Une patiente surnommée "la véritable femme bionique" est devenue la première à recevoir un membre robotisé qui fusionne à la fois avec son système nerveux et son système squelettique.Karin, une Suédoise de 50 ans, s'est fait poser ce membre artificiel intelligent il y a quelques années, après avoir perdu sa main droite dans un accident agricole il y a plus de 20 ans.
Elle a passé des années à souffrir d'atroces douleurs au niveau du membre fantôme, et les prothèses conventionnelles existantes étaient inconfortables et ne convenaient pas à un usage quotidien.
"J'avais l'impression d'avoir constamment la main dans un hachoir à viande, ce qui créait un niveau de stress élevé et m'obligeait à prendre de fortes doses d'analgésiques", a-t-elle déclaré.
Une étude, publiée dans Science Robotics, révèle qu'elle peut désormais effectuer 80 % de ce qu'elle avait l'habitude de faire avec ses deux mains et qu'elle ressent même certaines sensations dans le bras artificiel.
Selon les chercheurs, le fait que le bras artificiel fonctionne depuis trois ans maintenant - Karin est capable de tourner des poignées de porte, de préparer des repas et d'effectuer d'autres activités quotidiennes - est le signe qu'il est désormais "hautement intégré" dans sa vie.
"Nous sommes encore loin de la main de Luke Skywalker", a déclaré le Dr Max Ortiz-Catalan, chercheur principal. "Nous sommes encore loin d'avoir toutes les fonctions d'une main biologique, mais nous avons fait un grand pas en avant."
Pour mettre au point le nouveau membre bionique de Karin, un groupe multidisciplinaire d'ingénieurs et de chirurgiens de Suède, d'Australie et d'Italie a créé ce qu'ils appellent une révolution pour les personnes souffrant de la perte d'un membre, en fusionnant la chirurgie, les implants et l'IA.
Le professeur Rickard Brånemark, chercheur affilié au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et professeur associé à l'université de Göteborg en Suède, a dirigé l'étude, qui a débuté en 2019, en détaillant le tout premier implant neuromusculosquelettique permanent.
"En combinant l'ostéointégration avec la chirurgie reconstructive, les électrodes implantées et l'IA, nous pouvons restaurer la fonction humaine d'une manière sans précédent", a déclaré Brånemark. "L'objectif ultime est de trouver un moyen plus naturel de remplacer un membre perdu, afin d'améliorer la qualité de vie des personnes amputées."
L'ostéointégration, le processus qui relie les os aux électrodes implantées dans les nerfs et les muscles, a été associée à une intervention chirurgicale appelée réinnervation musculaire ciblée (RMT), qui réorganise les nerfs et les muscles dans le membre résiduel et les relie aux muscles restants.
Lorsqu'il est fixé à l'implant métallique, son nouveau bras prothétique - appelé Mia Hand et développé par la société italienne Prensilia - traduit les mouvements de l'os et du système nerveux dans l'appareil, qui peut être retiré si Karin le souhaite.
Tous ces éléments imitent le processus par lequel le cerveau envoie des messages au corps pour l'inciter à bouger. Ainsi, le fait de penser à bouger active les nerfs, et l'implant sensoriel capte cette activité et facilite le mouvement du bras artificiel.
Comme les nerfs fonctionnent bien, l'étude précise que Karin a maintenant un sens limité du toucher grâce à sa main bionique.
Christian Cipriani, professeur à la Scuola Superiore Sant'Anna de Pise, en Italie, a déclaré que ce processus est remarquable parce qu'il s'agit d'une "consolidation des technologies prothétiques et robotiques de pointe disponibles dans nos institutions, qui peuvent avoir un impact considérable sur la vie des gens".
L'équipe de recherche estime que les résultats peuvent aider les personnes amputées - comme cela a été le cas pour Karin, qui a déclaré que la vie quotidienne est devenue plus facile après avoir été opérée en décembre 2018 et avoir commencé à utiliser le bras au milieu de l'année 2019.
"Karin a été la première personne amputée sous le coude à recevoir ce nouveau concept de main bionique hautement intégrée qui peut être utilisée de manière indépendante et fiable dans la vie quotidienne", a déclaré dans un communiqué Ortiz-Catalan, responsable de la recherche sur les prothèses neurales au Bionics Institute en Australie et fondateur du Center for Bionics and Pain Research en Suède.
Les amputés choisissent souvent de ne pas s'équiper de membres artificiels sophistiqués, disponibles dans le commerce, parce que la fixation peut être douloureuse et inconfortable, et parce qu'ils n'auront qu'un contrôle limité sur le membre.
Brånemark, qui travaille sur l'ostéointégration depuis qu'elle a été introduite pour la première fois chez l'homme, explique que "le niveau d'amputation inférieur au coude présente des défis particuliers".
"Le niveau de fonctionnalité atteint marque une étape importante pour le domaine des reconstructions avancées des extrémités dans son ensemble", a déclaré M. Brånemark.
"L'acceptation de la prothèse est essentielle à son utilisation réussie. Outre les performances techniques, Prensilia s'est efforcée de mettre au point une main entièrement personnalisable sur le plan esthétique", a déclaré le Dr Francesco Clemente, directeur général de Prensilia.
"Mia Hand est née pour être montrée et non cachée. Nous voulions que les utilisateurs soient fiers de ce qu'ils sont, plutôt que d'avoir honte de ce qu'ils ont perdu".
Karin affirme que son bras bionique lui a "changé la vie", réduisant ses douleurs fantômes et lui permettant de retrouver son indépendance et de participer à la vie de tous les jours.
"J'ai maintenant un meilleur contrôle sur ma prothèse, mais surtout, ma douleur a diminué", dit-elle. "Aujourd'hui, j'ai besoin de beaucoup moins de médicaments. Pour moi, cette recherche a beaucoup compté, car elle m'a permis d'avoir une vie meilleure."
"Le fait qu'elle ait pu utiliser sa prothèse confortablement et efficacement dans ses activités quotidiennes pendant 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", a déclaré M. Ortiz Catalan.
Source : A highly integrated bionic hand with neural control and feedback for use in daily life
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