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Implanter des membres artificiels dans le corps
Johnny Matheny, un ancien boulanger commercial de Redhouse, Virginie, a perdu son bras gauche à cause d'un cancer des os en 2008. Il porte maintenant une prothèse de style crochet attachée sur sa poitrine ; il peut laborieusement ouvrir et fermer le crochet et déplacer le bras de haut en bas en fléchissant certains muscles. Mais il attend avec impatience une nouvelle technologie qui, selon lui, fonctionnera beaucoup mieux : un dispositif implanté chirurgicalement qui se fixe directement à l'os, permettant potentiellement une amplitude de mouvement supérieure et un contrôle plus précis.
De meilleures connexions : Il s'agit d'une radiographie d'une femme qui a perdu une partie de son bras lors des attentats à la bombe dans le métro de Londres en 2005. Elle utilise un membre artificiel qui s'enclenche sur un connecteur attaché directement à l'os restant. Elle nage maintenant avec la prothèse tous les jours.
Les appareils sont testés sur des personnes depuis plus d'une décennie en Europe, mais ils comportent des risques importants. Parce qu'elles nécessitent une connexion qui dépasse de la peau, les infections sont assez courantes, nécessitant souvent des chirurgies secondaires. Des scientifiques en Europe et aux États-Unis tentent de développer des moyens de mieux intégrer l'appareil au corps, en créant des connexions plus solides entre le métal, les os et la chair, afin de réduire ce risque.
Nous sommes très optimistes. Le fait que les personnes qui ont reçu les implants soient ambulatoires signifie que leur qualité de vie est évidemment bien meilleure qu'elle ne l'était, dit Grant McGimpsey , directeur du Bioengineering Institute du Worcester Polytechnic Institute. Mais nous devons réfléchir aux [risques d'infection] avant de l'appliquer à un grand nombre de personnes. Nous recherchons une solution prothétique qui durera 70 ans.
Les prothèses actuellement disponibles pour les amputés s'adaptent sur le moignon du porteur. S'ils peuvent considérablement améliorer la qualité de vie, en permettant à de nombreuses personnes de marcher, par exemple, ils présentent également de sérieux inconvénients. La marche peut être très douloureuse et la friction entre le moignon et l'emboîture de la prothèse peut entraîner des plaies chroniques et des infections. De manière écrasante, la principale raison pour laquelle les gens ne peuvent pas marcher après une amputation est qu'ils ne peuvent pas porter d'emboîture, Richard McGough, chirurgien orthopédiste à l'Université de Pittsburgh.
Avec les implants dits ostéointégrés, qui se fixent directement à l'os, un dispositif cylindrique est inséré chirurgicalement dans le creux de l'os restant. L'objectif est d'encourager l'os à se développer dans le métal, semblable à ce qui se passe après les chirurgies de remplacement articulaire. Le membre artificiel lui-même se fixe à un connecteur court qui dépasse de la peau, éliminant ainsi certains problèmes de prothèses à emboîture.
À ce jour, de nombreux implants de ce type ont été réalisés en Allemagne, sous la direction de Horst Aschoff, directeur du département de chirurgie plastique, de la main et reconstructive au Clinique Sana , à Lübeck. Son équipe a traité plus de 50 patients au cours de la dernière décennie. Les recherches d'Aschoff montrent que les personnes portant des implants de membres inférieurs se déplacent plus naturellement que celles portant des prothèses traditionnelles, ont une démarche plus symétrique et utilisent moins d'énergie pour effectuer le même mouvement.
Mais la procédure est encore assez risquée. Le plus gros obstacle est la peur de l'infection, explique McGough, qui a collaboré avec Aschoff. Il n'y a pas beaucoup d'autres systèmes en médecine où vous avez délibérément un morceau de métal qui dépasse de la peau. Selon une enquête menée auprès de 40 patients d'Aschoff qui ont reçu des implants entre 2003 et 2009, environ la moitié ont dû subir une deuxième intervention chirurgicale pour traiter des infections ou d'autres complications. Cinq ont eu leurs implants retirés. Cependant, 38 des 40 ont déclaré qu'ils subiraient à nouveau la chirurgie initiale.
L'équipe d'Aschoff a suivi le modèle d'une dent. Le groupe émet l'hypothèse qu'un implant bien ancré, dans lequel l'os s'est transformé en métal, empêchera les bactéries de migrer dans l'os et de provoquer des infections dangereuses. (Les bactéries présentes dans notre bouche, par exemple, restent généralement à la surface de nos dents, de notre langue et de nos gencives.) Gordon Blunn , directeur du Center for Bio-Medical Engineering de l'University College London, a adopté une approche quelque peu différente, s'inspirant du cerf, dont les bois constituent un modèle naturel pour une interface saine entre la peau et les os.
Dans le cadre de la cicatrisation normale des plaies après la chirurgie, les bords des sections de peau tranchées essaieront de se tricoter ensemble, poussant vers le bas le long de la broche de connexion de l'implant prothétique à la recherche d'un autre morceau de peau. Mais cela produit une poche qui peut collecter la saleté et augmenter les risques d'infection. L'équipe de Blunn a concentré ses efforts sur l'encouragement de la peau à former un joint étanche autour de l'implant, diminuant ainsi le risque d'infection. Les cerfs semblent le faire via de larges pores dans l'os juste sous la peau. Ces pores favorisent l'adhésion des tissus mous. Blunn et ses collègues ont imité ce processus en ajoutant une bride poreuse, implantée juste en dessous de la peau, encourageant la formation d'un joint cutané optimal. Blunn est consultant scientifique pour Implants Stanmore , qui vise à commercialiser la technologie.
Jusqu'à présent, son équipe a fixé chirurgicalement des implants à quatre personnes, dont un amputé d'un membre inférieur qui a gravi le Kilimandjaro avec sa jambe prothétique en septembre. (L'un des sujets les plus célèbres de Blunn est Oscar le chat, qui a reçu deux prothèses de membres postérieurs après un accident impliquant une moissonneuse-batteuse il y a un an. Deux mois après avoir reçu les implants, Oscar pouvait courir.)
À la grande déception de Matheny, les tests humains n'ont pas encore commencé aux États-Unis. C'est en grande partie à cause du risque élevé d'infection, mais Matheny dit que c'est une chance qu'il est prêt à prendre. McGough, qui est le chirurgien de Matheny, fait partie d'une équipe travaillant avec des scientifiques européens et d'autres groupes aux États-Unis pour obtenir l'approbation de la Food and Drug Administration des États-Unis pour introduire cette technologie aux États-Unis.
Je pense que cela va tout changer pour les amputés, dit McGough. Le chirurgien s'est rendu en Allemagne pour apprendre la procédure et y a déjà posé un implant à un patient. Il espère que Matheny sera le prochain ; les chercheurs là-bas lui ont déjà construit un appareil conçu sur mesure. Pour des raisons légales, l'opération doit avoir lieu en Allemagne. Et je n'ai pas encore l'argent pour y aller, dit Matheny.