Santé

Les prothèses de haute technologie ne sont pas pensées pour les humains

Temps de lecture : 6 min

Une prothèse de main cool, c’est bien. Une prothèse utile, c’est mieux.

L’i-limb quantum de Touch Bionics, première prothèse de main qui permet d’attraper des objets d’un simple geste, est contrôlée par les signaux musculaires de l’utilisateur.
L’i-limb quantum de Touch Bionics, première prothèse de main qui permet d’attraper des objets d’un simple geste, est contrôlée par les signaux musculaires de l’utilisateur.

Vous connaissez sans doute déjà les prothèses Reine des Neiges, Iron Man et Star Wars, conçues pour renforcer la confiance des enfants à qui il manque un membre. Sachez qu’il est désormais possible de rencontrer le premier homme à bénéficier de la main de Luke Skywalker. Grâce à la technologie actuelle, qui ne cesse de s’améliorer, certains de ces appareils de fiction finissent par entrer dans la vie de tous les jours.

Au printemps, le programme Haptix, de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), a fait couler beaucoup d’encre grâce à l’un de ces tout derniers prototypes de prothèse de main. Cet appareil du laboratoire de recherche du ministère de la Défense apporte une grande nouveauté à la technologie prothétique: le sens du toucher. «Sans sensation, quelle que soit l’excellence de la main, on ne peut reproduire un niveau humain», a déclaré Dustin Tyler, un chercheur au Functional Neural Interface Lab de la Case Western Reserve University. Ce point de vue rejoint les objectifs actuels de la recherche en technologie prothétique, qui sont de concevoir des appareils inspirés de la biologie humaine, capables de reproduire les caractéristiques fonctionnelles et anatomiques d’un membre humain. Le seul moyen d’imiter les performances humaines est de reproduire la forme humaine.

Progrès extraordinaires

Ces grandes avancées technologiques n’ont pas permis de réduire le taux d’abandon des prothèses

Les récents progrès dans la technologie de la prothèse –notamment les articulations des doigts qui bougent comme des doigts séparés et les biomatériaux qui imitent les muscles humains– sont pour le moins extraordinaires. Toutefois, la dernière étude complète sur l’utilisation des prothèses, publiée en 2007 par l’International Society for Prosthetics and Orthotics, montrent que ces grandes avancées technologiques n’ont pas permis de réduire le taux d’abandon des prothèses (le nombre de personnes qui arrêtent d’utiliser leur prothèse après l’avoir obtenue) de ces 25 dernières années. À ce jour, le taux d’abandon est de 35% pour les prothèses à commande motrice et de 45% pour les prothèses électriques. Il s’avère que l’avancée de la technologie qui imite la forme et les fonctions humaines avec une précision toujours meilleure peut se heurter à un élément essentiel pour que la prothèse soit adoptée: la facilité d’utilisation.

Comme on peut s’y attendre, la technologie qui permet à un appareil prothétique de bouger et de ressentir exactement comme une main biologique intègre une complexité supplémentaire dans l’appareil. Par exemple, les prothèses de haute technologie habituelles sont contrôlées par l’activation des muscles résiduels du bras ou par un dispositif de contrôle externe. Ainsi, ajouter une fonctionnalité comme le contrôle indépendant de chaque doigt peut nécessiter une attention très particulière de l’utilisateur. D’un point de vue pratique, cela ajoute un désagrément supplémentaire dans l’utilisation quotidienne de la prothèse. Par exemple, dans la vidéo ci-dessous, la personne semble être capable d’utiliser sa prothèse de bras avec aisance, mais remarquez que l’appareil est contrôlé par ses pieds. C’est pour cette raison que l’appareil ne peut être utilisé que lorsque l’on se trouve debout et immobile.

En outre, pour se servir correctement de la main, il est indispensable d’apprendre le fonctionnement de nombreux outils de contrôle. Les connaissances requises pour manœuvrer ce type d’appareil de manière complexe peuvent être assez pénibles pour l’utilisateur et peuvent requérir un entraînement intensif. Cette importante charge cognitive peut être gênante, voire épuisante, si on la compare avec la simplicité des mouvements d’une main biologique ou d’une version de prothèse plus rudimentaire et moins agile. Ce sentiment est encore plus accentué par le fait que la majorité des patients qui ont besoin d’une prothèse sont des adultes seniors qui risquent principalement de lutter face à la complexité de l’appareil.

