Mains prothétiques et dispositifs terminaux du membre supérieur

Les mains prothétiques et les dispositifs terminaux du membre supérieur sont les composants terminaux d'une prothèse de bras qui interagissent avec les objets, permettant la préhension par empaumement, par pince ou de type crochet. Ils diffèrent à la fois par leur forme — mains anatomiques par rapport aux crochets fendus et aux outils — et par la manière dont l'utilisateur les contrôle, allant des systèmes à câble actionnés par le corps aux dispositifs myoélectriques commandés par des signaux musculaires.

Definition

Un dispositif terminal du membre supérieur est le composant situé à l'extrémité d'une prothèse de bras qui assure la préhension — une main prothétique, un crochet ou un outil spécialisé — et peut être actionné par la force corporelle via un harnais et un câble ou par une commande externe (myoélectrique) activée par des signaux musculaires.

Scope

Ce sujet aborde la fonction et la conception des dispositifs terminaux du membre supérieur, les principales stratégies de commande (actionnées par le corps et myoélectriques, y compris la reconnaissance de formes et la réinnervation musculaire ciblée), ainsi que les compromis entre la dextérité, le retour d'information, le poids et la fiabilité. Il s'agit d'un aperçu de référence des composants et de la commande des membres supérieurs, et non d'un guide de prescription ou d'appareillage.

Core questions

• Quelles fonctions de préhension un dispositif terminal du membre supérieur doit-il fournir, et en quoi les mains et les crochets diffèrent-ils ?
• Comment fonctionnent les stratégies de commande actionnées par le corps et myoélectriques ?
• Comment la reconnaissance de formes et la réinnervation musculaire ciblée étendent-elles la commande des dispositifs multifonctionnels ?
• Quels compromis existent entre la dextérité, le retour d'information, le poids et la fiabilité ?

Key concepts

• Dispositif terminal (main, crochet, outil)
• Préhension et schémas de préhension
• Commande actionnée par le corps (par câble)
• Commande myoélectrique (à alimentation externe)
• Commande directe versus reconnaissance de formes
• Réinnervation musculaire ciblée
• Retour sensoriel et poids du dispositif

Mechanisms

Un dispositif terminal produit la préhension grâce à des surfaces opposées (doigts ou branches de crochet) qui s'ouvrent et se ferment. Les dispositifs actionnés par le corps utilisent un harnais et un câble de sorte que le mouvement de l'épaule ou de l'omoplate ouvre ou ferme le dispositif, offrant à l'utilisateur un certain retour de force inhérent via le câble. Les dispositifs myoélectriques détectent les signaux électriques des muscles résiduels via des électrodes de surface et les traduisent en actions du dispositif ; en commande directe, une paire de sites musculaires actionne l'ouverture et la fermeture, tandis que la commande par reconnaissance de formes interprète des schémas coordonnés d'activité musculaire pour sélectionner davantage de fonctions. La réinnervation musculaire ciblée redirige chirurgicalement les nerfs résiduels vers des muscles épargnés, créant des sites de commande intuitifs supplémentaires et améliorant les signaux disponibles pour une commande myoélectrique multifonctionnelle. Les conceptions font des compromis entre la dextérité et le nombre de préhensions d'une part, et le poids, le coût, la robustesse et le retour sensoriel limité que les dispositifs actuels offrent d'autre part.

Clinical relevance

Le choix du dispositif terminal et la stratégie de commande déterminent la capacité d'une personne à effectuer les tâches quotidiennes et la facilité avec laquelle elle adopte et continue d'utiliser une prothèse du membre supérieur ; ainsi, la compréhension des options favorise les décisions partagées en réadaptation. Ce sujet décrit les dispositifs, les méthodes de commande et les preuves à des fins de référence et d'éducation ; il ne fournit pas de prescription individuelle, d'appareillage ou de conseils chirurgicaux.

Evidence & guidelines

Les preuves concernant la commande des prothèses du membre supérieur incluent des études contrôlées et un essai clinique randomisé montrant que, pour des utilisateurs sélectionnés ayant bénéficié d'une réinnervation musculaire ciblée, la commande par reconnaissance de formes peut surpasser la commande directe conventionnelle lors de tâches fonctionnelles. Une grande partie des preuves plus générales consiste en des études de laboratoire et de petites études cliniques, et les taux élevés d'abandon des prothèses du membre supérieur restent un défi reconnu dans le domaine.

History

Les prothèses du membre supérieur ont longtemps reposé sur des crochets fendus et des mains actionnés par le corps, commandés par des systèmes de harnais et de câbles. La commande myoélectrique utilisant les signaux musculaires résiduels s'est développée au cours de la fin du XXe siècle, et les avancées ultérieures en matière de mains multi-articulées, de commande par reconnaissance de formes et de réinnervation musculaire ciblée visaient à étendre le nombre de fonctions qu'un utilisateur peut commander intuitivement.

Debates

Les mains myoélectriques avancées et multi-articulées surpassent-elles les dispositifs plus simples dans l'usage quotidien ?

Des études contrôlées, y compris un essai randomisé après réinnervation musculaire ciblée, montrent que la commande par reconnaissance de formes peut surpasser la commande directe lors de tâches, mais les dispositifs actionnés par le corps conservent des avantages en termes de robustesse, de poids et de retour d'information, et les taux élevés d'abandon compliquent les affirmations de supériorité globale.

Seminal works

• kuiken-2009
• hargrove-2017

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre les dispositifs terminaux actionnés par le corps et les dispositifs myoélectriques ?

Les dispositifs actionnés par le corps sont actionnés mécaniquement via un harnais et un câble entraînés par le mouvement corporel, tandis que les dispositifs myoélectriques utilisent des électrodes pour détecter les signaux musculaires et des moteurs électriques pour ouvrir et fermer le dispositif terminal.

Qu'est-ce que la réinnervation musculaire ciblée ?

C'est une procédure chirurgicale qui redirige les nerfs résiduels vers des muscles épargnés afin qu'ils génèrent des signaux de commande supplémentaires, ce qui peut offrir des sites plus intuitifs pour commander une prothèse myoélectrique multifonctionnelle.