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Un exosquelette imprimé en 3D pour une petite fille

Un exosquelette imprimé en 3D pour une petite fille


« Pour faire partie d’un moment spécial vécu par quelqu’un d’autre, on ne peut qu’avoir des pincements au cœur. »
Whitney Sample–Ingénieur Recherche et Conception

Au moment où Megan Lavelle a vu l’appareil, elle a su que celui-ci va changer la vie de sa fille. Lavelle est une maman énergique et imparable dont la plus jeune fille, Emma, est née avec une arthrogrypose multiple congénitale (AMC).

Lors d’une Conférence à Philadelphie destinée aux familles des victimes de cette maladie, Lavelle a appris l’existence du Wilmington Robotic Exoskeleton (WREX). Il s’agit d’un dispositif d’assistance composé de barres métalliques articulées et des bandes de résistance. Il permet aux enfants atteints de la maladie de jouer, de se nourrir par eux-mêmes et de faire des câlins. L’AMC est une maladie non-progressive caractérisée par des raideurs des articulations.

Emma est née avec les jambes repliées derrière ses oreilles et les épaules tournées dans l’autre sens. « Elle ne pouvait pas bouger son pouce », dit Lavelle.

Les médecins l’ont tout de suite opérée et ont plâtré ses jambes. La petite fille est rentrée avec ses parents déterminés à lui fournir les meilleurs soins. Les médecins spécialistes les ont avertis que l’AMC empêcherait Emma d’avoir une vie normale. Son développement a été plus lent que celui des enfants de son âge. Elle a passé une grande partie de ses deux premières années dans le plâtre ou à subir une intervention chirurgicale. En voyant sa fille incapable de jouer et d’interagir avec son environnement comme l’a fait sa fille aînée, Lavelle s’est demandé si la capacité cognitive d’Emma serait aussi entravée.

Déterminée à progresser

Mais Emma a bel et bien progressé, de manière lente mais régulière. Comme elle a grandi et a eu la capacité de se déplacer à l’aide d’un déambulateur, il est évident que son esprit est aussi vif et qu’un jour elle serait comme sa maman.

A l’âge de deux ans, elle ne pouvait toujours pas lever les bras, alors que la jolie petite fille a voulu faire plus.

« Elle était vraiment frustrée quand elle ne pouvait pas jouer avec des choses comme des blocs », explique Lavelle. Aussi, maman a dû lui servir de bras : que ce soit pour jouer avec ses blocs, manger ou se brosser les dents.

Puis est apparu le WREX, démontré à la Conférence par un enfant de 8 ans atteint de l’AMC. Il pouvait lever les bras et les déplacer dans tous les sens. Lavelle vient à la rencontre des présentateurs, Tariq Rahman, responsable de la section Ingénierie et Recherche Pédiatrique, et Whitney Sample, ingénieur Conception-recherche au sein du Emours/Alfred I. du PontHospital for Children à Wilmington.Rahman et Sample ont travaillé pendant des années pour rendre le dispositif de plus en plus petit afin qu’il puisse rendre service aux jeunes patients. Attaché à un fauteuil roulant, le WREX était destiné aux enfants de 6 ans. Mais Emma en avait deux, petite pour son âge, mais libre de marcher.

Dans l’atelier de Sample, l’équipe attache les petits bras d’Emma dans un WREX d’essai qui est maintenu à un support fixe. « Elle a commencé à balancer ses mains autour et à jouer », dit Sample. Megan a acheté des bonbons et des jouets pour Emma et l’a regardé emmener ses bras dans sa bouche pour la première fois.

Minuscules récompenses

Pour qu’Emma puisse porter le WREX à l’extérieur de l’atelier, Rahman et Sample ont eu besoin de réduire sa taille et son poids.

Les pièces étaient trop petites et trop détaillées pour être fabriquées avec une machine CNC. Près du bureau de Sample se trouvait une imprimante 3D Stratasys pouvant construire des objets complexes automatiquement à partir de dessins provenant de l’ordinateur – telle une imprimante jet d’encre, mais en 3D. Samplel’utilisait souvent pour travailler sur des idées avec des modèles physiques. Alors, il a imprimé 3D unprototype WREX en plastique ABS. La différence de poids a permis à Sample de fixer l’appareil à un petit gilet en plastique.

Le WREX imprimé 3D est suffisamment durable pour une utilisation quotidienne. Emma le porte à la maison, à l’école et à ses séances d’ergothérapie. La flexibilité de conception qu’offre l’impression 3D permet à Sample d’améliorer sans cesse le dispositif d’assistance, de travailler sur des idées CAO et de les construire le même jour.

Quinze enfants utilisent aujourd’hui des dispositifs WREX imprimés en 3D et personnalisés. Pour ces jeunes patients, explique Rahman, les avantages peuvent aller au-delà de l’évidence. L’absence prolongée de bras peut parfois limiter le développement de l’enfant en affectant ses capacités cognitives et émotionnelles. Les médecins et les thérapeutes suivent de près le cas d’Emma et l’usage de son bras.

Emma a rapidement appris à aimer les capacités du WREX fixé sur elle. « Quand elle a commencé à s’exprimer, nous allions à l’étage (dans l’atelier de Sample) et nous lui disions : « Emma, tu sais, nous allons mettre le WREX ». « Et elle les appelle ses bras magiques », dit Lavelle.

L’approbation de la petite fille est une récompense pour sa maman déterminée et ses chercheurs dévoués. Sample dit : « Pour faire partie d’un moment spécial pour quelqu’un d’autre, on ne peut qu’avoir des pincements au cœur. »