Prothèses bioniques de genou et de cheville : Hugh Herr finaliste du Prix de l’inventeur européen
- Le biophysicien américain Hugh Herr nommé dans la catégorie « Pays non-européens » du Prix de l'Office européen des brevets (OEB)
- Ayant perdu tragiquement ses deux jambes à l'âge de 17 ans, il a consacré sa carrière à mettre au point une nouvelle génération de prothétiques bioniques
- Utilisant des microprocesseurs et un amortisseur adaptatif, ses prothèses permettent aux personnes amputées d'avoir une démarche fluide et naturelle
- Benoît Battistelli, Président de l'OEB: «Hugh Herr a permis à des milliers de personnes de retrouver un mode de vie mobile. »
Munich, 26 avril 2016 - La capacité de marcher avec fluidité est la somme de micromouvements et d'ajustements complexes. Quand les membres sont remplacés par des prothèses médicales, l'aisance naturelle du corps humain disparaît. La nouvelle génération de prothèses intelligentes développée par le biophysicien américain Hugh Herr (51 ans) du Massachussetts Institute of Technology (MIT) règle désormais ce problème : équipées de capteurs et de microprocesseurs, ses prothèses de genou et de cheville s'ajustent parfaitement aux changements de position, à la vitesse de la marche et au terrain pour une fluidité de mouvement sans précédent. Elles permettent aussi aux amputés de reprendre une activité sportive, même de haut niveau.
Pour cette invention remarquable, l'Office européen des brevets (OEB) a nommé Hugh Herr parmi les trois finalistes de la catégorie « Pays non européens » du Prix de l'inventeur européen 2016. Les lauréats de la 11ème édition de ce prix décerné chaque année par l'OEB seront annoncés lors d'une cérémonie à Lisbonne le 9 juin prochain.
« Hugh Herr a lancé une nouvelle génération de prothèses intelligentes qui ont aidé des milliers de personnes à retrouver une démarche naturelle et un mode de vie mobile », a déclaré le Président de l'OEB, Benoît Battistelli. « Cette invention est d'autant plus remarquable qu'elle a aidé l'inventeur lui-même à réaliser son rêve : reprendre l'escalade après un accident tragique », a-t-il ajouté.
Les prothèses de Hugh Herr sont intimement liées à l'histoire personnelle de leur inventeur. Amputé de ses deux jambes à l'âge de 17 ans suite à un tragique accident d'escalade, Hugh Herr décide de concevoir ses propres prothèses dans le but de pouvoir regrimper et reprendre la compétition sportive. Ses recherches permettent de lancer en 2007 la prothèse de genou Rheo, qui reproduit l'articulation dynamique du genou humain, puis en 2010 le moteur BiOM T2, première prothèse électrique cheville-pied au monde.
« C'est la première prothèse de l'Histoire qui alimente et imite la fonction musculaire perdue », a indiqué Hugh Herr. « Elle apporte de l'énergie à la démarche et à la course, en remplaçant les fonctions musculaires perdues. »
Des membres artificiels contrôlés par des microprocesseurs
Lors que Hugh Herr a débuté ses recherches, le domaine des prothétiques avait grandement besoin d'évoluer. Depuis 1971, le pied rigide de Jaipur, conçu à partir de caoutchouc solide, permettait déjà aux porteurs de prothèses de marcher avec un membre à l'aspect réaliste, mais de manière maladroite. Quant aux nouvelles générations de prothèses en fibre de carbone, elles n'apportaient pas l'amortissement et la fluidité de réglage nécessaires pour une gamme complète de mouvements. Les activités sportives, telles que la course ou l'escalade, étaient à peine concevables dans ces conditions.
Pour résoudre ce problème, Hugh Herr a donc étudié les micromouvements d'une personne marchant normalement et cherché le moyen d'imiter ce processus avec une prothèse adaptable. Comme la marche exige des ajustements à la seconde pour s'adapter aux changements de position ou à l'environnement, il a eu l'idée de membres artificiels pouvant modifier leurs mouvements instantanément en fonction des retours d'un capteur. Cette approche, appelée biomécatronique, a conduit à l'invention du genou Rheo, guidé par une intelligence artificielle et des capteurs permettant de contrôler la distribution du poids et la position du corps. Les signaux sensoriels émis en continu servent ainsi à actionner la résistance du genou prothétique en utilisant un fluide amortisseur magnéto-rhéologique, contrôlé par un électroaimant. De manière similaire, la cheville BiOM T2 utilise un ressort électrique activé par signaux informatiques pour recréer l'impulsion nécessaire permettant de faire avancer le porteur de prothèses dans un mouvement fluide.
Une révolution dans le domaine de la prothétique
Le genou Rheo et la cheville BiOM T2 ont fait entrer la prothétique dans le monde de la bionique, c'est-à-dire un secteur où la médecine rejoint les technologies de l'information. Grimpeur de haut-niveau, l'inventeur n'a pas seulement réalisé son rêve de devenir le premier sportif au monde ayant subi une amputation majeure à pratiquer son sport sur un pied d'égalité avec des athlètes valides : il a aussi permis aux plus de 1000 personnes équipées de ses prothèses de changer de vie, notamment des anciens combattants et des athlètes. Lors des championnats du monde d'athlétisme handisports au Qatar en 2015, l'équipe de l'entreprise islandaise de prothèses Össur - qui détient les droits de l'invention de Hugh Herr - a dominé la compétition, avec 17 médailles et 6 records du monde.
Hugh Herr : une vie au service d'un rêve
Après son accident à l'âge de 17 ans, Hugh Herr a canalisé ses ambitions dans le domaine académique tout en conservant son objectif de redevenir un jour un sportif de haut niveau. Il a obtenu son master en ingénierie mécanique au MIT en 1993, puis un doctorat en biophysique à l'Université de Harvard en 1998. Prenant la tête du groupe de biomécatronique du laboratoire multimédia du MIT en 2000, Hugh Herr a pu par la suite se consacrer totalement à ses recherches sur les prothèses bioniques de genou et de cheville. Durant sa carrière, il a publié une trentaine de brevets et demandes de brevet, ainsi qu'une soixantaine de travaux de recherche. L'histoire personnelle de l'inventeur a aussi fait l'objet d'une biographie, La seconde ascension : l'histoire de Hugh Herr (Second Ascent : The Story of Hugh Herr).
En 2007, il a fondé la société iWalk (aujourd'hui BionX Medical Technologies, Inc.) et récolté 20 millions d'euros pour parfaire la technologie des membres bioniques. Commercialisée depuis 2007, la prothèse de genou Rheo est aujourd'hui produite sous licence par la société islandaise Össur, actuellement numéro 2 mondial du marché des prothétiques avec un chiffre d'affaire de 434 millions d'euros en 2015. Lancée en 2010, la prothèse de pied et de cheville BiOM T2 est aussi un grand succès avec plus de 1000 appareils vendus à la mi-2014, dont la moitié portés par des vétérans américains. Selon les analystes, le marché mondial des prothétiques devrait atteindre 19,2 milliards d'euros d'ici 2017.
Ressources additionnelles
En savoir plus sur l'inventeur
Accéder au brevet :
EP1880694
, EP1255517,
EP1267756
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