De minuscules aimants implantés dans des muscles permettent un contrôle plus simple et plus efficace de la main prothétique

Alors qu'un certain nombre de groupes développent des mains prothétiques contrôlées par la pensée, la plupart de ces dispositifs nécessitent l'implantation d'électrodes ou d'autres dispositifs électroniques relativement complexes dans le corps de l'amputé. Ce n'est pas le cas d'un nouveau système qui fonctionne avec de minuscules aimants inertes implantés.

Pour la plupart des mains prothétiques contrôlées par la pensée, des électrodes sont implantées dans le moignon du bras résiduel de l'utilisateur, voire dans le cerveau.

Lorsque la personne pense à bouger les doigts de la main d'une certaine manière, ces électrodes détectent les signaux nerveux qui partent du cerveau vers la main. L'électronique intégrée traduit ces signaux en commandes qui sont transmises aux servomoteurs de la main, ce qui permet aux doigts de bouger comme souhaité.

Sous la direction du professeur Christian Cipriani, des scientifiques de la Scuola Superiore Sant'Anna (école d'études supérieures de Sant'Anna) en Italie ont entrepris de mettre au point une solution plus simple mais plus performante. Le système ainsi obtenu a été testé sur un sujet de 34 ans, Daniel, qui a perdu sa main gauche dans un accident en septembre 2022.

Daniel utilise sa main pour verser de l'eau dans une tasse

À l'aide de l'IRM et de l'électromyographie (surveillance de l'activité électrique dans les tissus musculaires), les scientifiques ont commencé par déterminer comment les muscles du moignon du bras gauche de Daniel se contractaient lorsqu'il pensait à bouger les doigts de sa main manquante. Ce qui a fait de Daniel un bon receveur, c'est en partie le fait qu'il ressentait déjà la sensation d'un membre fantôme, un phénomène courant dans lequel les amputés ressentent encore la présence d'un membre manquant.

Sur la base de leurs observations, les chercheurs ont implanté six petits aimants - de quelques millimètres chacun - dans certains muscles clés. Ils ont ensuite équipé Daniel d'une main prothétique Mia-Hand, qui comprenait un brassard en fibre de carbone porté sur le moignon de son bras.

Lorsque les muscles de ce bras se contractaient en réponse à ses mouvements de doigts, les capteurs de champ magnétique de la manchette détectaient les mouvements correspondants des aimants implantés. En fonction des mouvements des aimants/muscles, les doigts de la main étaient invités à bouger de la manière correspondante.

La main a été utilisée pour retirer le couvercle d'un bocal en verre

Lors des tests effectués jusqu'à présent, Daniel a utilisé la main pour effectuer des tâches telles que l'ouverture d'un bocal, l'utilisation d'un tournevis, la fermeture d'un sac à fermeture éclair, la coupe avec un couteau, ainsi que la prise et le déplacement de divers objets. Il a également pu moduler sa force de préhension pour manipuler des objets fragiles.

« L'essai sur le premier patient a été couronné de succès », déclare Christian Cipriani. « Nous sommes prêts à étendre ces résultats à un plus grand nombre d'amputations.

Un article sur cette étude, qui fait partie du projet MYTI du Conseil européen de la recherche, a récemment été publié dans la revue Science Robotics. On peut voir Daniel utiliser la main dans la vidéo ci-dessous.

Des scientifiques du MIT mettent au point un système similaire, dans lequel les prothèses sont contrôlées par des billes magnétiques implantées.

https://www.santannapisa.it/en/news/prima-protesi-robotica-mondo-controllo-magnetico