01 avr 2019

Un implant révolutionnaire apporte dextérité et sens du toucher à une prothèse de main

Les scientifiques ont placé un appareil dans le bras d’une personne amputée en dessous du coude pour connecter une main artificielle à ses nerfs et à ses muscles. Cela procurera des sensations tactiles et un meilleur contrôle des mouvements.
Les prothèses ont connu des développements technologiques importants au cours des dernières années. La valeur des substituts artificiels s’avère toutefois limitée pour effectuer les tâches de la vie courante, la rétroaction sensorielle n’assurant qu’une fonctionnalité médiocre. Grâce au projet DeTOP financé par l’UE, les scientifiques ont mis au point un nouveau système d’implant permettant d’utiliser une prothèse de main viable sur le plan clinique, offrant dextérité et sensibilité en situation réelle.

Comme il est résumé dans un article sur le site web du projet après une intervention chirurgicale révolutionnaire une patiente suédoise est devenue la première à recevoir des implants en titane «dans les deux os de l’avant-bras (radius et cubitus) à partir desquels des électrodes ont été étendues aux nerfs et aux muscles pour extraire les signaux permettant de contrôler une main robotique et d’offrir des sensations tactiles».

Le même article souligne que «les prothèses de main traditionnelles reposent sur des électrodes placées sur la peau pour extraire les signaux de contrôle des muscles sous-jacents du moignon. Ces électrodes superficielles fournissent des signaux limités et peu fiables ne permettant de contrôler que quelques mouvements de base (ouverture et fermeture de la main)». L’article fait également remarquer que les mains artificielles actuelles «ne procurent pas de sensation tactile ou kinesthésique, de sorte que l’utilisateur ne peut compter que sur sa vision lorsqu’il utilise la prothèse». Cela limite la capacité de l’utilisateur à évaluer la force de sa prise. «Des informations plus riches et plus fiables peuvent être obtenues en implantant des électrodes dans l’ensemble des muscles restants du moignon.» En tout, chez la patiente suédoise, 16 électrodes ont été connectées à des nerfs qui auraient été reliés à la main manquante.

Lorsque les électrodes sont implantées suivant cette technique, «les chercheurs peuvent stimuler électriquement ces nerfs de la même manière que lors de la transmission d’informations effectuée par la main biologique». Le patient peut ainsi ressentir «des sensations provenant de la nouvelle prothèse de main» à l’aide de «capteurs qui pilotent la stimulation du nerf pour fournir de telles sensations».

Du laboratoire à la vie de tous les jours

Le partenaire du projet Integrum AB et l’Université de technologie Chalmers ont déjà montré qu’il était possible de contrôler une prothèse similaire dans la vie courante des personnes amputées au-dessus du coude comme le montre une vidéo. L’article de DeTOP met en évidence les défis liés au processus: «Ce n’était pas possible chez les personnes amputées en dessous du coude où il y a deux os plus petits et non un os unique plus gros comme dans le haut du bras. Cela a posé plusieurs défis au niveau du développement du système d’implant. D’un autre côté cela constitue aussi une opportunité de parvenir à un contrôle de la main artificielle offrant davantage de dextérité. C’est parce qu’il y a beaucoup plus de muscles disponibles pour extraire des commandes neurales dans le cas des amputations en dessous du coude.»

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