December 16, 2021

Les prothèses, une nouvelle technologie révolutionnaire ?

Selon une étude de l'InVS (l'Institut national de veille sanitaire), le diabète est à l'origine de 8 000 amputations par an. En effet, il ne permet pas la cicatrisation rapide des plaies ce qui cause leur infection et implique obligatoirement leur amputation. Mais malheureusement, le diabète n'est qu'une cause parmi des centaines d'autres raisons provoquant ce drame.


Ainsi, 0,08% de nos compatriotes sont amputés. Mais la perdition d'un membre ne représente pas seulement une perte de la mobilité ou un traumatisme mais également une exclusion sociale et professionnelle et une souffrance psychologique inexprimable. Alors face à toutes ces difficultés quelles sont les solutions apportées par la science et les nouvelles technologies ? Est-il possible de combiner biologie et électronique ? Les solutions apportées sont-elles accessibles ? Et quelles sont leurs limites ? 

 

Depuis quelques années, un phénomène se démocratise de plus en plus : l'implantation des prothèses. Ce terme semble assez moderne mais remonte en réalité à plus de 400 ans avant J.C. à l'époque de l'Égypte Antique. D'autre part, l'histoire contemporaine a connu des guerres extrêmement violentes provoquant des dégâts aux corps des combattants d'une ampleur inédite nécessitant alors une démocratisation très forte des prothèses médicales afin de redonner vie aux mutilés ce qui s'avérait quelquefois impossible. Cependant, grâce aux avancées scientifiques et technologiques, les prothèses médicales répondent de plus en plus aux besoins spécifiques des patients amputés. Effectivement, il existe plusieurs dizaines de types de prothèses différentes dont nous allons en présenter certaines.


Tout d'abord, il y a la prothèse myoélectrique qui est destinée à appareiller des amputations d'avant-bras. Elle permet de saisir des objets et fonctionne grâce à une batterie. Aucune chirurgie n'est nécessaire. Lorsque le porteur de prothèse contracte un muscle, une tension électrique de l'ordre de quelques microvolts est créée. Elle est alors captée par les électrodes placés dans la prothèse qui vont la transférer au système électronique de celle-ci, ce qui permettra d'effectuer tel ou tel mouvement en fonction du muscle contracté. Possédant une batterie, cette prothèse n'a pas une très grande autonomie, sa durée est assez courte. De plus, l'utilisation quotidienne de la prothèse peut engendrer des dysfonctionnements tels que la main qui tourne en continuité sans que le porteur puisse l'arrêter. En général, cette prothèse doit se renouveler tous les trois ans. 


Il existe aussi la prothèse sportive (Cheetah Flex-Foot) constituée d'une lame en fibre de carbone en forme de L. Elle est inspirée des pattes arrières des guépards. Cette prothèse agit comme un ressort lorsque l'athlète applique une pression sur son talon. Comment cela fonctionne-t-il? Lors d'une course, le sportif valide exerce sur le sol une force qui va lui permettre de se propulser. En effet la force d'impact de son pied va s'accumuler dans les muscles de ses jambes, puis cette énergie sera libérée lorsqu'il détend ses muscles ce qui le propulsera en avant. Cependant pour un athlète amputé ce principe ne peut pas s'effectuer. Alors, l'Américain Van Phillips ayant perdu un pied en 1976 dans un accident de ski nautique décida d'inventer cette prothèse capable d'accumuler l'énergie cinétique exercée par la lame pliée au contact du sol. Cette énergie peut se déplacer grâce à la bonne conductivité des fibres de carbone. Lorsqu'elle atteint le bout de la lame, elle se transforme en énergie mécanique et se libère, propulsant l'athlète, et la lame reprend sa forme initiale.


Pour certains amputés, retrouver l'aspect initial de leur membre perdu est très important. Il existe pour cela la prothèse esthétique en silicone qui imite la forme et la texture du membre manquant. Cependant, elle ne permet pas de réaliser des mouvements complexes.


C'est grâce à un bras bionique que Dennis Aabo Sørensen est devenu le premier amputé à retrouver le sens du toucher. Dans le Centre de neuroprothèses de l'EPFL et à la Scuola Superiore Sant'Anna de Pise en Italie, des chercheurs ont créé une prothèse équipée d'un système sensoriel artificiel qui, pour cette expérience, a été relié aux nerfs périphériques du patient. Cette partie du système nerveux permet de faire circuler les informations entre le cerveau et les autres organes du corps. Pour cela, des chirurgiens ont implanté des électrodes sur les nerfs ulnaire et médian du patient. Ainsi, lorsqu'il manipule un objet, les capteurs des tendons artificiels de la prothèse réagissent à la tension créée. Les informations émises sont alors transformées en courant électrique, convertis en un langage semblable aux impulsions nerveuses qui est ensuite transmis aux électrodes placées sur les nerfs périphériques de Aabo Sørensen qui peut alors  retrouver le toucher.


Il existe ainsi une grande variété de prothèses pouvant convenir à chacun des amputés. Cependant, leur prix limite très vite leur choix. En effet, une prothèse pour le grand public coûte environ 2000€, une prothèse esthétique tourne autour des 1000€. Pour une prothèse myoélectrique composée d'une emboîture sous le coude le prix s'élève à environ 3800€. Pour les sportifs, la prothèse "Cheetah Flex-Foot'' coûte environ 14.000€. 

Cependant, la prothèse bionique reste la plus chère : le prix des bras bioniques varie entre 35 000 € à 80 000€. 


De cette manière, retrouver la mobilité semblable à celle présente avant une amputation n'est définitivement pas accessible à tous. Que ce soit en raison des prix exorbitants ou des dysfonctionnements pouvant apparaître. Mais alors comment peut-on augmenter l'accès à ces prothèses ? Est-il possible de concevoir des prothèses bioniques au prix accessible pour tous, capables de rendre la sensation du toucher aux patients ?


Blog écrit par Yiwei HE, Christine SUY, Issar KERBA 

Sources.

https://youtu.be/TFF2S4PEmHE

https://youtu.be/9PK6fwWKTQo

https://www.planetesante.ch/Magazine/Medicaments-examens-et-traitements/Protheses-implants-et-greffes/Les-protheses-du-futur-entrent-en-scene

fonctionnement d'une prothèse (e-monsite.com)

https://youtu.be/fHMcUwdiJgQ

Avis relatif aux tarifs et aux prix limites de vente au public en euros TTC de la prothèse externe de main myoélectrique I-LIMB ULTRA et des prestations et consommables associés visés à l'article L. 165-1 du code de la sécurité sociale - Légifrance (legifrance.gouv.fr)


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