La prothèse de Karin est bionique car elle est attachée à son système nerveux ainsi qu’aux muscles et aux os.

Le monde se rapproche de la création de prothèses entièrement fonctionnelles, avec le premier accessoire bionique clinique connecté directement aux systèmes nerveux et squelettique, ainsi qu’à l’intelligence artificielle, permettant de restaurer environ 80 % de l’usage quotidien de la main et des doigts de l’utilisateur.

Dirigée par le professeur Max Ortiz-Catalan, responsable de la recherche sur les prothèses neuronales au Bionics Institute d’Australie, une équipe massive d’ingénieurs et de chirurgiens du monde entier a développé un nouveau type d’intégration prothétique-corps, qui a fourni à Karin, une patiente amputée suédoise, un membre presque aussi fonctionnel que la main qu’elle a perdue dans un accident agricole. De plus, il résiste à une utilisation quotidienne constante depuis plus de trois ans.

« Karin a été la première personne amputée sous le coude à bénéficier de ce nouveau concept de main bionique hautement intégrée qui peut être utilisée de manière indépendante et fiable dans la vie quotidienne », a déclaré Max Ortiz-Catalan. « Le fait qu’elle puisse utiliser sa prothèse confortablement et efficacement dans ses activités quotidiennes depuis des années est un témoignage prometteur des capacités potentielles de changement de vie de cette nouvelle technologie pour les personnes confrontées à la perte d’un membre. »

La fixation et le contrôle de l’utilisateur sur les membres prothétiques restent deux obstacles majeurs dans ce domaine de la médecine. Dans un effort pour lutter contre ces problèmes courants, les chercheurs ont développé une interface homme-machine qui fixerait confortablement la structure artificielle au squelette du patient grâce au processus d’ostéointégration. Ensuite, des électrodes implantées dans les nerfs et les muscles pourraient également être fixées pour accéder au système nerveux du corps.

L’ostéointégration est le lien structurel et fonctionnel direct entre l’os vivant du patient et l’implant artificiel – en l’occurrence la structure bionique du membre en titane. Il s’agissait d’une procédure complexe, nécessitant que le radius et le cubitus soient alignés et chargés avec un poids égal, limitant ainsi l’espace autour pour les autres composants nécessaires.

« L’intégration biologique des implants en titane dans le tissu osseux crée des opportunités pour faire progresser davantage les soins aux amputés », précise Rickard Brånemark, professeur agrégé à l’Université de Göteborg et fondateur de la société d’implants biotechnologiques Integrum.

« En combinant l’ostéointégration avec la chirurgie reconstructive, les électrodes implantées et l’IA, nous pouvons restaurer les fonctions humaines d’une manière sans précédent. Le niveau d’amputation sous le coude présente des défis particuliers, et le niveau de fonctionnalité atteint marque une étape importante pour le domaine des reconstructions avancées des extrémités dans son ensemble . »

L’équipe de recherche a pu concevoir un implant neuromusculo-squelettique capable de se connecter au système nerveux dans l’espace limité avec lequel l’équipe devait travailler autour des deux sites de fixation osseuse.

 » Karin utilise désormais à peu près les mêmes ressources neuronales pour contrôler la prothèse que pour sa main biologique manquante « , assure Max Ortiz-Catalan.

Karin démontre la dextérité de sa main bionique Mia Hand

Karin a ensuite fait repositionner ses nerfs et ses muscles par des chirurgiens de l’hôpital universitaire de Sahlgrenska, afin qu’ils puissent ensuite fournir des informations de contrôle moteur optimales à la prothèse.

 » En fonction des conditions cliniques, nous pouvons proposer à nos patients la meilleure solution, tantôt biologique avec une greffe de main, tantôt bionique avec une prothèse neuromusculo-squelettique », a déclaré le Dr Paolo Sassu, qui a dirigé l’opération. « Nous nous améliorons continuellement dans les deux domaines. »

En plus des tâches quotidiennes impliquant des mouvements de charge et contrôlés, comme tenir des bonnets pleins et utiliser des fermetures éclair, cela a également réduit considérablement la douleur fantôme – et les analgésiques qui en ont résulté – à laquelle elle est confrontée depuis son accident il y a près de 20 ans. La douleur persistante est l’une des raisons pour lesquelles de nombreuses personnes amputées abandonnent les prothèses traditionnelles.

« J’avais l’impression d’avoir constamment la main dans un hachoir à viande, ce qui créait un niveau de stress élevé et je devais prendre de fortes doses de divers analgésiques », a-t-elle lancé. « Pour moi, cette recherche a signifié beaucoup, car elle m’a donné une vie meilleure. »

Le membre futuriste – connu sous le nom de Mia Hand, développé par la société italienne de prothèses de main robotique Prensilia – comporte cinq prises, une pour chaque doigt, et promet d’assurer 80 % des mouvements quotidiens. Les résultats de l’étude de trois ans sur l’intégration de Mia Hand marquent un grand pas en avant dans le développement de membres de remplacement pouvant être utilisés confortablement et fonctionnellement dans la vie quotidienne.

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