PROTHÈSE TENS

Les membres supérieurs sont essentiels pour une variété d’activités quotidiennes impliquant la portée, la saisie et la manipulation d’objets. Chez les personnes ayant subi une amputation transradiale, la perte de la main et d’une partie de l’avant-bras compromet la capacité d’effectuer des actions permettant l’interaction avec l’environnement et conduit à des compensations fonctionnelles significatives.

Les prothèses myoélectriques sont conçues pour restaurer ces capacités en décodant les intentions de mouvement de l’utilisateur en fonction de l’activité musculaire mesurée à partir du membre résiduel. Malgré des avancées technologiques majeures, leur adoption reste limitée, en partie à cause du manque de rétroaction sensorielle physiologique, essentielle pour fermer la boucle sensorimotrice. Essentiellement, les utilisateurs doivent pouvoir sentir leur main robotique. Privés de rétroaction proprioceptive et tactile, ils dépendent fortement de leur vision, subissent une charge cognitive accrue et doivent suivre un entraînement long et exigeant. Ces éléments compromettent la précision des mouvements et l’acceptation des prothèses. Par conséquent, le retour sensoriel artificiel suscite de l’intérêt dans le domaine de la recherche sur les prothèses robotiques. La majorité des études se sont concentrées sur le retour tactile. Cependant, la proprioception, essentielle au contrôle moteur et au développement d’un sentiment d’autonomie, reste sous-représentée dans la littérature. Les approches actuelles vont de la substitution sensorielle, telle que la stimulation vibrotactile, aux stratégies biomimétiques, visant à reproduire la sensation d’origine.

Ce projet propose une approche bioinspirée intermédiaire, entre la substitution sensorielle et la biomimétrie, basée sur l’utilisation de la stimulation nerveuse électrique transcutanée (TENS) pour transmettre des informations proprioceptives liées à la configuration de la main. La stimulation est appliquée via des électrodes de surface pour interagir avec les nerfs médian et ulnaire, induisant des sensations en aval du site de stimulation et perçues dans la main amputée. Cette stratégie fournit un retour proprioceptif spatialement cohérent tout en évitant la nécessité d’intervention chirurgicale.

La réalisation des objectifs de ce projet a permis l’évolution progressive de l’interaction homme-machine entre les utilisateurs et la main robotique. Une étude initiale s’est concentrée sur le développement d’une preuve de concept pour évaluer la capacité de la stratégie de rétroaction développée à transmettre des informations proprioceptives pertinentes à l’utilisateur d’une main robotique. Les participants ont constamment identifié des ouvertures des doigts transmises par stimulation médiane ou ulnaire du nerf et des types de prise transmis par une stimulation simultanée des deux nerfs, avec des précisions de classification respectives de 96,5 % et 88,3 %.