Main robotique cherchant un verre d’eau.
Université de Houston
Cette histoire fait partie d’une série sur les progrès actuels de la médecine régénérative. Cet article traite des progrès réalisés dans le domaine du feedback sensoriel prothétique.
En 1999, j’ai défini la médecine régénérative comme l’ensemble des interventions qui rétablissent la fonction normale des tissus et organes endommagés par la maladie, blessés par un traumatisme ou usés par le temps. J’inclus une gamme complète de médicaments chimiques, génétiques et protéiques, de thérapies cellulaires et d’interventions biomécaniques qui atteignent cet objectif.
Les nouvelles technologies prothétiques pourraient permettre aux personnes amputées de ressentir des sensations de température en temps réel. Dans une étude pour AvecDr Jonathan Muheim et collègues de l’Institut Neuro-X décrivent un système haptique permettant de fournir aux amputés une sensation thermique fantôme contrôlée. Le système pourrait être intégré à des prothèses disponibles dans le commerce, permettant à la personne amputée de ressentir une sensation thermique adroite en temps réel. Ici, j’analyserai leur découverte et discuterai de la manière dont elle pourrait avoir un impact sur l’avenir du développement prothétique.
Aux États-Unis seulement, plus de 41 000 personnes sont amputées du haut du bras et vivent sans utiliser une ou les deux mains. Outre les difficultés mécanistiques liées à la perte des membres supérieurs, il existe également des difficultés thermiques. Pensez à la fréquence à laquelle la main ou les doigts sont utilisés comme indicateur de température, par exemple pour cuisiner ou prendre la température d’un enfant, entre autres.
Il est intéressant de noter que lorsqu’une personne amputée perd une main, elle ressent souvent des traces persistantes de sensation thermique dans le cadre du syndrome de la main fantôme, dans lequel les nerfs associés aux sensations de la main continuent d’être actifs même après avoir perdu la main.
En surveillant ces sensations thermiques fantômes, le Dr Muheim et ses collègues ont développé un système personnalisé qu’ils appellent MiniTouch pour stimuler le bras résiduel et produire des haptiques de température artificielles à partir d’une main prothétique.
Pendant 130 jours, les chercheurs ont surveillé de près les sensations de température fantôme d’un patient de 57 ans sans sa main pendant 20 ans. Au cours de la période de 130 jours, les chercheurs ont cartographié les sensations thermiques fantômes sur les terminaisons nerveuses du bras résiduel.
FIGURE 1 : Cartographie thermique du bras résiduel
Muheim et coll.
À partir de là, ils ont intégré le système de carte thermique MiniTouch, connecté à des capteurs thermiques cutanés actifs sur une main prothétique. Lorsque la prothèse touche un objet froid, le MiniTouch stimule la partie du membre résiduel associée au froid, relayant la sensation de température au cerveau.
principaux éléments. (1) Le capteur thermique actif (ATS), (2) le boîtier contient le contrôleur du système et une batterie rechargeable, et (3) l’affichage thermique. Muheim et al.
Pour tester la qualité de leur système, les chercheurs ont effectué plusieurs tests, notamment la discrimination de température, la discrimination de matériaux et le contact corporel.
La discrimination de la température a été effectuée en demandant à la personne amputée de fermer la prothèse sur une bouteille contenant de l’eau froide, à température ambiante ou chaude, puis en demandant au participant d’identifier laquelle était laquelle. Au cours des dix randomisations, le participant était précis à 100 %. En revanche, lorsque le MiniTouch était éteint, la précision tombait à 33 %.
La discrimination des matériaux a été testée en demandant au participant d’identifier le matériau saisi par la main, qu’il s’agisse de cuivre, de verre ou de plastique, en utilisant uniquement la différenciation de température comme guide. Bien qu’il n’ait obtenu qu’un score de 67 %, cela correspondait au score de son bras intact, affichant une performance similaire. De même, il était demandé au participant de toucher quatre bras : deux vrais, un prothétique et un en caoutchouc. En utilisant les différences de température de surface, le participant a donné un rendement de 80 %, ce qui était inférieur à la barre des 100 % de son bras intact.
Ce que je trouve être l’aspect le plus crucial du MiniTouch, c’est son intégration significative. Le système n’est pas conçu comme une prothèse, mais plutôt comme un complément aux prothèses existantes. Cela limiterait également les coûts et améliorerait l’accessibilité pour ceux qui possèdent déjà une prothèse qu’ils préfèrent.
De plus, il y a un aspect émotionnel à retrouver la sensation tactile. Pour certains, prendre la température de son enfant, palper sa peau et transférer de la chaleur sont des échanges émotionnels. Les amputés perdent plus qu’un appendice. Ils sont souvent confrontés à la stigmatisation sociale et au manque de liens. Le MiniTouch est l’occasion de retrouver une partie de ce qui a été perdu.
Le but ultime de la médecine régénérative est d’exploiter les progrès de l’ère médicale moderne pour restaurer la santé et le bien-être d’une manière que l’on croyait autrefois impossible. Le MiniTouch est un exemple remarquable et j’attends avec impatience son développement ultérieur dans un avenir proche.
Pour en savoir plus sur cette série, veuillez visiter www.williamhaseltine.com
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Je suis un scientifique, un homme d’affaires, un auteur et un philanthrope. Pendant près de deux décennies, j’ai été professeur à la Harvard Medical School et à la Harvard School of Public Health, où j’ai fondé deux départements de recherche universitaire, la Division de pharmacologie biochimique et la Division de rétrovirologie humaine. Je suis peut-être surtout connu pour mes travaux sur le cancer, le VIH/SIDA, la génomique et, aujourd’hui, sur le COVID-19. Mon autobiographie, Mon combat de toute une vie contre la maladie, publie en octobre. Je suis président et président d’ACCESS Health International, une organisation à but non lucratif que j’ai fondée et qui favorise des solutions innovantes aux plus grands défis de santé de notre époque. Chacun de mes articles sur Forbes.com se concentrera sur un défi spécifique en matière de santé et proposera les meilleures pratiques et des solutions innovantes pour surmonter ces défis pour le bénéfice de tous.
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2024-02-23 20:16:27
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