Qu’est-ce que c’est ?

Une prothèse a pour fonction de remplacer tout membre ou organe, d’un point de vue fonctionnel (et esthétique). La prothèse bionique se différencie de la prothèse passive par son procédé robotique qui permet d’agir en répondant aux intentions de la personne amputée.

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Le mot anglais « bionic » a été construit à partir du mot « biology » et « electronic ». Le bionique est la réalisation technologique de systèmes basés sur une étude biologique. On prend modèle de systèmes naturels.

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Fonctionnement des différentes

prothèses bioniques

1) La prothèse myoélectrique:

Les contractions musculaires du moignon sont captées par des électrodes. Des électrodes ? Eh bien oui, le système nerveux est un système électrique (en microvolts) qui part du cervelet (dans le cerveau), passe par la moelle épinière et descend jusqu’aux muscles via les nerfs sciatiques.

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Schéma légendé du système nerveux

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Notre dissection pour observer le système nerveux

 

Pour placer les électrodes il faut chercher le « point moteur »sur le moignon, l’endroit où la tension électrique sera la plus forte. Le message capté par les électrodes est amplifié puis transmis au microprocesseur qui le déchiffre et commande au moteur la procédure à suivre pour : ouvrir les doigts, saisir un objet ou fermer le poing, etc. … Cette prothèse ne peut pas bouger les doigts séparément, elle a seulement la fonctionnalité d’une pince: elle peut saisir des objets.On appelle ceci une prothèse myoélectrique à cause du signal électrique minime qui s’échappe lors de la contraction du muscle.

Elle est aussi la seule prothèse remboursée par la sécurité sociale.

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 Prothèse myoélectrique de l’avant bras gauche

 

2) La prothèse hydraulique:

Le second type de prothèse est la prothèse hydraulique, elle fonctionne sur le même principe qu’une prothèse myoélectrique, seulement elle utilise des coussinets remplis d’un liquide hydraulique, au niveau des articulations, ainsi qu’une pompe. Le processeur est protégé dans un étui.

La prothèse hydraulique permet un mouvement séparé de chaque doigt (ce que la prothèse myoélectrique ne permet pas), elle est aussi plus silencieuse et fluide dans le mouvement.

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 Schéma légendé d’une prothèse hydraulique 

 

3) La prothèse neuroélectrique

Les prothèses neuroélectriques sont les plus évoluées. Elles nécessitent une opération chirurgicale de ré-innervation des nerfs encore actifs du bras dans la zone pectorale. Les électrodes captent le message nerveux directement, qui est donc au niveau du thorax. Puis le message nerveux est envoyé vers une puce d’une grande capacité, elle analyse des centaines de messages et les convertit en une vingtaine de mouvements différents (mouvements de chaque doigt séparé). Le moteur fait ensuite appliquer le mouvement demandé aux membres prothétiques.

La prothèse neuroélectrique peut donc effectuer plusieurs mouvements en même temps et de manière plus rapide que les prothèses citées au-dessus.

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 Prothèse neuroélectrique du bras gauche

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Schéma explicatif du fonctionnement d’une prothèse neuroélectrique

 

4) La prothèse électronique: 

La prothèse électronique n’est pas une neuro-prothèse (elle ne fonctionne pas avec le message nerveux).Elle est principalement faite pour remplacer les membres inférieurs, car elle s’adapte bien à la marche. Ce type de prothèses reproduit le mouvement du membre perdu grâce à une intelligence artificielle ou par des systèmes de motorisation. Ces deux derniers vont analyser la marche du porteur et la reproduire pour optimiser la vie quotidienne du patient.

 

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Hugh Herr (ingénieur et biophysicien) et ses prothèses de jambes électroniques

Cf: Voir page « Vidéos »

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