La DARPA met sur le marché une prothèse bionique

Un amputé boit de l'eau avec sa prothèse LUKE

La prothèse bionique développée dans le cadre d’un programme de la DARPA par Dean Kamen pour les amputés de guerre sera commercialisée sous le nom de LUKE par la société Mobius Bionics.

Première prothèse bionique et adaptable à la vente

Le bras DEKA s’apprête à présent à faire son entrée sur le marché. Sous un nouveau nom, puisqu’il est désormais baptisé LUKE, pour Life Under Kinetic Evolution. Car il s’agit d’un bras flexible et adaptable avec les principaux composants du marché pour se plier au mieux à l’intuition de ses utilisateurs.

Cette prothèse bionique possède 10 degrés de liberté et reproduit les mouvements des poignets, coudes et épaules. Elle est ainsi présentée sous trois différentes configurations : radiale (3 points de rotation), humérales (5 points), et épaule (7 rotations), pesant respectivement 1,4 kg, 3,4 kg et 4,7 kg. Ce qui fait d’elle l’une des toutes premières prothèses adaptables à différents degrés d’amputation, de l’avant-bras jusqu’à l’épaule disloquée. Quant à la main, elle a été pré-programmée avec plusieurs types de préhension et possède quatre degrés de liberté. Elle est également munie d’un capteur haptique qui permet d’envoyer un retour de force à son utilisateur. L’ensemble du dispositif est alimenté par une batterie Li-On pouvant stocker jusqu’à 7000 mAh.

En mai 2014, la machine est devenue un dispositif médical et devra donc être vendu sous prescription d’un professionnel du corps médical.

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Le travail de toute une vie

Cette prothèse a été inventée par un chercheur passionné. Un scientifique convaincu que sa discipline peut être bénéfique mais qu’elle souffre malheureusement d’un manque de sympathie chez les jeunes comme il l’explique avec malice : « Il y a des tas d’adolescents qui pensent qu’ils se feront des millions en devenant des stars de la NBA, alors que même pas 1% d’entre eux n’y parviendra en réalité. Devenir un ingénieur ou un scientifique, ça, c’est réaliste ».

Remontons un peu le temps. En 2006 Dean Kamen expliquait dans une conférence TED avoir été approché par un agent du Département de la Défense. L’homme lui dit qu’il veut redonner des bras à ses soldats. D’abord sceptique, il lui répond qu’aucune technologie ne permet de reproduire le mouvement, la force et la précision du bras humain, et encore moins dans une enveloppe de la taille d’un bras humain. Il réfléchit aux 1600 militaires qui ont perdu leurs bras et entame un voyage d’étude de l’état de l’Art pour voir si ce projet fou peut réellement se faire. A son retour il pense toujours « que ces gens de la Défense sont complètement fous, mais juste un peu moins qu’avant« . Il monte alors une équipe d’une vingtaine de personnes.

Treize mois plus tard, à la conférence TED, les résultats sont déjà époustouflants. Le prototype permet aux amputés de se gratter le nez, de saisir un stylo et même une feuille de papier.

Dean Kamen n’est pas n’importe qui, il a déposé plus de 440 brevets, dont la majorité concerne des dispositifs médicaux. Il est à l’origine de la première pompe à perfusion portable. En 1976, il crée sa première entreprise AutoSyringe pour produire et vendre ses pompes. A 30 ans, il la vend et s’attaque à des projets plus bénéfiques. C’est à lui que l’on doit la création des concours FIRST, première compétition scolaire de science des Etats-Unis. En 2000, il reçoit la médaille de Technologie des mains du Président Bill Clinton pour ses inventions dans le domaine de la santé et son implication pour la pédagogie scientifique.

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De DEKA à LUKE, de la défense au civil

Le projet du DEKA Arm a été initié en 2006 par la DARPA dans le cadre du projet « Prothèses révolutionnaires ». L’objectif ? Rattraper le retard technologique des prothèses des membres supérieurs par rapport aux prothèses inférieures, beaucoup plus avancées.

C’est donc Dean Kamen et son équipe qui ont été chargés de faire progresser la science dans cette direction. Après six ans, le programme a accouché de deux prototypes anthropomorphiques. Deux systèmes modulaires qui augmentent les mouvements, la dextérité et le contrôle des utilisateurs.

Pour vérifier la fiabilité de l’appareil, le Département des Vétérans de guerre organise un large programme d’expérimentation auquel participeront 36 volontaires. Les tests concluants (90% des amputés ont pu réaliser des actions qu’ils étaient incapables de faire auparavant, comme se nourrir, se brosser les cheveux ou bien manipuler des clés) amèneront le créateur d’une des deux prothèses à finalement demander une autorisation auprès de la Food & Drug Administration (FDA) en 2012 pour commercialiser son produit. DEKA Integrated Solutions Corporation obtient son autorisation en mai 2014. La FDA présentait alors ce dispositif comme « la première prothèse de bras capable de réaliser plusieurs mouvements simultanément, contrôlés par des signaux électriques émis par des électrodes » (technique de l’électromyographie ou EMG). Ces EMG permettent de détecter l’effort consenti sur la partie physique préservée proche de la prothèse et d’envoyer des signaux électriques à un processeur qui traduit les données en mouvements concrets.

Si le projet DEKA/LUKE est le plus abouti et le plus proche de la commercialisation, d’autres chercheurs du programme Prothèses Révolutionnaires s’attellent à trouver de nouvelles solutions. Grâce aux progrès réalisés en neuro-biologie, les chercheurs de la DARPA sont parvenus à concevoir des prothèses contrôlables par le cerveau. Une prouesse qui permet à des tétraplégiques de retrouver un semblant de motion.

La prothèse LUKE sera donc commercialisée par Mobius Bionics.

Crédit photos : Deka Research et Mobius Bionics.


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