S'asseoir et avancer facilement

Quel est le point commun entre un fauteuil roulant et un chariot de supermarché ? Les petites roues avant de ces deux véhicules peuvent être déplacées librement afin de rendre le véhicule aussi agile que possible. Toutefois, les roues librement orientables présentent un inconvénient : si, par exemple, le sol est incliné latéralement, il est difficile de se diriger en ligne droite. Si vous avez déjà poussé un chariot de supermarché plein sur un trottoir, vous savez à quel point c'est difficile : le chariot s'écarte sur le côté et vous devez constamment faire appel à votre force pour le rediriger.

C'est exactement la même chose pour les personnes qui se déplacent en fauteuil roulant manuel : elles doivent constamment corriger leur direction sur le trottoir pour pouvoir avancer tout droit et ne pas se retrouver sur la route. Alors qu'une main sert à accélérer le véhicule, l'autre doit freiner et diriger le véhicule dans la direction opposée. Non seulement c'est épuisant, mais cela met aussi les articulations à rude épreuve.

Dossier en guise de volant

Reto Togni et Stefan Villiger, tous deux assistants de recherche au laboratoire de biomécanique du mouvement de l'ETH Zurich, ont pensé qu'il ne devait pas en être ainsi. Ils ont mis au point un fauteuil roulant doté d'un dossier mobile. Celui-ci est directement relié aux roues avant et dirige ainsi l'ensemble du véhicule. Le processus est purement mécanique : lorsque l'utilisateur ou l'utilisatrice se penche vers la droite, le fauteuil roulant se déplace vers la droite, et lorsqu'il se penche vers la gauche, il se déplace vers la gauche. «Cela permet d'économiser beaucoup d'énergie et rend inutile le freinage sur les trottoirs et dans les virages», explique Reto Togni.

Plus rapide avec moins d'énergie

Les tests effectués par Reto Togni dans le parking souterrain du campus de Hönggerberg dans le cadre de son projet de doctorat à l'ETH Zurich montrent que la direction avec le dossier nécessite beaucoup moins d'énergie. Pour ce faire, 29 participants et participantes ont effectué six fois de suite une course d'obstacles : un chemin droit avec une inclinaison latérale de cinq degrés, des virages à 180 degrés et une course de slalom. Les participantes et participants ont d'abord utilisé un fauteuil roulant classique, puis ont essayé le prototype avec dossier mobile. Sur les deux modèles, des capteurs placés dans les grandes roues motrices ont enregistré la quantité d'énergie utilisée par les participants et participantes pour se diriger et naviguer.

«Dès le premier essai, il est apparu clairement que les participantes et participants avaient besoin de beaucoup moins d'énergie pour se diriger avec le dossier», explique Reto Togni. Le co-développeur Stefan Villiger a lui-même participé et confirme : «Lorsque je me suis déplacé avec le prototype sur une pente droite, je n'ai pas eu à corriger la direction avec ma main une seule fois. Il était également beaucoup plus facile d'avancer dans les virages. Avec le fauteuil roulant conventionnel, je devais constamment freiner et avancer en même temps.» C'est ce que montrent également les évaluations.

Bien que les participants et participantes au test aient eu besoin de moins d'énergie pour avancer avec les fauteuils roulants à dossier, elles et ils se sont déplacés plus rapidement qu'avec les fauteuils roulants conventionnels. Cela a étonné les chercheurs eux-mêmes : «Normalement, plus on avance vite, plus on a besoin d'énergie», explique Reto Togni.

Soulagement des articulations

Diriger avec le dossier permet non seulement de réduire la dépense énergétique, mais aussi de ménager les épaules, les bras et les mains des utilisatrices et utilisateurs de fauteuils roulants, qui développent souvent des problèmes d'épaules au fil des ans.

Selon les deux chercheurs, il existe d'autres avantages pour la santé : les légers mouvements du corps nécessaires à la direction sont également susceptibles de stimuler la circulation sanguine et de soulager les maux de dos et les indigestions. En outre, le transfert de poids soulage les fesses et pourrait contribuer à prévenir les marques de pression.

Un autre avantage est que vous pouvez naviguer d'une main et avoir la seconde main libre pour transporter des objets d'un endroit à l'autre - qu'il s'agisse d'un parapluie, d'un téléphone portable ou d'un café.

Ce nouveau type de direction présente toutefois un inconvénient : il n'est pas aussi facile de tourner sur place et de se déplacer dans des espaces restreints qu'avec un fauteuil roulant classique. C'est pourquoi le prototype est équipé d'un levier latéral qui permet d'activer et de désactiver la direction via le dossier. Le fauteuil roulant peut alors être dirigé de la manière habituelle par les grandes roues motrices.

Inspiré par le skateboard

Reto Togni a eu l'idée de diriger le dossier en 2017 lors de son master en ingénierie de la conception de l'innovation. «J'ai discuté avec des personnes handicapées de leurs produits d'assistance et j'ai entendu qu'elles souhaitaient un équipement analogique plus performant», explique Reto Togni. Une dame, par exemple, a mentionné à quel point il serait agréable qu'en tant que personne en fauteuil roulant, elle puisse s'asseoir et profiter de la balade. Une autre personne a expliqué à quel point il était frustrant de se faire dépasser par un skateur. «Il doit être possible de diriger un fauteuil roulant en déplaçant son poids», a pensé Reto Togni, qui s'est mis à bricoler.

