b) Détection et traduction du signal myoélectrique

  • Détection du signal

Lorsque le patient décide de bouger la prothèse, le signal électrique apportant la commande motrice provoque une contraction musculaire de la zone pectorale réinnervée.

Cette contraction musculaire génère un champ électrique suffisamment important pour pouvoir être recueilli à distance, à la surface de la peau. Ce signal, appelé signal électromyogramme (EMG) de surface, est perçu par des électrodes, installées sur la peau, au niveau de la zone pectorale réinnervée.

Schéma illustrant la perception de la contraction musculaire des pectoraux par l’électrode via l’EMG

  • Correspondance

Chaque électrode est posée sur une zone correspondant à l’endroit où un nerf spécifique (de la main par exemple) a été redirigé. De plus, à chaque électrode correspond un des 6 moteurs qui permettent le déplacement des articulations de la prothèse. Cela signifie donc que les messages envoyés par un nerf spécifique feront bouger un rotateur précis de la prothèse.

Ainsi, Les mouvements de flexion-extension de la prothèse sont commandés par les mêmes nerfs qui contrôlent la flexion-extension d’un bras intact (soit respectivement les nerfs musculo-cutané et radial).

En revanche, l’ouverture et la fermeture de la main, normalement contrôlées par le nerf ulnaire, sont, dans le cas de la prothèse, commandées par le nerf médian qui est, à l’origine, responsable du mouvement de pronation (= mouvement du bras et de la paume vers l’extérieur) d’un bras intact.

Les mouvements de supination (= mouvement du bras et de la paume vers l’intérieur) et de pronation du bras bionique ne sont pas codés par un signal myoélectrique mais par un stimulus physique engendré par le mouvement de l’épaule via le nerf axillaire resté intact. Ce stimulus est perçu par des capteurs de pression mécanique de l’épaule sur la prothèse.

Afin de maîtriser au mieux les mouvements de la prothèse, le patient devra suivre une rééducation.

  • Traduction

Le microprocesseur (ou ‘puce’) est le système de contrôle ; il utilise des algorithmes pour interpréter les signaux musculaires et nerveux que lui envoient les électrodes pour les transmettre au membre artificiel. L’ordinateur est programmé en fonction des particularités du système nerveux et musculaire de la personne. Chaque mouvement du bras : flexion, extension du coude, rotation du poignet, ouverture de la main, est cataloguée, répertoriée dans l’ordinateur sous forme mathématique. Il est donc capable d’interpréter chaque déplacement que la personne souhaite faire avec une précision de 98%.

De plus, chaque terminaison nerveuse étant intégrée dans un endroit différent du muscle de la poitrine, une personne portant un bras bionique a la possibilité de bouger chacun des 6 moteurs simultanément, ce qui permet ainsi d’avoir un large choix de mouvements.

Signal d’un EMG

Signal d’un EMG

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