Redéfinir les prothèses de membres
Les mains prothétiques ont bien évolué depuis l’utilisation de crochets. Grâce aux nouvelles technologies et aux progrès de la robotique, de nombreuses personnes amputées bénéficient aujourd’hui de prothèses très fonctionnelles offrant des niveaux de dextérité remarquables. Des initiatives telles que le projet MYKI, financé par l’UE, visent à aller encore plus loin. «Notre objectif est de développer et d’évaluer cliniquement une prothèse de main agile qui puisse être contrôlée et perçue naturellement par la personne amputée», explique Christian Cipriani, chercheur au BioRobotics Institute et chercheur principal du projet. Pour ce faire, le projet, qui a reçu le soutien du Conseil européen de la recherche, s’est tourné vers la technologie. «Les technologies développées dans le cadre du projet ont permis d’implanter pour la première fois l’interface myocinétique chez un amputé sous le coude», ajoute Christian Cipriani.
Présentation de l’interface myocinétique
L’interface myocinétique est une interface homme-machine (IHM) radicalement nouvelle, basée sur des principes magnétiques. Le système comprend une multitude d’aimants implantables et de lecteurs/moteurs magnétiques externes. Une fois implantée dans les muscles d’une personne amputée, l’interface peut localiser le mouvement des aimants et induire des mouvements subtils. «Lorsqu’un aimant est implanté, il se déplace avec le muscle dans lequel il se trouve, et sa localisation fournit une mesure directe de la contraction/allongement de ce muscle, qui est volontairement contrôlé par le système nerveux central», explique Christian Cipriani. «Cela permet de décoder les signaux efférents envoyés par le cerveau en observant un sous-produit du recrutement des fibres musculaires.» D’autre part, un mouvement induit dans l’aimant implanté par le moteur externe pourrait fournir un stimulus perceptible qui est transmis au cerveau au moyen des récepteurs sensoriels périphériques présents dans le muscle ou dans la peau avoisinante. Cette fonction pourrait permettre de transmettre au cerveau des informations sensorielles tactiles et/ou proprioceptives, rétablissant ainsi la boucle physiologique de contrôle sensorimoteur. «Avec des implants magnétiques passifs, qui ne nécessitent pas d’alimentation électrique ni de fils, et des lecteurs/moteurs transcutanés, MYKI a réussi à déployer une IHM bidirectionnelle sans fil dont les capacités sont potentiellement bien supérieures à celles des interfaces de pointe», souligne Christian Cipriani.
Une avancée dans le domaine de l’ingénierie biomédicale
Après approbation par la communauté éthique locale et le ministère italien de la santé, le projet a mené le premier essai clinique de l’interface myocinétique. Après l’implantation des aimants, un amputé volontaire a porté et utilisé le bras prothétique autonome. Selon Christian Cipriani, les premiers résultats de l’essai sont très prometteurs. «La première étude d’une interface myocinétique chez l’homme constitue sans nul doute une avancée majeure dans le domaine de l’ingénierie biomédicale et un succès pour la recherche européenne», déclare-t-il. «Son importance est encore soulignée par les nombreux articles scientifiques, projets et experts de premier plan qui adoptent désormais notre approche myocinétique.»
Au-delà de la main
Bien que le projet MYKI se soit concentré sur la main, l’interface myocinétique pourrait être utilisée pour toutes les amputations des membres supérieurs, depuis l’amputation partielle de la main jusqu’à la désarticulation de l’épaule. Elle pourrait également être adaptée aux besoins des prothèses de membres inférieurs et des exosquelettes. «Nous espérons que notre interface ouvrira la voie à une nouvelle génération de membres bioniques et d’appareils d’assistance», conclut Christian Cipriani. «En rétablissant la boucle naturelle de contrôle sensorimoteur, ces membres et dispositifs auraient un impact substantiel sur le bien-être des personnes amputées partout dans le monde.»
Mots‑clés
MYKI, prothèses, prothèses de membres, main prothétique, interface homme-machine, aimants, robotique, amputés, interface myocinétique, ingénierie biomédicale, exosquelettes