L'importance du côté pratique

Concevoir une prothèse avec une capacité entièrement biologique est, en théorie, un rêve qui se réalise, un exploit que nous pensions voir uniquement dans les films de science-fiction. Par-dessus tout, ce serait un chef-d’œuvre d’ingénierie qui marquerait l’histoire. Mais en tant que chercheur dans ce domaine, je pense que nous négligeons trop souvent l’importance du côté pratique. En dépit des prouesses technologiques, il est important de se demander si cette avancée concerne aussi la conception d’un appareil favorable à l’utilisateur. Nous supposons toujours que le fonctionnement «à l’échelle humaine» est l’objectif suprême. Mais cela n’est sans doute pas toujours le cas du point de vue des utilisateurs, notamment si la maîtrise de la technologie qui permet les résultats «à l’échelle humaine» rend incapable de se concentrer sur le reste. Cette dichotomie peut expliquer pourquoi le taux d’abandon des prothèses n’a pas diminué alors même que la technologie s’est améliorée.

Peut-être qu’en fin de compte, les patients ont avant tout besoin d’un appareil fiable qui leur permette d’avoir un membre fonctionnel

La technologie elle-même ne peut nous dire ce que veulent ni ce dont ont besoin les utilisateurs potentiels. Peut-être qu’en fin de compte, les patients ont avant tout besoin d’un appareil fiable qui leur permette d’avoir un membre fonctionnel, même si c’est à un niveau moindre qu’un véritable membre. Le simple fait d’obtenir une prothèse peut se révéler difficile: les prothèses, en particulier celles qui bénéficient d’une technologie de pointe, engendrent des coûts extrêmement élevés et peuvent coûter entre 30 000 et 120 000 dollars. Et parce que les tarifs fixés par l’assurance sont classés selon les fonctions, la couverture est parfois difficilement accordée. Aussi, l’objectif de l’utilisateur peut s’avérer bien plus raisonnable que celui de l’ingénieur, car il se concentrera non sur un paramètre spécifique, mais uniquement sur l’obtention d’une prothèse.

Impression 3D

Voici un exemple qui pourrait prouver que le meilleur est l’ennemi du pire. Trop souvent, semble-t-il, la conception des appareils ne prennent pas en compte les «facteurs humains», car menée par des scientifiques qui ont relativement peu de retours de la part des patients. Les personnes nécessitant une prothèse s’impliquent plutôt lorsqu’un produit atteint le stade des essais, et non lors de la première étape de la conception de l’appareil.Suivre une approche basée sur l’humain à la conception de la technologie prothétique permettrait d’intégrer les idées des utilisateurs plus tôt dans le processus de conception. Si la technologie prothétique peut servir d’assistant aux personnes qui ont perdu un membre suite à une malformation congénitale ou à un accident, alors le succès de la conception de l’appareil devra être fondé sur la capacité des chercheurs à comprendre les besoins des utilisateurs dès la première étape du processus et, finalement, à concevoir ou adapter une nouvelle technologie qui satisfera ces besoins.

Cette mentalité peut, dans une certaine mesure, expliquer l’augmentation des prothèses de main imprimées en 3D par des organisations comme Enabling the Future. Si ces mains réalisées à domicile n’ont rien de chic, elles offrent aux utilisateurs potentiels la possibilité d’être très impliqués dans la conception et les essais. De plus, l’environnement permet de tester les prothèses lors de tâches quotidiennes prosaïques, comme s’habiller ou aider son compagnon ou un enfant à se préparer pour la journée, des détails qui sont souvent négligés lors des études en laboratoire. Enfin, le prix d’une impression 3D est nettement moins élevé que celui d’une prothèse industrielle.

Les chercheurs de l’industrie prothétique se trouvent à l’heure actuelle à la croisée des chemins, entre technologie et fonctionnalité

Les chercheurs de l’industrie prothétique se trouvent à l’heure actuelle à la croisée des chemins, entre technologie et fonctionnalité. L’une des voies consiste à persister dans la recherche incessante d’une technologie toujours plus complexe afin de reproduire au mieux le corps humain. Cette voie, qui promet une agitation médiatique sur les prouesses technologiques et des publications encensées par les universitaires, ne permettra peut-être pas d’améliorer l’utilité globale de ces appareils du point de vue des utilisateurs. La seconde voie consiste à pousser les scientifiques à faire coïncider leur travail avec les besoins des patients, et à avancer avec les intérêts des utilisateurs en ligne de mire.

Lorsque nous aurons découvert une technologie qui permettra de reproduire facilement les mouvements humains, ce dialogue entre scientifiques et utilisateurs perdra peut-être de son importance. Mais en attendant, oublions l’idée que le seul objectif doit être la conception d’un appareil qui fonctionne à un niveau humain, quel que soit son niveau de complexité. Il est temps pour nous de reconnaître que les prothèses n’ont d’intérêt que si elles sont utiles dans la vie de tous les jours des vrais patients. Pour résumer, il est temps d’améliorer la collaboration entre scientifiques et porteurs de prothèse afin de refermer le fossé entre technologie et praticité.

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