Une étude de cas récente de la North Carolina Condition University et de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill démontre qu’avec l’entraînement, le contrôle neuronal d’une prothèse de cheville motorisée peut restaurer un big éventail de capacités, y compris se tenir debout sur des surfaces très difficiles et s’accroupir. Les chercheurs travaillent actuellement avec un groupe furthermore substantial de individuals à l’étude pour voir dans quelle mesure les résultats peuvent être largement applicables.



« Cette étude de cas montre qu’il est doable d’utiliser ces technologies de contrôle neuronal, dans lesquelles les appareils répondent aux signaux électriques des muscle tissues d’un affected person, pour aider les people utilisant des prothèses de chevilles robotiques à bouger as well as naturellement et intuitivement », explique Helen Huang, auteur correspondante du étude. Huang est professeur émérite de la famille Jackson au Département conjoint de génie biomédical de NC State et de l’UNC.

« Ce travail démontre que ces systems peuvent donner aux patients la capacité de faire moreover que ce que nous pensions probable auparavant », déclare Aaron Fleming, premier auteur de l’étude et titulaire d’un doctorat. candidat au département mixte de génie biomédical.



La plupart des recherches existantes sur les prothèses de cheville robotisées se sont concentrées uniquement sur la marche en utilisant un contrôle autonome. Le contrôle autonome, dans ce contexte, signifie que si la personne portant la prothèse décide de marcher ou de rester motionless, les mouvements fins impliqués dans ces mouvements se produisent automatiquement – plutôt qu’à trigger de tout ce que fait le porteur.

Les chevilles prothétiques motorisées peuvent restaurer un large éventail de fonctions pour les amputés

Huang, Fleming et leurs collaborateurs voulaient savoir ce qui se passerait si une personne amputée, travaillant avec un physiothérapeute, s’entraînait avec une cheville prothétique à commande neuronale à des activités difficiles avec des prothèses typiques. Serait-il doable pour les amputés de retrouver une gamme furthermore complète de contrôle dans les nombreux mouvements quotidiens que les gens font avec leurs chevilles en in addition de la marche ?

La prothèse motorisée de cette étude lit les signaux électriques de deux muscle groups du mollet résiduels. Ces muscle tissue du mollet sont responsables du contrôle du mouvement de la cheville. La technologie prothétique utilise un paradigme de contrôle développé par les chercheurs pour convertir les signaux électriques de ces muscle groups en commandes qui contrôlent le mouvement de la prothèse.

Les chercheurs ont travaillé avec un participant à l’étude qui avait perdu une jambe à mi-chemin entre le genou et la cheville. Le participant a été équipé d’une prothèse de cheville motorisée et a fait une évaluation initiale. Le patient a ensuite eu cinq séances de formation avec un physiothérapeute, chacune d’une durée d’environ deux heures, sur une période de deux semaines et demie. Une fois la development terminée, le participant a fait une deuxième évaluation.

Après la development, le participant à l’étude était able d’accomplir une variété de tâches qui avaient été difficiles auparavant, comme passer de la situation assise à la position debout sans aucune aide extérieure ou s’accroupir pour ramasser quelque selected du sol sans compenser le mouvement avec d’autres parties du corps. Mais l’une des différences les moreover prononcées était la stabilité du participant à l’étude, qu’il soit debout ou en mouvement. Cela s’est reflété à la fois dans les évaluations empiriques – telles que le take a look at de la stabilité du individual debout sur de la mousse – et dans le niveau de confiance du affected person dans sa propre stabilité.

« Le strategy d’imiter le contrôle naturel de la cheville est très simple », dit Huang. « Mais la mise en œuvre de ce notion est as well as compliquée. Cela nécessite de former les gens à utiliser les muscle groups résiduels pour piloter de nouvelles technologies prothétiques. Les résultats de cette étude de cas ont été spectaculaires. Ce n’est qu’une étude, mais cela nous montre ce qui est faisable.

« Il y a aussi un impact émotionnel profond lorsque les gens utilisent des prothèses électriques contrôlées par la lecture des signaux électriques émis par leur corps », dit Fleming. « Cela ressemble beaucoup plus à la façon dont les gens se déplacent intuitivement, et cela peut faire une grande différence dans la façon dont les gens réagissent à l’utilisation d’une prothèse. »

Les chercheurs font déjà passer in addition de gens par le paradigme de la formation et étendent leurs exams pour évaluer les résultats de cette development.

Avant de rendre cette technologie additionally largement disponible, les chercheurs souhaitent également se lancer dans des exams bêta dans le monde réel – avec des personnes utilisant la prothèse robotique au cours de leurs activités quotidiennes.

« Comme pour tout appareil prothétique pour les membres inférieurs, vous devez vous assurer que l’appareil est cohérent et fiable, afin qu’il ne tombe pas en panne lorsque les gens l’utilisent », explique Huang.

« Les prothèses motorisées qui existent actuellement sont très coûteuses et ne sont pas couvertes par une assurance », déclare Fleming. « Il y a donc des problèmes liés à l’accès à ces systems. En tentant de rétablir le contrôle standard de ce type d’activités, cette technologie améliorera réellement la qualité de vie et la participation communautaire des personnes amputées. Cela rendrait ces appareils coûteux furthermore susceptibles de être couvert par une assurance à l’avenir si cela signifie améliorer l’état de santé général de l’individu. «