Les premiers gestes de bio-woman

Les prothèses utilisées après amputation du membre supérieur ont fait d’importants progrès ces dernières années. La plupart de ces dispositifs sont motorisés et peuvent être contrôlés par l’amputé par l’intermédiaire des signaux myo-électriques émis lors de la contraction de la portion restante d’une paire de muscles agonistes-antagonistes du membre amputé. Cependant, ces techniques qui ne permettent de contrôler qu’un seul mouvement à la fois (coude, poignet ou main) ne peuvent aboutir qu’à des mouvements lents et relativement maladroits, d’autant qu’elles ne comportent pas pour le patient de feed-back sensoriel (en dehors de la vision).

Pour améliorer la fonction de ces prothèses, de nombreuses équipes dans le monde travaillent à la mise au point de bras artificiels plus performants et mieux contrôlés par les patients.

Une équipe spécialisée de Chicago dirigée par Todd Kuiken, présente les résultats préliminaires obtenus avec une nouvelle méthode basée sur la ré-innervation ciblée.

Une ré-innervation motrice et sensitive dirigée

A la suite d’un accident de la circulation, en mai 2004, la patiente, âgée de 24 ans, avait été amputée du membre supérieur gauche à 3 cm au dessous de l’extrémité de l’humérus. Une prothèse myo-électrique conventionnelle récupérant les signaux émis lors de la contraction du pectoral et de la portion restante du triceps n’avait pas donné des résultats fonctionnels très satisfaisants.

Après réouverture de la cicatrice d’amputation, la ré-intervention a comporté plusieurs temps qui peuvent être résumés de la façon suivante :
 
Au plan moteur, les extrémités des nerfs musculo-cutané, médian, ulnaire (cubital) et radial ont été disséqués et anastomosés en termino-terminal avec les nerfs moteurs innervant les chefs claviculaires et sternaux du grand pectoral et le muscle serratus antérieur.
Au plan sensitif, deux nerfs de la région claviculaire ont été anastomosés en termino-latéral avec les extrémités proximales des nerfs médian et ulnaire du côté amputé (voir shéma ci-dessous).

 


Ainsi grâce à cette ré-innervation motrice ciblée la prothèse pouvait être commandée intuitivement par la patiente, les mouvements qu’elle déclenchait au niveau de son pectoral et de son serratus par l’intermédiaire de ses nerfs moteurs du membre supérieur étant captés par un électromyogramme de surface et transcrits en ordres de fonctionnement pour différents moteurs de la prothèse.

Parallèlement les stimulations cutanées de la région claviculaire étaient perçues de façon fidèle par la patiente comme si elles provenaient de sa main amputée. L’objectif de cette ré-innervation sensitive est, à terme, de pouvoir transmettre des informations recueillies par des capteurs situés dans la main prothétique à la zone cutanée claviculaire (ou aux nerfs sensitifs réimplantés) et donc au cerveau de la patiente.

La patiente fait la cuisine avec sa prothèse 

Les résultats préliminaires de cette ré-innervation ciblée sont tout à fait encourageants. Après quelques mois indispensables à la repousse axonale et une phase relativement brève d’adaptation au nouveau dispositif, la patiente a pu utiliser sa prothèse motorisée avec une dextérité très nettement supérieure à ce qui était possible précédemment lui permettant d’accomplir des activités de la vie quotidienne relativement complexes comme faire la cuisine, faire la lessive ou se maquiller (voir la vidéo ci-dessous)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La patiente se sert actuellement de sa prothèse 4 à 5 heures par jour en moyenne contre une à deux fois par mois pour la prothèse conventionnelle.

Des perfectionnements techniques de cette prothèse expérimentale devraient en diminuer le poids (6  kg actuellement) et améliorer la complexité des mouvements réalisables grâce à l’utilisation de nouveaux algorithmes de transcription des signaux myo-électriques des muscles ré-innervés. A terme un rétro-contrôle sensitif des mouvements de la prothèse devrait être possible grâce à l’utilisation de capteurs situés sur la main artificielle. 

Seule la poursuite de cette expérience (avec cette malade et 3 autres patients ayant bénéficié de cette ré-innervation ciblée), pourra déterminer si cette voie originale est la plus performante pour obtenir, chez les amputés du membre supérieur, une récupération fonctionnelle optimale. Il serait intéressant de pouvoir comparer ces résultats à ceux de tentatives de contrôle prothétique à partir d’informations enregistrées directement sur les nerfs eux-mêmes (voire au niveau du cortex moteur) qui, en théorie, pourraient permettre des mouvements plus fins que la technique de ré-innervation ciblée.

Dr Nicolas Chabert

Référence
Kuiken T et coll. : « Targeted reinnervation for enhanced prosthetic arm function in a woman with a proximal amputation : a case study. » Lancet 2007; 369: 371-80.

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Vos réactions (1)

  • "Les premiers gestes de bio-woman "

    Le 07 février 2007

    Tout à fait passionnant, c'est un espoir majeur pour les amputés.

    Philippe Bergerault

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