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Jul 28, 2023

La course aux armements de la guerre froide autour des armes prothétiques

En 1961, Norbert Wiener, le père de la cybernétique, se casse la hanche et se retrouve au Massachusetts General Hospital. La malchance de Wiener s'est transformée en conversations fructueuses avec son chirurgien orthopédiste,

En 1961, Norbert Wiener , le père de la cybernétique, s'est cassé la hanche et s'est retrouvé au Massachusetts General Hospital. La malchance de Wiener s'est transformée en conversations fructueuses avec son chirurgien orthopédiste, Melvin Glimcher. Ces discussions ont à leur tour abouti à une collaboration et à une invention : le Boston Arm, une des premières prothèses myoélectriques. Les mouvements de l'appareil étaient contrôlés à l'aide de signaux électriques provenant des muscles résiduels des biceps et des triceps de la personne amputée.

Wiener avait pour la première fois postulé que des signaux biologiques pouvaient être utilisés pour contrôler une prothèse au début des années 1950, mais la recherche dans ce domaine n'a pas prospéré aux États-Unis.

Les discussions entre le cybernéticien Norbert Wiener [à gauche] et le chirurgien Melvin Glimcher [à droite] ont inspiré le Boston Arm. À gauche : Musée du MIT ; À droite : Stephanie Mitchell/Université de Harvard

Au lieu de cela, c'est le scientifique russe Alexander Kobrinski qui a lancé la première prothèse myoélectrique cliniquement significative en 1960. Son utilisation de transistors réduisait la taille, mais les blocs-batteries, portés dans une ceinture autour de la taille, étaient lourds. Un rapport spécial paru dans le Journal de l'Association médicale canadienne en 1964 jugeait la prothèse esthétiquement acceptable et opérationnellement satisfaisante, avec quelques inconvénients : elle était bruyante ; il n'y avait que deux mouvements : l'ouverture et la fermeture de la main ; et il n'y avait qu'une seule taille, adaptée à un homme adulte moyen. Historiquement, la plupart des amputations du haut du bras résultaient de blessures de combat et d’accidents du travail, et touchaient donc de manière disproportionnée les hommes. Mais l’utilisation de la thalidomide pendant la grossesse au début des années 1960 a entraîné une augmentation du nombre de bébés des deux sexes nés avec un membre manquant. Il fallait des prothèses de différentes tailles.

En 1961, Glimcher se rend en Union soviétique pour assister à une démonstration de la main russe. À l’époque, il travaillait un jour par semaine au Liberty Mutual Rehabilitation Center, soignant les amputés. Glimcher et Thomas Delorme, directeur médical du centre, ont remarqué que de nombreuses personnes amputées n'utilisaient pas leurs prothèses en raison des limites des appareils. Liberty Mutual Insurance Co., qui gérait le centre de réadaptation, avait un intérêt financier à développer de meilleures prothèses afin que leurs utilisateurs puissent retourner au travail et sortir d'une invalidité de longue durée. L'entreprise a accepté de financer un groupe de travail pour développer une prothèse de bras myoélectrique.

J'ai découvert le Boston Arm pour la première fois lorsque je faisais des recherches sur le « gant auditif » de Norbert Wiener, un appareil destiné à aider les personnes sourdes et malentendantes à interpréter les ondes sonores. Une recherche dans la base de données du MIT Museum s'est révélée vide (aucun exemple connu de gant auditif n'existe), mais j'ai trouvé l'entrée sur le Boston Arm. La conservatrice Deborah Douglas m'a envoyé des copies numérisées de la thèse de doctorat de Ralph Alter, un communiqué de presse sur le Boston Arm et de nombreuses coupures de presse.

À la recherche d’un aperçu général de l’histoire des prothèses, j’ai trouvé « The Evolution of Functional Hand Replacement: From Iron Protheses to Hand Transplantation » de Kevin Zuo et Jaret Olson (Plastic Surgery vol. 22, no. 1, printemps 2014) comme étant particulièrement utile, tout comme « Aspects historiques des prothèses de membres motorisés » de Dudley Childress (Clinical Prosthetics & Orthotics, vol. 9, n° 1, 1985).

L'Office of Technology Assessment a fermé ses portes en 1995, mais l'Université de Princeton héberge l'ancien site, qui contient une série complète de rapports numérisés de l'agence, y compris l'étude de cas 29 sur les technologies de la santé, « The Boston Elbow ».

Wiener a suggéré qu'Amar G. Bose, professeur de génie électrique au MIT, et Robert W. Mann, professeur de génie mécanique également au MIT, rejoignent le groupe. Bose et Mann ont à leur tour recruté des étudiants diplômés, Ralph Alter, pour travailler sur le traitement du signal et les logiciels, et Ronald Rothschild, pour travailler sur le matériel. Au cours des années suivantes, cette collaboration entre le MIT, la Harvard Medical School, le Massachusetts General Hospital et Liberty Mutual a développé le Boston Arm.

En 1966, le laboratoire de recherche en électronique du MIT a publié la thèse de doctorat d'Alter, « Contrôle bioélectrique des prothèses », sous le titre de rapport technique 446. Alter avait étudié les signaux électromyographiques (EMG) provenant du tissu musculaire et avait conclu qu'ils pouvaient être utilisés pour contrôler la prothèse. Pendant ce temps, Rothschild travaillait sur sa thèse de maîtrise, « Conception d'un coude artificiel à alimentation externe pour le contrôle électromyographique ». En collaboration avec Alter, Rothschild a conçu, construit et démontré un coude motorisé contrôlé par des signaux EMG.