Le premier main robotique à commande magnétique c’en est un prothèse dernière génération. Il est capable de reproduire je mouvements résiduels de l’avant-bras du porteur, de manière à lui permettre d’effectuer de petites actions quotidiennes et bien plus encore. Après des années de recherche à la Sant’Anna di Pisele prothèse il a été testé pendant 6 semaines par Daniel, un garçon de 34 ans.
Les résultats sont prometteurs. La prothèse permet à l’utilisateur d’effectuer des tâches « simples » telles que ouvrir un pot ou fermer un fermeture éclair, mais aussi pour réaliser des actions qui nécessitent plus de précision comme l’utilisation d’un tournevis ou d’un couteau. Tout cela sans câbles ni connexions électriques, car ce nouveau type de prothèse exploite le contrôle musculaire à l’aide de dieux. aimants et un algorithme.
Comment fonctionne la nouvelle main robotique à commande magnétique
L’appareil a été développé par un groupe de chercheurs italiens de BioRobotique de Sainte Anne de Pise. L’étude a été développée dans le cadre du projet Myki financé par la Commission européenne et coordonné par le professeur Christian Cipriani.
L’idée vient du fait qu’il y a 20 muscles dans l’avant-bras et que beaucoup d’entre eux contrôlent la main. Souvent, les personnes amputées d’un bras peuvent avoir l’impression que leur main est toujours en place parce qu’il y a des moignons dans leur avant-bras. muscles résiduels qui bougent en réponse à la commande venant du cerveau. Le signal de mouvement peut alors atteindre l’extrémité du membre et s’interrompre. Il existe donc des résidus de mouvement qui peuvent se traduire en signaux pour déplacer la main.

L’idée qui a guidé le projet était d’exploiter ces mouvements et de les traduire en signaux pour la prothèse. Cela peut se faire en associant des petits aimants aux différents muscles qui restent dans le bras amputé, en les implantant chirurgicalement.
De cette manière, il est possible de cartographier la position des aimants grâce à leur champ magnétique naturel, ce qui permet de les tracer dans l’espace. Lorsque le muscle se contracte, l’aimant se déplace et l’algorithme capte le changement et provoque la génération d’un mouvement correspondant sur la main robotique. Ensuite, les mouvements résiduels du bras sont cartographiés et traduits en signaux envoyés à la prothèse. Puis, pour améliorer la connexion entre le bras et la prothèse, les chercheurs ont également créé une structure en fibre de carbone sur mesure sur Daniel, le patient qui a démarré l’expérimentation. La prothèse a été créée à partir du plâtre du bras de Daniel et contient le système électronique qui localise le mouvement des aimants.

Le muscle se contracte, l’aimant bouge, l’algorithme capte le mouvement, le traduit et envoie le signal à la main réelle qui bouge les doigts comme si le mouvement des muscles pouvait réellement les atteindre.
Ce système de contrôle est appelé myocinétiquec’est-à-dire relatif au mouvement des muscles. Le grand résultat des chercheurs de Pise est d’avoir associé différents aimants aux différents muscles de l’avant-bras, afin d’obtenir des mouvements très différents de la prothèse.
L’équipe de recherche a développé à la fois le matériel et les logiciels pour ce projet. La prothèse utilisée pour la main s’appelle Mia main a été développé par la startup Prensilia. Cette prothèse fait partie des lauréats du Compas d’Or 2022le prix italien du design industriel, et déjà en 2019, il a reçu le Red Dot Design Award.
Mia Hand, avec ses 5 poignées, permet d’effectuer 7 des 10 principaux gestes utilisés dans 80% des mouvements quotidiens et est également la prothèse de membre supérieur la plus rapide du marché.
Test de la prothèse magnétique sur le premier patient
Le contrôle myocinétique a été étudié pendant 7 ans avant les tests. Après plusieurs publications scientifiques, en 2023 l’heure est venue de tester la main robotique. Daniel, un volontaire, a testé cette main magnétique et a subi une intervention chirurgicale au cours de laquelle on lui a implanté 6 aimants dans l’avant-bras. Pour chaque aimant il fallait localiser et isoler un muscle, implanter l’aimant correspondant au mouvement souhaité.
Les aimants étaient recouverts de matériau biocompatible à insérer dans le corps humain. En raison du matériau magnétique, l’opération a été réalisée avec des instruments en plastique. Une échographie a ensuite permis de vérifier que les aimants étaient au bon endroit. Après quelques semaines de repos, les blessures ont guéri et Daniel était prêt à essayer la prothèse.
Le test a été un succès. Daniel était capable de contrôler les mouvements des doigts et d’effectuer des actions simples telles que ramasser et déplacer des objets. Les résultats semblent également prometteurs pour le dosage de la force. Daniel a réussi à récupérer une pièce de monnaie, à verser de l’eau. Tout cela grâce à un mouvement instinctif, qui provient en réalité de votre propre bras.
L’essai a fourni des lignes directrices importantes pour les études futures. Premièrement, les candidats optimaux doivent avoir une amputation récente, des muscles bien entraînés et non atrophiés, sans fibrose ni zones dénervées, afin que les muscles restants bougent bien. Un autre aspect qui pourrait être amélioré est le positionnement des aimants dans les muscles, qui ont bougé de quelques millimètres pendant les 6 semaines du test. Certains aspects qui doivent être mieux pris en compte affectent cela, comme le mouvement des muscles du coude qui influencent également ceux de l’avant-bras. D’autres recherches porteront sur un moyen d’optimiser la réception du champ magnétique et de mieux traduire les signaux.
Quoi qu’il en soit, les résultats sont très prometteurs et l’équipe de recherche espère déjà étendre ses recherches à un plus large éventail d’amputations.