Une prothèse de pied plus performante qui reproduit les os du vrai pied
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Imaginez que l'un de vos pieds (ou les deux) ne puisse pas s'adapter aux surfaces de marche inégales ou se plier pour vous faire avancer à chaque pas. C'est ce que vivent la plupart des personnes qui ont des prothèses plantaires, mais un nouveau pied expérimental pourrait changer la donne.
La grande majorité des pieds prothétiques sont soit complètement rigides, soit, au mieux, légèrement flexibles.
En revanche, le pied humain se plie et s'étire dans une large mesure, ce qui nous permet de rester debout sur des surfaces inégales ou inclinées et nous aide à avancer nos jambes lorsque nous marchons. Le SoftFoot Pro est conçu pour apporter ces mêmes fonctions à un pied prothétique.
Créé par Manuel G. Catalano et ses collègues de l'Istituto Italiano di Tecnologia (Institut italien de technologie), le prototype est totalement dépourvu d'énergie et pèse à peine 450 g. Il peut supporter des charges allant jusqu'à 100 kg.
Gros plan sur les orteils du SoftFoot Pro
Comme vous pouvez le voir sur les photos, le SoftFoot Pro comprend cinq chaînes parallèles de segments en plastique haute résistance reliés entre eux. Les segments avant de chaque chaîne reproduisent les phalanges (os des orteils) tandis que les segments arrière reproduisent les métatarses (qui vont de la base de chaque orteil jusqu'au talon).
Des connecteurs élastiques sont utilisés pour relier les segments de chaque chaîne. La longueur de chaque chaîne est parcourue par un câble interne en acier ancré au talon en titane.
Le SoftFoot Pro se plie au niveau des orteils lors de l'ascension de pentes
Au-dessus des cinq chaînes se trouve un mécanisme de voûte en titane. L'une de ses extrémités est reliée à la base des phalanges, tandis que l'autre est reliée au talon. Ces deux points de connexion permettent aux phalanges et au talon de pivoter par rapport à la voûte. Cette configuration remplit la même fonction que le fascia plantaire du pied humain, qui est une bande de tissu reliant l'os du talon à la base des orteils.
Comme l'aponévrose plantaire pour le pied, le mécanisme de la voûte permet au SoftFoot Pro d'emmagasiner de l'énergie lorsqu'il se plie au niveau des orteils à la fin de chaque pas, puis de libérer cette énergie lorsque le pied est soulevé du sol pour faire le pas suivant. Lorsque la prothèse retombe sur le sol, sa conception flexible lui permet d'absorber de 10 à 50 % de l'énergie de l'impact.
Un volontaire met le SoftFoot Pro à l'épreuve sur une surface de marche irrégulière.
Le SoftFoot Pro permet en outre aux orteils de se plier par rapport au reste du pied lorsque l'utilisateur monte une pente, ce qui le maintient en position verticale. Le dispositif facilite également l'exécution d'actions telles que s'agenouiller ou s'accroupir, et comme il ne craint pas l'eau, il peut être utilisé dans diverses activités de plein air.
Des amputés volontaires ont déjà testé le SoftFoot Pro dans le cadre d'essais cliniques menés à l'École de médecine de Hanovre et à l'Université de médecine de Vienne. Et, clin d'œil à une autre utilisation possible de la technologie, elle a également été testée sur le robot quadrupède Anymal de l'ETH de Zurich et sur le robot humanoïde HRP-4 de l'Université de Tokyo.