Conception d'un électrostimulateur musculaire intelligent

La Stimulation Electrique Fonctionnelle (SEF) est utilisée dans le domaine sportif ainsi que dans la réhabilitation des patients atteints de troubles neurologiques. Dans le domaine sportif, la SEF est utilisée essentiellement pour le renforcement musculaire à l'aide d'un certain nombre d'exercices bien définis. Dans le deuxième cas, les troubles neurologiques sont souvent causés par une lésion de la moelle épinière, un accident vasculaire cérébral ou une lésion cérébrale traumatique. La SEF est alors utilisée pour activer les muscles paralysés, restaurer leurs fonctions et ainsi rétablir la capacité de ces individus à exercer des activités de la vie quotidienne. Cependant, l'efficacité de la SEF est encore limitée par le contrôle imprécis des mouvements et l'apparition rapide de la fatigue musculaire à cause des protocoles conventionnels qui utilisent la manipulation des paramètres de stimulation. La conception de systèmes SEF intégrant des stratégies de contrôle (utilisant des modèles de biomécanique) peut remédier à ces problèmes. Cette thèse traite de l'optimisation des exercices de renforcement musculaire ou de rééducation, en prenant en compte l'état du muscle en temps réel. Un électrostimulateur musculaire intelligent, utilisant des techniques de stimulation électrique est couplé avec des capteurs piézoélectriques et EMG. Ces capteurs fournissent respectivement des informations sur les niveaux de force et fatigue musculaire. Ces informations sont utilisées afin de modéliser le muscle propre à chaque individu et de proposer un système embarqué en boucle fermé qui calcule le niveau de stimulation adapté au muscle, dans le but d'optimiser la réponse musculaire en force, tout en minimisant la fatigue musculaire.