Prévenir des défaillances et des souffrances : la prothèse de genou intelligente est née

Des millions de personnes souffrent à cause de leurs articulations en mauvais état. Quatre millions d’entre elles se font apposer des prothèses tous les ans. Des chercheurs suisses ont enfin mis au point une prothèse intelligente, qui évite les souffrances et l’accumulation d’opérations de contrôle.

Des articulations défectueuses ? Des millions de personnes en souffrent. D’ailleurs, près de quatre millions d’individus dans le monde subissent tous les ans une opération qui les remplace. C’est un million de prothèses de hanche et de genou qui sont implantées chaque année aux États-Unis et en Europe. Las des opérations à répétitions, les chercheurs ont conçu une prothèse qui décèle d’éventuelles défaillances pour appliquer des traitements préventifs, et ainsi éviter le recours régulier à la chirurgie.

Le recours aux prothèses en constante hausse

Vieillissement de la population, augmentation de la pratique sportive, (entraînant des problèmes d’arthrose), surcharge pondérale et obésité (qui provoquent des lésions articulaires graves) ou encore les progrès technologiques : pour ces multiples raisons, les implantations de prothèses des articulations deviennent bénignes. Cinq laboratoires de l’École polytechnique fédérale (EPFL) de Lausane, en Suisse, travaillent sur l’amélioration des traitements post-opératoires. La prothèse de genou intelligente est née !

« La grande difficulté pour le médecin une fois l’arthroplastie effectuée, la prothèse posée et le champ opératoire refermé, c’est qu’il n’a comme retour que l’appréciation qualitative et subjective du patient, explique l’EPFL dans son communiqué. Si la prothèse est mal alignée ou si elle se descelle, ce qui se produit dans environ 20 % des cas, cela provoque des douleurs importantes, qu’il est très difficile de quantifier ». Il ‘agit alors d’introduire dans la prothèse des capteurs afin de mesurer des paramètres biomécaniques et d’appliquer des traitements préventifs en cas de problèmes d’alignement par exemple, ou de descellement (perte de la fixation des implants).

Une technologie qui va s’étendre à toutes les articulations

Le projet de prothèse, baptisé SimoS, et représenté par l’agence Nano-Tera, consiste à intégrer un implant en polyéthylène (une résine répandue, connue pour sa résistance aux chocs et aux agents chimiques), juste à la jonction de l’articulation. Les capteurs vont quant à eux mesurer divers paramètres tels que les impacts, la température pour évaluer les frictions, les forces exercées et leur répartition, les micromouvements (annonciateurs des descellements) et la magnorésistance (la résistance des matériaux varie selon les champs magnétiques) pour mesurer l’orientation de l’articulation.

Le système de communication, qui permet de récolter le résultat est compris dans un simple bandeau, qui se place autour de la jambe et qui ne nécessite pas de fil d’alimentation. L’ensemble des données est envoyé à un ordinateur, qui les traduit et indique directement s’il y a un problème. Petit avantage bonus de cette technologie : elle nécessite un faible apport en énergie puisque le module interne ne consomme que 20 milliwatts.

Le projet est toujours en cours de validation. Les chercheurs ne comptent pas se limiter au genou, mais étendre ce savoir et cette technique à l’ensemble des prothèses. Ils précisent cependant qu’aucune date ne peut être avancée, puisque nombre de médecins et d’industriels doivent encore être convaincus par cette technologie.