mardi 26 mai 2015

UNE PROTHÈSE DE JAMBE BIONIQUE CONTRÔLÉE PAR DES PENSÉES INCONSCIENTES


La société d’ingénierie biomédicale Össur en Islande, a annoncé le succès du développement d’une prothèse de jambe bionique contrôlée par la pensée. La nouvelle technologie utilise des capteurs implantés qui envoient des signaux sans fil pour l’ordinateur intégré de la prothèse artificielle, permettant un contrôle subconscient en temps réel et des réponses ainsi que des mouvements plus rapides et plus naturels.



Les prothèses contrôlées par des impulsions musculaires existent depuis la fin des années 1960, mais la technologie a de sévères limitations. Elle fonctionne en posant des capteurs sur la peau du membre résiduel, qui capte les impulsions électriques qui contrôlent, par exemple, un bras artificiel. Le problème est que ces capteurs récupèrent les impulsions électriques à partir de plus d’un muscle. Cette dégradation des performances nécessite beaucoup de pratique pour fonctionner correctement, et rend la prothèse lente, imprécise, et frustrante à utiliser.

Une réponse à cette question est d’utiliser des arrangements de capteurs plus précis qui font que le membre, à toutes fins pratiques, est contrôlée par le mental. La méthode est déjà utilisée avec beaucoup de succès sur les membres supérieurs et les mains, même artificielles, mais, paradoxalement, elle a eu moins de succès avec les membres inférieurs.

Le problème est que les membres supérieurs utilisent un contrôle plus conscient que les inférieurs. Nous utilisons les bras et les mains pour effectivement faire des actions comme ramasser une tasse ou travailler avec un tournevis, de sorte que nous faisons beaucoup un lourd travail de coordination. En revanche, nous utilisons les jambes pour se déplacer et de notre contrôle est beaucoup moins conscient. Essentiellement, les jambes doivent se contrôler elles-mêmes au moyen de réflexes déclenchés par la moelle épinière, plutôt que par des commandes directes du cerveau.

Par exemple, nous pouvons mettre sur une paire de chaussettes sans être conscient de la série complexe de mouvements que nous exécutons avec le pied et la cheville sans aucune conscience. La jambe et le pied font juste ce qu’elles sont censées faire. Mais sans cet ajustement automatique par notre système neuromusculaire, descendre un pas de porte sans broncher devient un accomplissement majeur.

La nouvelle technologie de contrôle mental de Össur pour les prothèses des membres inférieurs est conçue pour être compatible avec sa ligne de pieds, de genoux et jambes bioniques. Ces prothèses bioniques sont des membres intelligents informatisés capables d’apprentissage en temps réel avec la possibilité de s’adapter à la démarche de l’utilisateur ainsi qu’à la vitesse de marche et au terrain.


Le système de contrôle fonctionne au moyen de capteurs implantés myoélectriques (IMES : Implanted MyoElectric Sensors) développés par la Fondation Alfred Mann. De la taille d’une allumette, ceux-ci sont implantés dans les muscles résiduels spécifiques du moignon.
Pendant ce temps, un récepteur à bobine à l’intérieur de la coque de la prothèse récupère les impulsions et les transmet sans fil à l’ordinateur du membre robotique. Ensemble, l’IMES et le membre robotique agissent comme une sorte moelle épinière cybernétique. Au lieu que le porteur commande consciemment les mouvements du membre, l’utilisateur envoie une commande inconsciente à la prothèse, qui commande le mouvement.


« La technologie permet à l’utilisateur de faire en sorte que sa prothèse devienne plus intuitive et intégrative», explique Thorvaldur Ingvarsson, chef du projet de prothèses à contrôle mental. « Le résultat est le mouvement physique instantané de la prothèse que l’amputé avait cependant prévu. Les amputés n’ont plus besoin de penser à leurs mouvements parce que leurs réflexes inconscients sont automatiquement convertis en impulsions myoélectriques qui contrôlent leur prothèse bionique. »


Deux volontaires ont eu la technologie implantée depuis un an dans le cadre du projet de recherche « First-in-Man ». Les deux amputés participants étaient positifs au sujet de la nouvelle technologie et les essais cliniques se poursuivent.

L’annonce a été faite par Jon Sigurdsson, président et CEO d’Össur.

« Les prothèses de jambes bioniques à contrôle mental sont une percée remarquable en clinique pour la prochaine génération de la technologie bionique», a déclaré Jon Sigurdsson. «En s’adaptant non seulement aux mouvements intentionnels de l’individu, mais à des actions intuitives, nous sommes plus près que jamais de créer des prothèses qui sont vraiment intégrées à leur utilisateur. »




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