Un nouvel appareil permet à un homme de ressentir la température avec sa main prothétique.

Un nouveau dispositif permet à une personne amputée de ressentir la température avec une main prothétique. La technologie constitue une avancée vers des membres prothétiques qui restaurent une gamme complète de sensations, améliorant ainsi leur utilité et leur acceptation par ceux qui les portent.

Une équipe de chercheurs en Italie et en Suisse a fixé le dispositif appelé "MiniTouch" à la main prothétique d'un homme de 57 ans nommé Fabrizio, qui a une amputation au-dessus du poignet. Lors des tests, l'homme a pu identifier avec une précision parfaite les bouteilles de liquide froid, frais et chaud ; distinguer significativement mieux que le hasard entre le plastique, le verre et le cuivre ; et trier des blocs d'acier par température avec environ 75 % de précision, selon un rapport publié le 9 février dans Med.

"Il est important d'incorporer ces technologies de manière à ce que les utilisateurs de prothèses puissent réellement les utiliser pour effectuer des tâches fonctionnelles", explique le neuro-ingénieur Luke Osborn de l'Applied Physics Laboratory de l'université Johns Hopkins à Laurel dans le Maryland, qui n'a pas participé à l'étude. "L'introduction de nouvelles modalités de rétroaction sensorielle pourrait aider les utilisateurs à obtenir plus de fonctionnalités qu'ils ne pouvaient pas atteindre auparavant."

Le dispositif a également amélioré la capacité de Fabrizio à distinguer s'il touchait un bras artificiel ou humain. Sa précision était de 80 % lorsque le dispositif était allumé, contre 60 % lorsqu'il était éteint. "Ce n'est pas tout à fait aussi bon qu'avec la main intacte, probablement parce que nous ne donnons pas [d'informations sur] les textures de la peau", explique le neuro-ingénieur Solaiman Shokur de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).

Les travaux visant à restaurer le sens du toucher dans les membres prothétiques ont beaucoup progressé au cours de la dernière décennie. Cependant, la capacité à détecter la température accuse du retard. "La température est presque la dernière modalité qui doit être résolue afin de réunir tous les résultats et de pouvoir rendre un membre artificiel vraiment semblable à un membre biologique", explique l'ingénieur de l'EPFL, Jonathan Muheim.

L'étude s'appuie sur les travaux publiés par le groupe l'année dernière, qui ont montré que les personnes amputées ont souvent des zones sur leurs membres résiduels qui, lorsqu'elles sont chauffées ou refroidies, génèrent des sensations de température dans leur main manquante. Il s'agit de stimuler les nerfs originellement destinés à la main manquante. Les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient induire de manière fiable des sensations de température fantômes au fil du temps chez 63 % des amputés.

Dans la nouvelle étude, Shokur, Muheim et leurs collègues ont d'abord cartographié les sensations de température fantômes de Fabrizio afin de faire correspondre un point sur son bras à la sensation correspondante dans le doigt index de sa main manquante. Ils ont ensuite fixé un capteur de température à l'extrémité du doigt de sa main prothétique, qui était connecté, via une unité de commande, à un dispositif placé sur le bras de Fabrizio et qui délivrait les signaux de température appropriés.

Actuellement, le dispositif n'emploie qu'un seul capteur à l'extrémité du doigt index, mais l'équipe prévoit d'ajouter des paires de capteurs-stimulateurs pour créer davantage de points sensibles à la température sur la main prothétique. Ils envisagent également de développer une prothèse qui combine la capacité à détecter le toucher ainsi que la température. "Dans l'année à venir, c'est là que nous espérons en être", déclare Shokur.

La vitesse à laquelle le dispositif transmet la température peut poser problème lors de la combinaison de plusieurs sens. Osborn et ses collègues ont développé un dispositif aussi mince qu'un pansement qui produit des sensations de refroidissement réalistes presque aussi rapidement que les réponses naturelles, comme l'a rapporté cette équipe dans la revue Nature Biomedical Engineering en juillet dernier.

À court terme, le nouveau dispositif doit être testé sur des groupes plus importants de participants, ainsi que dans des environnements réels, pour s'assurer qu'il ne soit pas affecté négativement par les températures élevées ou l'humidité de l'air. "Nous devons encore effectuer ces tests à l'extérieur du laboratoire", explique Shokur.

Une fois qu'il quittera le laboratoire, Fabrizio sait déjà comment il l'utilisera. "Avec ces nouvelles technologies, je peux mieux comprendre ce que je touche", a déclaré Fabrizio lors d'une entrevue enregistrée. "Certainement, ma priorité serait de l'utiliser dans une cuisine pour cuisiner."