Prothèses médicales intelligentes : une nouvelle étape franchie

Des chercheurs financés par le Fonds National suisse Nano-Tera développent une prothèse du genou connectée, capable de s’auto-diagnostiquer. Ce dispositif offrira une appréciation plus objective - par rapport à celle du patient - de l’état de l’implant.

On prévoit une augmentation du nombre d’opérations de remplacement d’articulations défectueuses dans les années à venir due au vieillissement de la population et au développement des sports de loisir. Actuellement, environ un million de personnes en Europe et aux Etats-Unis subissent une opération de mise en place d’une prothèse de la hanche ou du genou chaque année. Dans l’optique de l’installation de capteurs intelligents dans les prothèses du genou, "nous pourrions faire de la prévention et explorer d’autres pistes de rééducation de la marche sans avoir besoin forcément de recourir à une nouvelle chirurgie", selon Brigitte Jolles-Haeberli, spécialiste de la chirurgie prothétique. L’objectif est en fait de détecter en amont d’éventuelles défaillances.  

Prévenir certains risques

Les capteurs SImOS - pour Smart Implants for Orthopaedics Surgery - ont commencé à être développés en 2009 par cinq laboratoires de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne. Ils ont vocation à être intégrés dans l’insert en polyéthylène, partie intermédiaire de la prothèse du genou et commune à toutes les marques. Grâce au port d’un module externe  sous forme de genouillère intégrant un système sans fil d’alimentation et de communication avec les capteurs, on pourrait mesurer l’évolution de différents paramètres biomécaniques. Ainsi les contraintes exercées, la température liée aux frottements, l’orientation 3D, les micromouvements et impacts (à l’aide d’accéléromètres) pourront être relevés, transmis à un ordinateur et analysés. Ces capteurs se rendront particulièrement utiles pour détecter les cas où la prothèse sort de son alignement ou se descelle, ce qui arrive environ 1 fois sur 5.  

Un pas vers l’homme bionique

Dans le domaine prothétique, une évolution importante consistait jusque-là à modifier la surface des métaux biomédicaux au contact avec le corps afin d’assurer une meilleure acceptation de la prothèse et davantage contrôler la croissance cellulaire autour de l’implant. La mise au point des capteurs SimOS marque une nouvelle étape dans la recherche sur les prothèses car à terme, ils pourront être utilisés sur d’autres articulations que le genou. L’Atelier a d’ailleurs interviewé Rich Walker à propos de la création d’un corps humain réalisé entièrement à partir de prothèses appelé l’Homme Bionique et érigé en support de communication scientifique. "Il faut voir ce projet comme une photographie à un instant-T de la recherche scientifique aujourd’hui". Il estime que nous vivons une transition technologique intéressante qui nous rapproche du moment où la robotique fera partie du quotidien. En effet, les évolutions dans le secteur sont constantes et s’accélèrent.