Une nouvelle cheville robotisée a permis d’améliorer considérablement la mobilité de personnes ayant été amputées de la jambe.
Après seulement deux séances d'entraînement (soit environ six heures au total), sept individus ayant participé à un petit essai clinique testant le nouveau dispositif ont pu marcher aussi vite que des personnes valides. Autre avancée non négligeable : les mouvements de leur articulation bionique imitaient à la perfection les mouvements naturels de la cheville, ce qui leur a permis de se déplacer sur tous les types de terrain.
Prothèse : marcher est un processus complexe
Pour comprendre l’importance de cette avancée, il faut se rendre compte que marcher est un processus bien plus complexe qu’il n’y parait.
Lorsque vous décidez de faire un pas, votre cerveau envoie d’abord des signaux le long de votre moelle épinière et dans vos jambes, indiquant aux muscles de se contracter, ce qui fait plier vos articulations. Le mouvement et la position de chaque articulation sont alors contrôlés par l'action contrastée de deux types de muscles : les agonistes et les antagonistes.
Ensuite, lorsque vous contractez les muscles de vos jambes pour marcher, vous pliez les articulations de votre hanche, de votre genou et de votre cheville. La position de chacune de ces articulations au début et à la fin du pas sont alors différentes en fonction des situations (terrains accidentés, pentes, boue, etc).
Les amputés des jambes ont perdu une grande partie de leurs muscles ainsi que les nerfs qui contrôlent la contraction musculaire et ceux qui envoient des informations sur le déroulement du mouvement. La recherche dans le domaine des prothèses tente donc depuis longtemps de rétablir l'ensemble de ces commandes et de ces informations.
Nouvelle prothèse de la jambe : qu’a-t-elle de plus ?
Avec les premières prothèses, les patients pouvaient contrôler leur membre de remplacement à l'aide d'un harnais actionné par le corps. Par exemple, ils apprenaient à bouger leur épaule pour contrôler leur main prothétique.
Ensuite, des prothèses plus sophistiquées sont apparues. Celles-ci utilisent des signaux électriques dans les muscles de la jambe supérieure pour diriger les mouvements de l'articulation de la cheville.
Enfin, le nouveau type de prothèse cité en début d’article utilise l'interface myoneurale agoniste-antagoniste (AMI). L'AMI rétablit la signalisation en reconnectant les muscles agonistes et antagonistes. Le cerveau et l'appareil peuvent alors lire la tension complémentaire des deux muscles, comme nous le faisons avec nos biceps et nos triceps.
La première prothèse de ce type est une cheville bionique pour les personnes amputées au-dessous du genou, où les muscles du tibia et du mollet peuvent être rattachés. Comme l'agoniste et l'antagoniste sont à nouveau reliés, la flexion des articulations peut être lue par la tension opposée des deux muscles. Cette tension s'adapte à différentes situations, comme les terrains en pente et les escaliers par exemple.
Enfin, un décodeur dans la prothèse peut ajuster dynamiquement la flexion de la cheville comme le ferait un membre intact.