Membres prothétiques externes

Les progrès récents réalisés à la fois dans la science et la technologie des matériaux ont permis des avancées significatives dans le domaine des membres prothétiques. S’il est tentant d’imaginer que ces membres donnent à celui qui les porte une sorte d’avantage surhumain, en réalité, les chercheurs essaient simplement à l’heure actuelle de recréer la fonctionnalité et l’amplitude de mouvement que connaît un membre humain sain. C’est plus difficile qu’il n’y paraît.

Pensez-y : si votre nez vous démange, vous le grattez. Mais prenez un moment pour considérer comment vous faites réellement cela. Tout d’abord, vous devez plier votre coude tout en levant votre avant-bras afin qu’il soit dans la bonne position près de votre nez. Ensuite, vous devez faire pivoter votre avant-bras dans l’angle requis pour que votre doigt puisse atteindre votre nez, puis étendre un doigt et le déplacer de haut en bas à plusieurs reprises sur la démangeaison. Et vous devez faire tout cela en appliquant la bonne pression pour arrêter la démangeaison, mais sans gratter la peau. Comme vous pouvez l’imaginer, créer un membre robotique capable de faire toutes ces choses de manière transparente, facile et rapide est un véritable défi.

Alors que donner un high five ou monter un escalier peut ne pas sembler être des activités très complexes, en coulisses (ou dans votre tête), votre cerveau travaille constamment pour vous aider à effectuer les gestes les plus simples. Les nerfs, les muscles, les synapses, les cortex cérébraux – ils doivent tous fonctionner de manière transparente pour vous permettre d’effectuer ces tâches.

C’est cette interaction entre la pensée, l’action et la réponse que les chercheurs du monde entier ont essayé de reproduire dans leurs technologies bioniques.

Un certain nombre de prothèses bioniques sont maintenant disponibles et commencent à imiter une partie de la fonctionnalité des membres originaux perdus. D’autres sont encore au stade de la recherche et du développement, mais sont très prometteurs. Jetons un coup d’œil à certaines d’entre elles.

Membres myoélectriques

Traditionnellement, les prothèses des membres supérieurs étaient alimentées par le corps, utilisant des câbles et des harnais attachés à l’individu et s’appuyant sur les mouvements du corps pour manipuler les câbles qui contrôlent le membre prothétique. Cela peut être physiquement fatigant, encombrant et peu naturel.

Les membres myoélectriques sont alimentés par l’extérieur, utilisant une batterie et un système électronique pour contrôler le mouvement. Chaque prothèse est fabriquée sur mesure, se fixant sur le membre résiduel à l’aide d’une technologie de succion.

Une fois que le dispositif est bien fixé, il utilise des capteurs électroniques pour détecter les moindres traces d’activité musculaire, nerveuse et électrique dans le membre résiduel. Cette activité musculaire est transmise à la surface de la peau où elle est amplifiée et envoyée à des microprocesseurs, qui utilisent l’information pour contrôler les mouvements du membre artificiel.

Sur la base du stimulus mental et physique fourni par l’utilisateur, le membre se déplace et agit à peu près comme un appendice naturel. En variant l’intensité du mouvement de ses muscles fonctionnels existants, l’utilisateur peut contrôler des aspects tels que la force, la vitesse et la préhension du membre bionique. S’il n’est pas possible d’utiliser les signaux musculaires pour contrôler la prothèse, il est possible d’utiliser des interrupteurs à bascule, à traction et à poussée ou un clavier tactile. Une meilleure dextérité est obtenue via l’ajout de capteurs et de commandes motorisées, permettant ainsi aux utilisateurs d’effectuer des tâches telles que l’utilisation d’une clé pour ouvrir une porte ou sortir des cartes d’un portefeuille.

L’une des caractéristiques de cette technologie est la fonction  » autograsp « , qui ajuste automatiquement la tension lorsqu’elle détecte un changement de circonstance (comme tenir un verre que l’on remplit ensuite d’eau). Un avantage supplémentaire du membre myoélectrique est que, comme les dispositifs traditionnels alimentés par le corps, il peut être fait pour reproduire l’apparence d’un membre naturel.

