Exosquelettes en rééducation : pas à pas

Un exosquelette est défini par le dictionnaire comme un appareil motorisé fixé sur un ou plusieurs membres du corps humain pour lui redonner sa mobilité ou en augmenter les capacités. Nous pouvons le définir en rééducation comme des orthèses électromécaniques, actives, de rééducation et d'assistance à la marche.
Il y a quelques années, cela relevait de la fiction, ou du cinéma comme dans Aliens ou Avatar où ces machines multiplient la force des combattants.
Aujourd'hui l'utilisation d'exosquelettes se développe dans les centres de rééducation.
Emmanuel Macron promettait en juillet 2023 le financement de 2 exosquelettes par département.

Augmenter les capacités humaines ne date pas d'aujourd'hui…

Effectivement, le premier prototype date de 1965, créé par General Electric et financé par le ministère américain de la Défense, nommé HARDIMAN (Human Augmentation Research and Development Investigation). L'objectif de ce prototype est de permettre la manutention de charges lourdes, jusqu'à 682 kg. Cependant, le projet n'a abouti qu'à la création d'un bras robotique, pesant le poids qu'il était censé soulever (1).
L'ingénierie militaire poursuit ses recherches encore aujourd'hui et développe de nombreux exosquelettes notamment soutenant les membres inférieurs pour augmenter les capacités de transport de charges lourdes et prévenir les blessures (2).

En rééducation, les exosquelettes sortent de la science-fiction : leur utilisation explose et transforme déjà la prise en charge des patients.
Chaque exosquelette est différent et développé pour un usage précis. ils peuvent être complémentaires.
Ils peuvent être contrôlés à l'aide d'un écran de contrôle, de capteurs et d'algorithmes, ce qui permet à l'exosquelette de réagir aux mouvements du patient. De nombreux exosquelettes robotiques sont également dotés d'angles articulaires réglables, ce qui peut aider à prévenir les chutes.
Nous nous intéresserons aux exosquelettes utilisés en rééducation en France classés par indications cliniques, voici quelques exemples :
LOKOMAT et ANDAGO : pour la verticalisation et l'allègement du poids du corps. Dans LOKOMAT le patient est placé sur un tapis de marche et maintenu par un harnais, les jambes fixées aux jambes robotiques qui réalisent des cycles de marche et enclenchent les mouvements à effectuer.
Le thérapeute aux côtés du patient adapte la vitesse de marche, le poids supporté par l'exosquelette. Le LOKOMAT réalise également un feedback au patient : un biofeedback est réalisé sur toutes les articulations en réalité virtuelle, cela permet de motiver le patient et d'orienter les séances
ANDAGO est un portique mobile motorisé, avec un allègement également ajustable. Les membres supérieurs sont libres. Il permet de se déplacer en dehors du plateau de rééducation en sécurité.
Les mouvements sont physiologiques tout en diminuant les contraintes physiques. La mobilisation est douce et active.

Sur un plateau technique, pour le travail de l'équilibre et du schéma de marche on peut retrouver EKSON et ATALANTE.
EksoNR est un exosquelette autonome, avec déclenchement du pas par transfert de poids ou mouvement de jambe rendant le patient acteur de sa marche.
Pour compenser un déficit d'équilibre le patient peut s'aider de cannes anglaises pour marcher.
ATALANTE produit par la startup française Wandercraft, est un exosquelette auto-stabilisé c'est-à-dire que le patient peut marcher sans l'aide de canne anglaise ou déambulateur. C'est le seul exosquelette auto-équilibré, permettant de libérer les membres supérieurs en restant sécuritaire (3).
Vous l'avez sûrement vu avec Kevin Piette, porteur de la flamme olympique à Paris en 2024 !
Le REWALK, validé pour les blessés médullaires, est un exosquelette avec des jambes robotiques assistant les membres inférieurs. Il nécessite l'utilisation de béquilles pour l'équilibre. Il a été développé pour un usage rééducatif mais aussi pour le quotidien. Il permet une marche extérieure et peut monter les escaliers.
Au quotidien, Keego et Ekso Indego Personal sont conçus pour être utilisés de manière autonome à domicile et en extérieur.

Keego, abréviation anglaise de “Keep on Going” développé par B-Temia, est une orthèse motorisée de genou, outil de rééducation comme aide technique à la mobilité, il assiste les membres inférieurs sans générer de mouvement pré-programmé. Il permettrait d'améliorer l'endurance musculaire, la force et la mobilité, et ne peut être utilisé en cas de déficit majeur des membres inférieurs.
Ekso Indego Personal est validé pour les patients paraplégiques niveau T3 et sous-jacent. Le patient peut mettre en place lui-même les différentes parties de l'exosquelette. Il est présenté comme un complément au fauteuil roulant pour des patients avec déficits sévères des membres inférieurs.
EVE produit par la start-up française Wandercraft, est un exosquelette actuellement en phase de déploiement, il est décrit comme la version personnelle de l'ATALANTE, également auto-équilibré. Sa commercialisation est prévue pour 2026.
Le coût d'un exosquelette varie selon les modèles, ATALANTE coûte 200 000€, Ekso Indego Personal environ 100 000€.
Les exosquelettes utilisables au quotidien ne sont actuellement pas remboursés par la Sécurité Sociale pour le patient.

