La femme qui a perdu son bras a reçu l'une des prothèses bioniques les plus avancées au monde.

Melissa Loomis, qui vit à Canton (Ohio, USA), a perdu son bras en 2015. Elle a été mordue par un raton laveur, et bien que les blessures ne soient pas trop graves, l'infection qui a pénétré dans la plaie a entraîné une infection grave. L’infection était concentrée sur l’avant-bras, qui devait être amputé, car la vie même du patient était en danger.

Maintenant, Melissa a un nouveau membre. Elle sent sa paume et quatre doigts sur cinq. De plus, elle peut déplacer sa main droite et tourner avec son poignet et ses doigts. Mais encore, les différences entre les nouvelles et les anciennes mains sont très grandes. Le fait est que sa nouvelle main est artificielle.

L'Américaine est devenue un participant volontaire pour tester un nouveau type de prothèse bionique d'une main presque immédiatement après avoir perdu son propre membre. Pour que la prothèse soit contrôlée, les médecins ont dû effectuer une opération de 16 heures, au cours de laquelle une réinnervation des muscles de l'épaule et une restauration de la sensibilité ont été effectuées. Grâce à cela, la patiente a pu contrôler sa prothèse à l'aide de la pensée.

Le chef du projet, Ajay Seth, a estimé que les premiers résultats pouvaient être constatés 4 à 8 mois après l'opération. Mais tout s'est passé beaucoup plus vite. Loomis a commencé à sentir sa main manquante après seulement six semaines. Lorsque le Dr Seth lui a demandé d'imaginer qu'elle bougeait son poignet, les médecins ont vu que les muscles de l'épaule se contractaient et fonctionnaient comme lorsque vous bougiez le poignet d'une personne.

Après cela, le médecin a dessiné une continuation de la main de Loomis, montrant où les doigts pourraient être en ce moment. Et quand il a touché le doigt peint, Loomis a ressenti ce contact. En général, les médecins connaissent depuis longtemps un «membre fantôme». De nombreuses personnes dont le bras ou la jambe sont coupés ressentent parfois leurs membres plusieurs mois, voire des années après la chirurgie. Un certain nombre de patients se plaignent de «douleurs fantômes» lorsqu'elles sont d'une douleur insupportable, par exemple, une paume manquante ou un pied gravement démangeaisons coupé il y a des années. Tout cela tourmente les patients et, dans de tels cas, les médecins effectuent des opérations sur les terminaisons nerveuses du reste du membre afin de sauver la personne de fausses sensations.



Dans le cas de Loomis, sentir son membre manquant était vital . Sans cela, elle n'aurait jamais pu gérer la prothèse bionique créée par le projet Modular Prosthetic Limb sponsorisé par la DARPA. La prothèse a été créée par des spécialistes de l'Université Johns Hopkins.

La prothèse elle-même se compose de deux parties. Il s'agit d'un émetteur-récepteur attaché aux terminaisons nerveuses de l'épaule d'une femme et à la prothèse elle-même avec un récepteur de signal. Dès que Loomis décide de bouger son membre, le récepteur capte les signaux dans les terminaisons nerveuses, les décode et les transmet à la prothèse. La prothèse bionique réagit en conséquence, activant l'un ou l'autre système d'asservissement. Résultat - la main artificielle bouge. De plus, Loomis sent 4 doigts sur 5 de sa main artificielle et la «paume» elle-même, comme mentionné ci-dessus.

La création d'une prothèse bionique de ce type n'est pas une tâche facile et coûteuse. Le Dr Seth a dû négocier avec diverses organisations avant que la DARPA accepte de commencer à travailler avec lui.

Loomis a testé sa prothèse pour la première fois ce mois-ci, et elle a réussi à obtenir un succès impressionnant dans la gestion de ce système. Une centaine de contacts différents sont établis dans son épaule, reliant les terminaisons nerveuses à l'émetteur-récepteur et à plusieurs capteurs de température. Malheureusement, la prothèse actuelle n'est pas idéale, car elle est encore loin de créer une interface de communication homme-machine à part entière - c'est une tâche très difficile. Mais les experts ont réussi à résoudre un grand nombre de problèmes liés à la connexion du système électromécanique au corps humain et à créer un certain nombre de nouvelles solutions structurelles.

Selon les informations publiées sur le site du développeur, une telle prothèse est capable d'effectuer presque tous les mouvements de la main d'une personne.
MPL (Modular Prosthetic Limb) est un système complexe. Aujourd'hui, outre Loomis, six autres systèmes similaires sont en cours de test et quatre sont en cours de développement.

Caractéristiques de la prothèse:

• Conception anthropomorphe et principe de fonctionnement;
• Caractéristiques similaires à la main d'une personne (masse, force développée, etc.);
• Haute précision du travail - positionnement, couverture des objets;
• Interface Neuro pour la gestion du système;
• La capacité de ressentir la structure d'un objet que la prothèse touche et la température de cet objet.

Des capteurs au bout des "doigts" sont capables de mesurer la force lors de la saisie d'un objet.

La couleur	Type de capteur	La quantité
	Capteur de position	21
	Capteur tactile	10
	Capteur de rotation	14
	Capteur de température	17
	Accéléromètre 3 axes	3
	Cellule de charge 3 axes	3
	Capteurs supplémentaires	41

Les exigences de base pour la prothèse sont les suivantes:

• Conception anthropomorphe;
• Fiabilité de la fixation du système au corps humain;
• La possibilité de produire des copies de la prothèse;
• Le poids optimal, comparable au poids du membre correspondant ou d'une partie de celui-ci;
• Haute efficacité énergétique;
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Il existe deux options pour la brosse de travail de la prothèse - entièrement fonctionnelle, mais très différente de l'apparence d'une brosse humaine conventionnelle (une telle prothèse est moins chère). Et la même prothèse fonctionnelle, copiant l'apparence de la brosse, y compris la couleur.

Le membre prothétique modulaire est l'un des systèmes les plus avancés de ce type. Le fait est que les scientifiques ont réussi à utiliser tous les nerfs de l'épaule responsables du toucher. Ces terminaisons nerveuses étaient connectées à l'interface de la prothèse. Les doigts MPL sont équipés de capteurs tactiles et de capteurs de température. La connexion entre la prothèse et la main est bidirectionnelle - c'est-à-dire que lorsqu'une prothèse touche un objet, une femme peut ressentir un toucher, sentir la structure de la surface et ressentir la chaleur ou le froid.

«Nous sommes sur le point de faire de Lumis le propriétaire des prothèses les plus avancées technologiquement au pays, et bientôt partout dans le monde», déclare Seth. Et il semble que ce soit effectivement le cas.

Source: https://habr.com/ru/post/fr396849/