Les inconvénients de cette technologie sont que la batterie et le moteur qu’elle contient la rendent lourde, qu’elle est coûteuse et qu’il y a un léger délai entre le moment où l’utilisateur envoie une commande et celui où l’ordinateur traite cette commande et la transforme en action.

Osseointegration

Une autre avancée en matière de membres bioniques est connue sous le nom d' »ostéointégration » (OI). Dérivé du grec « osteon », qui signifie os, et du latin « integrare », qui signifie rendre entier, le processus consiste à créer un contact direct entre l’os vivant et la surface d’un implant synthétique – souvent à base de titane.

La procédure a été réalisée pour la première fois en 1994, et utilise un implant en titane intégré au squelette, relié par une ouverture (stomie) dans le membre résiduel à un membre prothétique externe. La connexion directe entre la prothèse et l’os présente plusieurs avantages :

1. Elle offre une plus grande stabilité et un meilleur contrôle, et peut réduire la quantité d’énergie dépensée.
2. Elle ne nécessite pas de succion pour la suspension, ce qui la rend plus facile et plus confortable pour l’utilisateur.
3. La prise en charge du poids est ramenée au fémur, à l’articulation de la hanche, au tibia ou à un autre os, ce qui réduit la possibilité de dégénérescence et d’atrophie qui peuvent accompagner les prothèses traditionnelles.

Traditionnellement, la procédure nécessite deux opérations. La première implique l’insertion d’implants en titane dans l’os et, souvent, une révision approfondie des tissus mous. La deuxième étape, environ six à huit semaines plus tard, comprend l’affinement de la stomie et la fixation du matériel qui relie l’implant à la jambe prothétique externe. Peu à peu, l’os et le muscle commencent à se développer autour du titane implanté du côté de l’os, créant ainsi une jambe bionique fonctionnelle. La prothèse externe peut être facilement fixée et retirée du pilierGLOSSARYe pilier est la partie d’un implant qui fait saillie à travers les tissus et qui est conçue pour supporter une prothèse. en quelques secondes. Récemment, un chirurgien basé en Australie, le professeur associé Munjed Al Muderis, a réussi à réaliser cette opération en une seule fois.

Parce que la prothèse est fixée directement à l’os, elle dispose d’une plus grande amplitude de mouvement, d’un meilleur contrôle et, dans certains cas, a permis aux porteurs de distinguer la différence tactile entre les surfaces (comme la moquette par rapport au carrelage) via l’ostéoperception.

L’entraînement à la marche, le renforcement et la rééducation sont tous des éléments importants de la procédure pré et post-chirurgicale. De nombreux bénéficiaires de cette nouvelle technologie se sont levés et ont marché de manière autonome dans les semaines qui ont suivi l’opération, et ont pu retrouver une grande partie de leur qualité de vie.

Un développement continu dans le domaine de l’IO est l’introduction de produits qui utilisent une construction métallique poreuse, comme la mousse de titane. Les conceptions traditionnelles d’IO destinées au fémur n’ont pas été couronnées de succès lorsqu’elles ont été appliquées au tibia, car la structure osseuse proximale du tibia est très spongieuse.Toutefois, avec le développement de la technologie de la mousse de titane, l’application de l’IO a maintenant été étendue aux amputés transtibiaux. Le professeur associé Al Muderis a mis au point un implant de surface en mousse imprimée en 3D qui est utilisé avec succès chez les amputés transtibiaux. Ces mousses métalliques imprimées en 3D peuvent favoriser et contribuer à l’infiltration osseuse ainsi qu’à la formation et à la croissance de systèmes vasculaires dans la zone définie. De cette façon, la mousse métallique poreuse, semblable à l’os, permet à l’activité de l’ostéoblasteGLOSSARYosteoblasta cellule qui sécrète la substance de l’os. de commencer.

Les bénéficiaires de la procédure d’IO disent qu’ils se sentent presque comme les vrais. Les inconvénients de ce type de prothèse sont qu’elle est coûteuse (généralement plus de 80 000 dollars australiens) et qu’elle ne convient pas à de nombreux types d’amputés

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