En médecine, le terme prothèse désigne un dispositif artificiel destiné à remplacer des membres ou des parties du corps. Ainsi, en médecine, la priorité est de développer des prothèses dont la fonction se rapproche de l’organe ou de la partie du corps qui est remplacée. Les prothèses sont surtout connues comme dispositif venant substituer un membre perdu. Les progrès en recherche et développement en matière de prothèses et surtout la manière dont celles-ci viennent presque parfaitement remplacer les membres sont visibles pendant les Jeux paralympiques. Les personnes qui par exemple y portent une prothèse de jambe atteignent des performances de haut niveau. La technique des prothèses est très vaste et ne se résume pas qu’au seul remplacement de membres. Les prothèses sont ainsi largement répandues dans de nombreux autres domaines médicaux tels que la médecine dentaire.

Les différences entre les prothèses

On différencie principalement les prothèses se trouvant à l’extérieur du corps des variantes qui sont entièrement entourées par des tissus corporels. Par ailleurs, ils existent ce que l’on appelle des épithèses qui jouent un rôle esthétique et souvent permettent aux patients de retrouver une harmonie visuelle. Les prothèses de ce type les plus connues sont les prothèses d’oreille, de nez et d’yeux. Celles se trouvant à l’extérieur du corps sont des exoprothèses. Parmi les exoprothèses, il y a par exemple les prothèses de bras, de mains et de jambes. L’on parle d’endoprothèses pour les prothèses enfermées qui sont intégralement incorporées dans les tissus corporels. Les hanches artificielles en font par conséquent partie. Outre les prothèses enfermées, il existe par ailleurs des prothèses ouvertes. Une prothèse ouverte est incorporée dans un os et dépasse partiellement à l’extérieur des tissus. Ce sont par exemple les prothèses dentaires.

Les variantes de prothèses les plus courantes

  • Les exoprothèses (à l’extérieur du corps)
  • Les endoprothèses (entièrement entourées de tissus corporels)
  • Les épithèses (prothèses à des fins esthétiques)

Les réducteurs à intégrer de la série HFUC-2A comme articulation dans des prothèses de genoux 

Pour permettre aux personnes de maintenir leur qualité de vie après la perte d’un membre tel qu’une jambe, les prothèses bioniques sont dotées des technologies de pointe et de composants techniques complexes. C’est le cas en particulier de l’articulation du genou, qui repose sur une combinaison d’intelligence artificielle, de capteurs et d’actionneurs. Ici, les processus cinétiques et cinématiques du porteur de prothèse doivent être imités avec précision –, et ce, dans la durée. Pour cela, un démultiplicateur à haute intégration et un servomoteur compact sont indispensables. Avec les capteurs et les microprocesseurs, ils constituent la base d’une prothèse de jambe proactive qui permet d’effectuer des mouvements du quotidien au moyen d’un muscle artificiel. Les réducteurs à intégrer de la série HFUC-2A de Harmonic Drive AG remplissent des exigences telles que l’absence de jeu dans toute la durée de la prothèse, un fonctionnement silencieux et une optimisation de poids. 

Les avantages fonctionnels des prothèses modernes

Les premières prothèses manquaient de fonctionnalité, c’est pourquoi les membres du corps n’étaient remplacés que d’un point de vue esthétique. Ceci s’appliquait autant aux membres artificiels qu’aux prothèses spécifiques. La technique des prothèses et la technique médicale sont aujourd’hui plus avancées et permettent de recourir aux prothèses complexes. Les prothèses de bras et de jambes sont déjà dotées de microprocesseurs et peuvent effectuer des schémas de mouvements complexes. En outre, les prothèses de bras et de jambes modernes permettent aux patients de pratiquer du sport. Les prothèses de bras étaient autrefois produites soit comme des prothèses passives (prothèses esthétiques) sans aucune fonction, soit comme des prothèses à crochet. Aujourd’hui, les exoprothèses peuvent être équipées d’une fonction de préhension qui imite le mouvement de la main humaine. Actuellement, cette fonction implique toutefois un coût très important.

La peau extérieure des exoprothèses est souvent constituée de PVC. Ce polymère se caractérise par une extrême stabilité et ressemble d’autre part beaucoup à la peau humaine. Un des inconvénients du PVC est qu’il se salit facilement par rapport à d’autres matériaux tels que le cuir, l’acier ou le bois. Par ailleurs, le plastique change de couleur et doit par conséquent être régulièrement remplacé. Outre le PVC, les gants de cosmétique en silicone sont également utilisés comme peau extérieure. La silicone n’est cependant pas aussi robuste que le PVC (elle se déchire facilement, s’use rapidement) et son prix d’achat est élevé. Elle dispose toutefois d’un avantage de taille : elle ne se salit pas si facilement. Les prothèses de jambe sont souvent constituées de mousse cosmétique qui est façonnée selon la partie du corps correspondante. On les recouvre d’un collant cosmétique pour former la peau extérieure.

Les différentes catégories d’exoprothèses

Les prothèses des extrémités sont classées selon différentes catégories. Parmi les extrémités inférieures, on distingue les prothèses de pieds, les prothèses de bas de jambes et les prothèses de cuisses. Les prothèses de pieds sont nécessaires après les amputations réalisées sous l’articulation du pied. Les prothèses de bas de jambes sont généralement employées après des amputations en dessous du genou. Parmi les prothèses de cuisses, on distingue les prothèses qui sont utilisées après des amputations au-dessus du genou des variantes qui sont employées après une désarticulation du genou. Si une amputation de la jambe s’avère nécessaire, une prothèse de jambe intégrale est alors nécessaire. Les prothèses d’avant-bras et du haut du bras sont des catégories incluses dans les prothèses des extrémités supérieures. Les prothèses sont également subdivisées selon leur fonctionnalité.

Le niveau de développement de la technique des prothèses

Le développement des prothèses de tout type joue un rôle important pour la société dans son ensemble. La technique des prothèses en tant que domaine de la médecine améliore la qualité de vie de beaucoup de personnes. Les exoprothèses modernes sont déjà dotées de microprocesseurs qui aident à générer des suites de mouvements complexes. Les prothèses de main permettent par exemple d’exécuter des mouvements de préhension et une prothèse de jambe moderne aide à effectuer des mouvements de marche qui stabilisent le porteur de prothèse et autorisent des mouvements les plus naturels possible. Selon les modèles, les prothèses de jambes peuvent aujourd’hui être utilisées pour faire du sport. La technique des prothèses fait par ailleurs appel à des innovations et à des découvertes issues de technologies et de domaines connexes. En ingénierie tissulaire par exemple, des recherches sont entreprises pour tenter de cultiver des tissus, pour les valves cardiaques par exemple. L’objectif étant ici d’obtenir des tissus des patients pour qu’ils soient à la fois adéquats et fonctionnels.