Il a construit son premier prototype en 2017 pendant ses études de master à Londres. Reto Togni a développé sa technologie au cours de ses études doctorales ultérieures au Laboratoire de biomécanique du mouvement de l'ETH Zurich et a démontré dans des études de laboratoire comment sa direction fonctionne d'un point de vue biomécanique et pour qui elle est adaptée.

Stefan Villiger a étudié l'ingénierie mécanique à l'ETH Zurich. Il a pris connaissance du projet de fauteuil roulant lors d'une présentation interne. «J'ai été fasciné par cette solution simple et pourtant très élégante», explique-t-il. Il a contacté Reto Togni pour son mémoire de maîtrise. Depuis, ils ont développé ensemble plusieurs prototypes.

Soutenus par une bourse Pioneer de l'ETH Zurich, les deux employés de l'ETH Zurich ont maintenant le temps d'optimiser leur technologie et de la commercialiser. À cette fin, ils fonderont bientôt la start-up Versive.

Pourquoi seulement maintenant ?

Jusqu'à présent, plus de 50 utilisatrices et utilisateurs de fauteuils roulants ont testé la direction par dossier et nombre d'entre eux et elles ont été impressionnées : «Un participant au test a déclaré qu'il s'agissait de la plus grande amélioration pour les utilisateurs et utilisatrices de fauteuils roulants depuis l'invention de la roue», explique Reto Togni. Ursula Memmishofer, paraplégique, que l'on voit participer aux tests dans cette vidéo il y a quelques années, utilise un fauteuil roulant Versive depuis six mois et ne veut plus s'en séparer.

Qu'il s'agisse d'une voiture, d'un bateau ou d'un kart, presque tous les moyens de transport ont un volant, souligne Reto Togni : «Si nous considérons le fauteuil roulant comme un moyen de transport, il est tout à fait logique qu'il en ait un aussi.»

Pourquoi personne n'a eu l'idée avant eux d'utiliser le dossier pour la direction ? «C'est aussi une question que nous nous posons», explique Reto Togni. Il pense que la raison pour laquelle les fauteuils roulants n'ont guère évolué est qu'ils ne se sont pas suffisamment éloignés de leur objectif initial : «Depuis le début des années 90, le fauteuil roulant sert au personnel infirmier et aux établissements de soins à transporter les personnes malades et handicapées et, jusqu'à présent, il a été trop peu considéré du point de vue des utilisateurs et utilisatrices».

Une idée simple, une mise en œuvre difficile

La technologie de direction est bien avancée et fonctionne - et le brevet a été obtenu. Le défi consiste maintenant à produire et à distribuer des fauteuils roulants entiers.

Ce n'est pas tant une question de composants, car il s'agit de «pièces simples et peu coûteuses du type de celles qui sont nécessaires, par exemple, pour les bicyclettes», que d'adaptation à chaque utilisatrice ou utilisateur. «Pour que l'assurance-invalidité suisse finance un fauteuil roulant, il faut qu'il soit très adaptable à chaque utilisateur ou utilisatrice», ajoute Reto Togni : «Un fauteuil roulant de moyenne gamme peut être assemblé de centaines de milliers de manières différentes. Le catalogue de pièces détachées d'un fabricant de fauteuils roulants contient donc à lui seul plus de 100 pages», et Stefan Villiger ajoute : «Nous devons trouver le moyen de rendre le réglage des fauteuils roulants aussi efficace que possible, mais en même temps hautement personnalisable».

Avant de pouvoir commercialiser leur produit, ils doivent clarifier certaines questions fondamentales avec les assureurs tels que l'assurance-invalidité suisse et la Suva : «Pour l'instant, nous ne pouvons produire des fauteuils roulants que pour les personnes qui paient elles-mêmes», explique Reto Togni.

Les deux collaborateurs de l'ETH Zurich ont également envisagé de proposer leur technologie de dossier comme accessoire à d'autres fabricants. Mais cela aurait été trop compliqué : «L'introduction d'un nouvel accessoire aurait nécessité un certificat de compatibilité distinct pour chaque fabricant de fauteuils roulants», explique Reto Togni.

«Vendez-le comme un jouet.»

Reto Togni et Stefan Villiger souhaitent que leurs fauteuils roulants soient présents sur le marché suisse et reconnus par les assureurs d'ici à la mi-2027.

Ils sont actuellement en train de trouver des fonds pour mettre leur technologie sur le marché et souhaitent ensuite agrandir leur équipe. À plus long terme, la start-up cherche à accéder aux hôpitaux et à trouver une personne capable d'adapter les fauteuils roulants aux utilisatrices et utilisateurs et connaissant les réglementations, les tests et les remboursements.

Les deux hommes ne se laissent pas décourager par le scepticisme qu'ils rencontrent dans le secteur. Reto Togni ajoute : «Nous avons des chiffres qui prouvent que notre solution est beaucoup plus efficace. Et nous avons suffisamment de participants et participantes aux tests qui disent préférer la direction par le dossier».

Un participant au test a même donné le conseil suivant : «Si l'assurance invalidité suisse ne veut pas payer, vendez-le comme un jouet. Votre véhicule est vraiment amusant à utiliser.»