Les objectifs scientifiques du Louvain Bionics sont (1) de découvrir les mécanismes qui gouvernent le contrôle des mouvements et les interactions physiques entre humain et dispositif robotisé, et d’assister les mouvements humains pour (2) la rééducation et (3) la chirurgie. Par ailleurs, les avancées de la robotique et la bionique sont certes essentielles, mais le rôle du Louvain Bionics au sein de l’UCL est également (4) d’étudier et d’apporter un regard critique sur l’impact sociétal de ces nouvelles technologies.
Comprendre le mouvement humain
La compréhension des mécanismes qui régissent le mouvement humain passe par des phases d’analyse expérimentale, de modélisation et de simulation portant sur le fonctionnement du cerveau et du système nerveux central, ainsi que sur les systèmes sensoriels (vue, ouïe, toucher) qui sont utilisés pour percevoir l’environnement et interagir avec lui. Ces études sont menées tantôt avec des équipements de pointe (p. ex. IRM fonctionnelle, stimulation magnétique transcrânienne, systèmes de capture du mouvement et d’analyse de la marche, réalité virtuelle, vols paraboliques et ISS), tantôt avec des prototypes conçus spécifiquement pour ces études.
Rééduquer et assister les patients cérébro-lésés et remplacer les membres des amputés
Cette connaissance plus approfondie du mouvement humain permet ensuite de développer de nouvelles thérapies de rééducation pour les patients (p. ex. victimes d’un accident vasculaire cérébral ou d’infirmité motrice cérébrale) qui sont atteints de troubles divers tels que l’hémiparésie ou l’héminégligence. Ces nouvelles thérapies nécessitent la plupart du temps de concevoir et réaliser des dispositifs d’assistance robotisée et des interfaces interactives, et leur efficacité peut alors être évaluée cliniquement avec des patients. Il en va de même pour la conception, la réalisation et la caractérisation des performances de prothèses des membres supérieur ou inférieur, ayant un niveau de technicité élevée ou utilisant des solutions très bon marché disponibles dans les fablabs des quatre coins de la planète.
Guider les gestes des chirurgiens
Améliorer la qualité des soins prodigués aux patients nécessite aussi d’offrir aux médecins et chirurgiens de nouveaux outils rendant leurs gestes diagnostics ou thérapeutiques plus sûrs, plus précis, moins invasifs, moins douloureux – voire tout simplement réalisables, là où les limites des capacités humaines sont atteintes. Ces dispositifs nécessitent de la recherche et des développements liés à l’imagerie médicale, à la robotique, à l’impression 3D et à d’autres technologies de pointe. Les applications cliniques sont très variées : protonthérapie adaptative aux mouvements respiratoires du patient, remplacement de la valve aortique sur cœur battant par accès mini-invasif, navigation intra-opératoire avec scanner robotisé Zeego pour implantation de vis pédiculaires dans la colonne vertébrale, guides de coupe sur mesure imprimés en 3D pour chaque patient, ou encore assistance télé-robotique adaptative à la microchirurgie reconstructrice.
Apporter un regard critique et susciter le débat
Quel est l’impact d’une prothèse bionique sur le patient, sa famille et ses proches, ou la société ? Un robot de chirurgie doit-il être autorisé à prendre seul une décision, et peut-il être tenu pour responsable en cas d’erreur ? Comment rendre ces technologies accessibles au plus grand nombre et éviter les discriminations ? Autant de questions importantes qui sous-tendent nos activités de recherche et qui doivent être prises en compte par les chercheurs ; et que le Louvain Bionics doit relayer vers le public pour susciter et alimenter le débat de société indispensable sur ces thématiques actuelles.