La technologie développée à la Case Western Reserve University peut restaurer un sentiment de contact qui fait que une main prothétique se sent comme une partie de son propre corps au lieu de se sentir artificiel et déconnecté.
Maintenant, cette technologie franchira une étape importante vers la commercialisation: dans un nouvel essai clinique, 12 personnes avec une amputation des membres supérieurs seront recrutées pour comparer les armes prothétiques standard et les prothèses sensorielles contrôlées par le neuronal développées à l'université depuis 2015.
Des chercheurs de Case Western Reserve et du Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center (Cleveland VA) ont reçu un prix de 9,9 millions de dollars du programme de recherche médicale dirigé par le Congrès américain pour le procès.
« Les personnes atteintes de la perte de membres supérieurs méritent d'avoir de meilleures technologies qui peuvent améliorer leur vie », a déclaré Emily Graczyk, professeure adjointe de génie biomédical dans la Case School of Engineering et School of Medicine, qui dirige la recherche. Graczyk est également enquêteur au Cleveland VA.
Sommaire
La neuroproshèse
La neuroprosthèse, appelée «ISEN», pour le système de neurostimulation et de détection électrique somatosensoriel implanté, utilise des électrodes implantées dans le bras qui détectent le mouvement musculaire pour contrôler la main et stimuler les nerfs, envoyant une sensation tactile des doigts de la prothèse au cerveau. Un dispositif de contrôle neuronal implanté communique entre les électrodes et la prothèse via Bluetooth.
La recherche révolutionnaire a été présentée dans un segment 2023 sur 60 minutes.
Les chercheurs prévoient de commencer à inscrire les participants au début de l'année prochaine.
Le financement important nous permet de terminer cet essai clinique qui n'obtiendrait pas nécessairement des investissements en capital-risque à ce stade. Cette subvention nous permettra de supprimer une grande barrière à la traduction. «
Dustin Tyler, le professeur d'Arthur S. Holden en génie biomédical et coïnaison de l'étude
Tyler est également directeur du Human Fusions Institute (HFI) de Case Western Reserve, dédié à l'expansion des capacités humaines grâce à une technologie avancée, connectée à l'homme et éthiquement motivé.
L'université a initialement reçu un 14 million de dollars de huit ans accorder par le biais de 2023 de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour la recherche neuroprosthétique. Tyler et Graczyk ont développé les techniques de technologie et de stimulation qui ont permis de transmettre des signaux sensoriels à partir de la main prothétique à travers des implants neuronaux dans le bras du sujet.
Même ils ont été surpris dans les premières recherches à quel point un sentiment de contact a transformé la prothèse d'un outil sporadiquement utilisé en quelque chose qui avait vraiment envie d'avoir sa propre main.
« Avoir un sentiment de contact améliore tant d'aspects différents impliqués dans la qualité de vie », a déclaré Graczyk, « y compris le sentiment de connectivité aux êtres chers, l'autosuffisance, l'image de soi et l'interaction sociale. »
L'essai clinique
L'étude de quatre ans inscrira une douzaine d'amputés à membre supérieur en utilisant une prothèse. Il impliquera trois parties, que chaque participant à l'étude terminera sur environ 18 mois:
- Première partie: Une phase de test initiale de trois mois documentera comment les participants utilisent leurs prothèses actuelles. Ensuite, chaque participant à l'étude aura des électrodes et des modules électroniques implantés dans leur bras en chirurgie ambulatoire. L'équipe de recherche mettra ensuite en place le système neuroprosthétique de chaque participant sur trois à six mois de visites en laboratoire. Un contrôleur sera construit pour permettre au participant de contrôler intuitivement la prothèse avec ses signaux musculaires, et la stimulation nerveuse sera calibrée afin que le sentiment de contact puisse être relayé à partir de capteurs sur la main prothétique au cerveau de l'utilisateur.
- Deuxième partie: Les participants seront ensuite renvoyés chez eux avec la prothèse qu'ils utilisaient déjà ou la prothèse de recherche multifonctionnelle compatible et compatible avec le toucher. Chaque participant terminera les enquêtes sur la quantité de prothèse et pour quels types de tâches et ce qu'ils pensaient de l'utiliser. Ils retourneront au laboratoire pour tester mensuellement pour montrer comment ils utilisent la prothèse. Ensuite, ils changeront. Ceux qui ont utilisé pour la première fois leur prothèse normale obtiendront le bras de recherche et vice versa.
- Troisième partie: Dans la troisième phase, les participants seront à nouveau randomisés en un groupe qui utilise la prothèse ISENS avec une seule sensation tactile activée ou avec uniquement le contrôle de moteur avancé activé. Et encore une fois, ils changeront.
« Nous nous attendons à ce que notre neuroprosthèse améliore la vie des personnes atteintes d'amputation », a déclaré Graczyk, « mais nous ne savons pas si le facteur le plus important sera une sensation améliorée ou un contrôle amélioré, ou les deux. »
Collaborateurs
Les collaborateurs comprennent, chez CWRU: Hamid Charkhkar, professeur adjoint de génie biomédical et enquêteur au Cleveland VA; Ronald Triolo, professeur de génie biomédical et directeur exécutif de l'Advanced Platform Technology Center du Cleveland VA; et Ming Wang, professeur de population et de sciences de la santé quantitative à l'École de médecine.
Aux Cleveland Medical Centers: Kevin Malone, chef de la chirurgie des membres et des membres supérieurs aux hôpitaux universitaires du Cleveland Medical Center et professeur agrégé de chirurgie orthopédique à la CWRU School of Medicine; J. Robert Anderson, chirurgien à main orthopédique dans les hôpitaux universitaires, directeur de la chirurgie des mains orthopédiques au Cleveland VA, et professeur adjoint de chirurgie orthopédique à la CWRU School of Medicine; Kyle Chepla, chirurgien plasticien au Metrohealth Medical Center et professeur agrégé à la CWRU School of Medicine; et Gilles Pinault, chef de la chirurgie vasculaire au Cleveland VA et professeur adjoint de chirurgie à la faculté de médecine.
Dans d'autres institutions: Linda Resnik, professeur de services de santé, de politique et de pratique à l'Université Brown.
Pour participer
Pour plus d'informations sur la participation à l'essai clinique, veuillez contacter la coordinatrice de l'étude Jessica Jarvela, (protégé par e-mail).
