Les prothèses robotisées à la pointe de la technologie.

La robotique est aujourd’hui devenue une composante importante et prometteuse de la médecine et de la chirurgie. En effet, depuis maintenant plusieurs années il existe dans le monde de nombreux système robotisés qui aident l’être humain dans des domaines comme la chirurgie (le robot Da Vinci est la grande « star » du domaine), la rééducation musculaire (Lokomat pour l’aide à la marche par exemple) et dans les laboratoires sont mis au point des micros/nanos-robots qui permettront dans le futur d’entrer dans le corps pour le soigner de l’intérieur en ciblant précisément les zones concernées et ainsi réduire les effets secondaires et autres dommages collatéraux. Les prothèses sont une des autres applications de la robotique avec des produits à la pointe de la technologie et la possibilité de changer la vie des personnes ayant perdu un ou plusieurs de leurs membres. La vidéo ci-dessus présente un possesseur de la main bebionic3 conçue par la société britannique RSL Steeper. Il contrôle la main bionique grâce aux impulsions électriques générées par les biceps et les triceps. Ces impulsions électriques sont récupérées par des capteurs et l’analyse de ces signaux entraîne le déplacement de la main dans la position correcte. Cette main robotique présente la particularité d’être multi-usages, il en existe en effet 14 modèles différents au niveau de l’adhérence et de la positions des mains. La main bebionic3 artificielle est conçu pour répondre à presque toutes les activités que l’on est susceptible de faire dans une journée moyenne: manger, transporter des sacs, ouvrir des portes, allumer la lumière, utiliser la télécommande ou encore lacer ses chaussures. De plus bebionic3 peut être géré, contrôlé et configuré sans fil, en utilisant le logiciel de programmation bebalance, qui est fourni avec chaque main. Ainsi tout peut être personnalisé, de la force de préhension à la vitesse des moteurs. Cette main est certainement la plus avancée au monde mais d’autres sociétés sont en train de mettre au point leurs propres prothèses et on peut imaginer que dans le futur ces systèmes seront de plus en plus précis et robustes, jusqu’à peut être un jour égaler, voir dépasser, la main humaine.

Comme nous l’avons vu, les prothèses mécaniques font des progrès énormes mais le point le plus important reste l’analyse des signaux nerveux (pour commander une action à un membre du corps, les neurones du cerveau génèrent un signal électrique qui se propage jusqu’à l’organe concerné). En effet, plus la détection mais surtout l’interprétation de ces signaux sera bonne, plus les prothèses seront précises et réactives. C’est à cette condition qu’il sera possible de mettre au point des mains robotiques aussi performantes que des mains humaines. Dans ce domaine aussi les progrès sont impressionnants. Comme souvent, les animaux, et notamment les singes, ont été utilisés pour les expérimentations et les résultats sont impressionnants: les animaux arrivent à contrôler des bras robotiques à plusieurs degrés de liberté  (deux vidéos de ces expériences peuvent êtres vues ici et ici). Mais l’objectif principal de ces recherches reste l’aide aux personnes et c’est ainsi qu’en 2012 des chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont présentés certainement un des systèmes les plus avancés dans le domaine de l’analyse des signaux nerveux. Ils ont implémenter deux petites grilles de 96 électrodes chacune juste sous la surface du cerveau d’une paraplégique, au niveau des neurones qui contrôlent les mouvements de la main et du bras. Les parties du crâne ouvertes au dessus des électrodes ont alors été remplacées par des connecteurs reliés à un ordinateur. Puis, ils ont demandé à la patiente de regarder le bras robotique effectuer certaines actions, et de s’imaginer elle-même en train de réaliser ces actions. Cet apprentissage leur a permis de réaliser une sorte de base de données de l’activité cérébrale, avec un mouvement correspondant aux différentes impulsions renvoyées par les électrodes. Les résultats sont très encourageants et l’équipe semble confiante dans le faite que ces progrès ne sont qu’un début. La vidéo ci-dessous présente la patiente et quelques exploits qu’elle a réussie à accomplir avec ce bras connecté à son cerveau.