit potentiellement les chances de réussite.
Aujourd’hui, la télérééducation basée sur la réalité virtuelle est un domaine de recherche très actif. Les thérapeutes qui ont recours à la télérééducation par réalité virtuelle peuvent prescrire des programmes d’exercices via Internet, auxquels les patients peuvent ensuite facilement accéder et qu’ils peuvent effectuer depuis le confort de leur domicile. Les exercices en réalité virtuelle offrent aux patients un environnement contrôlé dans lequel ils peuvent s’entraîner. Les données cliniques sont recueillies en temps réel et stockées dans des bases de données en ligne, accessibles à distance.
Les thérapeutes peuvent ainsi suivre les progrès des patients via Internet et adapter la thérapie si nécessaire, sans interaction en temps réel ni formation. De cette manière, ils sont en mesure de suivre simultanément plusieurs patients qui s’entraînent chez eux, ce qui représente un grand pas en avant par rapport au modèle individuel des méthodes traditionnelles et permet de réduire considérablement les coûts [9, 10].
Conclusions
La réalité virtuelle en est encore à ses débuts dans le domaine médical et de la rééducation, et les cliniciens se posent encore des questions sans réponse concernant cette technologie, telles que :
- Existe-t-il des exigences minimales sur le plan cognitif et perceptif pour que la réalité virtuelle soit efficace dans le cadre de la rééducation sensorimotrice ?
- Les systèmes semi-immersifs sont-ils aussi efficaces que les environnements immersifs pour favoriser la récupération motrice ?
Toutefois, les premiers résultats des études pilotes sont très encourageants, en particulier pour les patients atteints d’un AVC chronique, et fournissent des indications sur l’efficacité de la rééducation motrice par réalité virtuelle, notamment :
- Il propose des méthodes de rééducation numériques plus avancées comme alternative à la thérapie traditionnelle, optimisant ainsi l'efficacité des mesures de rééducation.
- Il permet aux patients atteints de divers troubles neurologiques d'effectuer des gestes qu'ils ne peuvent pas réaliser dans la vie quotidienne en raison de leur handicap.
- Elle permet d'élaborer des plans de traitement personnalisés, fondés sur une évaluation minutieuse et axés sur des objectifs thérapeutiques définis au cas par cas.
- Il favorise l'implication et la motivation des patients grâce à des environnements virtuels en 3D et à des activités inspirées des jeux vidéo.
- Il fournit un retour d'information immédiat et concret.
- Il permet d'améliorer les résultats grâce à des mesures et des analyses neurophysiologiques.
- Il offre un environnement contrôlé pour la télérééducation.
J’espère que cet article sur l’utilisation de la réalité virtuelle en rééducation vous a plu. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’utilisation des appareils de réalité virtuelle avec iMotions, téléchargez notre brochure ci-dessous.
Références
[1] Wittenberg G.F., Richards L.G., Jones-Lush L.M., et al. (2017). Facteurs prédictifs et modifications de la connectivité cérébrale associés à l’amélioration de la fonction motrice du bras suite à un entraînement intensif chez les patients victimes d’un AVC chronique. F1000Research 2017, 5:2119. doi: 10.12688/f1000research.8603.2
[2] Thomas L.H., French B., Coupe J., et al. (2017). Entraînement par tâches répétitives pour améliorer les capacités fonctionnelles après un AVC : mise à jour majeure d’une revue Cochrane. Stroke. 2017 ; 48 : e102-e103. doi : 10.1161/STROKEAHA.117.016503
[3] Pérez-Cruzado, D., Merchán-Baeza, J. A., González-Sánchez, M., & Cuesta-Vargas, A. I. (2016). Revue systématique comparant la thérapie par miroir à la rééducation conventionnelle sur la fonction des membres supérieurs chez les survivants d’un AVC. Australian Occupational Therapy Journal, 64(2), 91–112. doi:10.1111/1440-1630.12342
[4] Laver K.E., Lange B., George S., Deutsch J.E., Saposnik G., Crotty M. (2017) La réalité virtuelle dans la rééducation après un AVC. Base de données Cochrane des revues systématiques. Numéro 11. N° d’article : CD008349. doi : 10.1002/14651858.CD008349.pub4.
[5] Boyd, L. A., Winstein, C. J. (2001). Apprentissage implicite des séquences motrices chez l’être humain après un AVC unilatéral : l’impact de la pratique et des connaissances explicites. Neuroscience Letters, 298(1), 65–69. doi:10.1016/s0304-3940(00)01734-1
[6] Rizzo A., Kim G.J. (2005). Analyse SWOT du domaine de la rééducation et de la thérapie par réalité virtuelle. Presence, vol. 14, n° 2, avril 2005, p. 119-146 © 2005 par le Massachusetts Institute of Technology
[7] Vourvopoulos A, Pardo OM, Lefebvre S, Neureither M, Saldana D, Jahng E et Liew S-L (2019) Effets d’une interface cerveau-ordinateur associée à un neurofeedback en réalité virtuelle (RV) : une étude pilote chez des patients victimes d’un AVC chronique. Front. Hum. Neurosci. 13:210. doi: 10.3389/fnhum.2019.00210
[8] de Rooij I., Port I., Visser-Meily J., Meijer J. (2019). Entraînement à la marche en réalité virtuelle versus entraînement à la marche sans réalité virtuelle pour améliorer la participation chez les survivants d’un AVC subaigu : protocole de l’essai contrôlé randomisé ViRTAS. Trials. 20. 10.1186/s13063-018-3165-7.
[9] Pareto L., Johansson B., Zeller S., et al. (2011). Télé-rééducation virtuelle : une étude de cas. Études sur les technologies de la santé et l’informatique. 169. 676-80. 10.3233/978-1-60750-806-9-676.
[10] Tchero H., Tabue-Teguo M., Lannuzel A., Rusch E. (2018). Télérééducation pour les personnes ayant survécu à un AVC : revue systématique et méta-analyse. J Med Internet Res 2018 ; 20(10) : e10867. doi : 10.2196/10867. pmid : 30368437. pmcid : 6250558