Bras prothétique contrôlé par le cerveau développé avec succès

Un bras prothétique relié directement à l'os, aux nerfs et aux muscles s'est révélé être un succès. C'est la première fois qu'une prothèse robotique est connectée de cette manière et cette découverte ouvrira des perspectives intéressantes pour les patients à l'avenir.
Le patient peut contrôler son bras prothétique avec moins d'effort et plus de précision grâce à la connexion directe entre l'implant et les nerfs et les muscles du patient.
Crédit d'image: Ortiz-Catalan et al., Sci. Trans. Med., 2014.

Le bras, contrôlé par des interfaces neuromusculaires implantées, a été administré à un patient amputé du bras en janvier 2013 et un article sur sa stabilité et son efficacité à long terme a été publié dans la revue. Médecine translationnelle des sciences.

L'auteur principal Max Ortiz-Catalan, chercheur à l'Université de technologie Chalmers de Göteborg, en Suède, affirme que ses travaux vont au-delà du laboratoire pour permettre au patient de faire face à des défis réels.

Le patient en question avait son bras amputé il y a 10 ans. Avant de recevoir le nouveau bras, son bras prothétique était contrôlé à l'aide d'électrodes placées sur la peau.

Cette forme typique de système de contrôle peut ne pas être fiable, limitant ainsi l’utilité des prothèses. En conséquence, de nombreux patients les rejettent comme forme de rééducation.

"Une union entre corps et machine"

Le nouveau système d'implant utilise un implant en titane connecté directement dans l'os du bras, dans le cadre d'un processus appelé ostéo-intégration. Cela crée une fusion stable à long terme entre le patient et son implant, ce que le Dr Ortiz-Catalan explique en détail:

"Le bras artificiel est directement attaché au squelette, assurant ainsi une stabilité mécanique. Le système de contrôle biologique de l'homme, c'est-à-dire les nerfs et les muscles, est également relié au système de contrôle de la machine par des électrodes neuromusculaires. la machine, entre biologie et mécatronique. "

Connecter des électrodes directement aux nerfs et aux muscles signifie que les patients peuvent contrôler leur prothèse plus facilement et avec une plus grande précision, leur permettant de manipuler des articles plus petits et plus délicats.

En raison de la proximité des électrodes et des nerfs qui contrôlent le dispositif, il est impossible d'empêcher l'activité d'autres muscles d'interférer avec le dispositif, ce qui permet au patient de déplacer le bras dans n'importe quelle position sans avoir à en perdre le contrôle.

La technologie de l'ostéointégration a été lancée par le professeur associé Rickard Brånemark et ses collègues de l'hôpital universitaire Sahlgrenska de Göteborg, en Suède. Le professeur Brånemark a dirigé la chirurgie d'implantation et a travaillé en étroite collaboration avec le Dr Ortiz-Catalan et le professeur Bo Håkansson, de la Chalmers University of Technology, pour la suite du projet.

Serait-ce le "chaînon manquant"?

Le patient qui a reçu le nouveau système prothétique a pu l'utiliser avec succès face aux exigences physiques de sa vie quotidienne. Le patient travaille comme chauffeur de camion et n'a eu aucun problème avec des activités de routine telles que le serrage de sa remorque ou l'utilisation de machines.

Il est également capable d'effectuer des actions nécessitant un peu plus de délicatesse, telles que déballer des ?ufs ou attacher les lacets sur les patins de ses enfants - des actions que d'autres appareils prothétiques n'ont peut-être pas été en mesure de réaliser confortablement. L’équipe entend maintenant traiter de nouveaux patients avec cette nouvelle technologie révolutionnaire au cours des prochains mois.

La prochaine étape de cette recherche est d'obtenir une sensation à long terme pour le patient via la prothèse. Cette nouvelle forme d'implant est une interface bidirectionnelle; Non seulement le bras prothétique peut recevoir des signaux du cerveau, mais le cerveau peut également recevoir des signaux venant dans la direction opposée.

"Une communication fiable entre la prothèse et le corps a été le chaînon manquant pour la mise en ?uvre clinique du contrôle neuronal et du retour sensoriel, et c'est désormais chose faite", ajoute le Dr Ortiz-Catalan, ajoutant:

"Le retour et le contrôle sensoriels intuitifs sont essentiels pour interagir avec l'environnement, par exemple pour tenir un objet de manière fiable malgré les perturbations ou l'incertitude. Aujourd'hui, aucun patient ne se déplace avec une prothèse qui fournit de telles informations. court terme."

Le Dr Ortiz-Catalan considère la technologie comme une étape importante vers un contrôle plus naturel des membres artificiels. "C'est le chaînon manquant pour permettre à des interfaces neuronales sophistiquées de contrôler des prothèses sophistiquées", explique-t-il. "Jusqu'à présent, cela n'a été possible que dans de courtes expériences dans des environnements contrôlés."

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