L Osing un bras ne doit pas signifier perdre tout sens du toucher, grâce à bras prothétiques qui stimulent les nerfs avec rétroaction électrique doux.
Le patient peut effectuer des tâches quotidiennes grâce à un module de contrôle sensoriel intégré à son bras prothétique. Des chercheurs de l'Université de l'Illinois ont développé un algorithme de contrôle qui régule le courant, de sorte qu'un patient ressent une sensation constante.
«Nous redonnons de la sensation à quelqu'un qui a perdu la main. L'idée est que nous ne voulons plus que la main prothétique se sente comme un outil, nous voulons qu'elle se sente comme une extension du corps », a déclaré Aadeel Akhtar, un MD / Ph.D. étudiant dans le programme de neurosciences et le programme de docteur en médecine à l'Université de l'Illinois. Akhtar est l'auteur principal d'un article décrivant le module de contrôle sensoriel, publié dans Science Robotics, et le fondateur et PDG de PSYONIC, une start-up qui développe des bras bioniques à faible coût. «Les prothèses commerciales n'ont pas une bonne rétroaction sensorielle. C'est une étape vers l'obtention d'un retour sensoriel fiable pour les utilisateurs de prothèses », a-t-il déclaré.
Les bras prothétiques ont des capteurs au bout des doigts pour fournir une stimulation nerveuse. Ainsi, chaque fois que l'utilisateur entre en contact avec quelque chose, un signal électrique sur la peau correspond à la quantité de pression appliquée par le bras. Prenons un exemple, une bouteille d'eau générerait une sensation de lumière, mais une forte poussée aurait un signal plus fort.
Timothy Bretl, le principal investigateur de l'étude, a déclaré qu '«il y a eu de nombreux problèmes pour donner aux utilisateurs une rétroaction fiable. Au cours de l'usure ordinaire au fil du temps, les électrodes connectées à la peau ont commencé à se décoller, ce qui peut provoquer la génération de courant électrique dans la zone qui reste attachée, ce qui peut provoquer un choc douloureux pour l'utilisateur. En outre, la transpiration peut interrompre la connexion entre l'électrode et la peau, de sorte que l'utilisateur ne ressentira aucune rétroaction. «Une expérience sensorielle stable et fiable pourrait améliorer considérablement la qualité de vie d'un utilisateur de prothèse», a déclaré Bretl.
La rétroaction que le patient éprouve est surveillée par un contrôleur, qui permet à l'utilisateur d'ajuster le niveau de courant pour une rétroaction constante. Même au moment de la transpiration ou lorsque les électrodes sont décollées à 75%. Les chercheurs ont testé le contrôleur sur deux patients, ils ont effectué un test où les électrodes étaient décollées de manière non conventionnelle et ont constaté que le module de contrôleur réduisait automatiquement le courant électrique, ce qui a permis de signaler patiemment une rétroaction constante sans subir de choc. L'utilisateur a également effectué la tâche quotidienne (comme: monter des escaliers, enfoncer un clou dans une planche et courir sur une machine elliptique) dans le test, ce qui pourrait entraîner une perte de sensation due à la transpiration.
«Ce que nous avons constaté, c'est que lorsque nous n'utilisions pas notre manette, les utilisateurs ne pouvaient plus ressentir la sensation à la fin de l'activité. Cependant, lorsque nous avons activé l'algorithme de contrôle, après l'activité, ils ont dit qu'ils pouvaient toujours ressentir la sensation très bien », a déclaré Akhtar.
L'ajout du module de stimulation contrôlée coûterait beaucoup moins cher que la prothèse elle-même, a déclaré Akhtar. "Bien que nous ne sachions pas encore la répartition exacte des coûts, notre objectif est de les couvrir entièrement par une assurance sans frais pour les utilisateurs."
L'équipe travaille sur la taille du module qui fournit le retour électrique. Le rendre plus petit permet de l'installer dans un bras prothétique plutôt que de le fixer à l'extérieur. Ils prévoient également de tester avec plus de non. des patients pour fournir de meilleures solutions.
«Une fois que nous aurons un stimulateur miniaturisé, nous prévoyons de faire plus de tests sur les patients où ils pourront le ramener à la maison pendant une période prolongée et nous pourrons évaluer ce qu'ils ressentent lorsqu'ils effectuent des activités de la vie quotidienne. Nous voulons que nos utilisateurs puissent sentir et tenir de manière fiable des choses aussi délicates que la main d'un enfant », a déclaré Akhtar. «C'est une étape vers la fabrication d'une main prothétique qui devient une extension du corps plutôt que d'être simplement un autre outil.»