Bénéfices des exosquelettes en rééducation, notamment chez le patient blessé médullaire

Une méta analyse récente de 2025 comparant des séances de rééducation intensives réalisées par des kinésithérapeutes par rapport à des séances avec exosquelette chez des patients blessés médullaires indique qu'il n'y a pas d'amélioration significative de la vitesse de marche, mesurée par le test de marche sur 10 mètres (4). Il n'y aurait pas non plus de bénéfice supérieur sur la vitesse de marche entre un exosquelette fixé et marchant sur un tapis roulant, un exosquelette robotisé, et de la kinésithérapie chez des patients avec lésion médullaire selon une revue Cochrane de 2017 (5).
L'endurance n'est également pas significativement améliorée (4).
Cependant, l'étude démontre une supériorité de l'exosquelette pour l'équilibre à la marche, l'amélioration de la force musculaire des membres inférieurs et au niveau respiratoire : l'amélioration significative du VEMS.

La dépense énergétique d'une séance de rééducation avec exosquelette est importante (6), et peut s'expliquer par un coût attentionnel important : gestion de la posture, de l'équilibre ; la sollicitation des membres supérieurs avec les cannes pour certains exosquelettes. Pour les patients blessés médullaires, la dépense énergétique varie selon le niveau de la lésion.
Hormis l'ATALANTE qui est auto-équilibré, tous les exosquelettes nécessitent l'utilisation de cannes ou déambulateur pour maintenir l'équilibre. Or, la préservation de la fonctionnalité des membres supérieurs est importante dans la vie quotidienne.
Les bénéfices de l'utilisation de l'exosquelette ont été le plus étudiés dans des populations de patients blessés médullaires, et il est démontré chez ces patients qu'ils permettent de réduire la perte de densité osseuse. Karelis montre chez 5 patients blessés médullaires une stabilisation de la densité osseuse et une diminution de la masse grasse après 6 semaines d'utilisation de l'exosquelette EKSO à raison de 3 séances hebdomadaires (7).
Selon la littérature, l'entraînement en exosquelette doit être fréquent (minimum 3 fois par semaine) et prolongé (au moins 6 mois) pour surpasser la verticalisation statique.
La verticalisation dynamique est également bénéfique pour l'hémodynamique et le transit intestinal.
Des auto-évaluations indiquent également un bénéfice significatif sur la spasticité musculaire (6).
De plus, une verticalisation dynamique permet des interactions sociales à hauteur de regard.

En pratique

• Validation médicale en lien avec le kinésithérapeute de réalisation de séances avec exosquelette.
  • Chaque exosquelette a des indications spécifiques et n'est pas adapté à tous les types de pathologies.
  • Chaque exosquelette a des contre-indications, par exemple une spasticité trop importante, des antécédents de fracture, la présence d'escarre, etc.
  Le poids et la taille du patient doivent être compatibles avec l'exosquelette.
  Le tonus musculaire minimal requis aux membres inférieurs varie également selon les exosquelettes et l'objectif fixé par le patient et les thérapeutes.

• Il est important de fixer dès le départ des objectifs communs et atteignables avec le patient, afin de ne pas créer de faux espoirs de récupération de la marche qui pourraient réapparaître lors des premières séances.
  Il faut donc les présenter comme des outils de rééducation permettant d'améliorer la mobilité, le reconditionnement à l'effort notamment plutôt que comme une porte d'entrée vers la récupération d'une marche autonome et fonctionnelle.

• Le kinésithérapeute fixe la fréquence et la durée des séances en prenant en compte la fatigue, la tolérance, les progrès du patient.

Perspectives d'avenir

En parallèle des exosquelettes utilisés en centre de rééducation et nécessitant un kinésithérapeute, ± un portique, un tapis roulant ; des exosquelettes utilisables au quotidien se développent.
Le cahier des charges comporte entre autres (8) : la facilité d'enfilage, de retrait et de transport de l'exosquelette, l'autonomie de la batterie, la nécessité d'un accompagnateur, l'utilisation des membres supérieurs et le lieu de résidence de la personne : comment est le domicile et l'environnement ? neige-t-il souvent ? Le prix d'achat et d'entretien est également à prendre en compte : en France ils ne sont pas remboursés. Il faut enfin un temps d'apprentissage significatif pour être autonome !
Une étude aux Pays-Bas a été menée en 2020 avec 14 patients ayant une lésion médullaire entre T1 et L1, AIS A ou B, depuis au moins 6 mois (9). Après apprentissage, ils ont eu à disposition au quotidien l'exosquelette REWALK pendant 16 jours.
Plus de la moitié des participants l'a utilisé 1 jour sur 2, avec une médiane de durée d'utilisation d'environ 45 minutes par jour ; et une distance médiane parcourue de 240 mètres.