Les prothèses

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Une prothèse est un ensemble de pièces et de mécanismes qui sont capables de remplacer un organe afin qu'il devienne aussi esthétique et fonctionnel que possible.

Il existe différents types de prothèses telles que:
- les prothèses dentaires
- les prothèses oculaires
- les prothèses auditives
- les prothèses du bras
- les prothèses de l'épaule ...

Dans notre TPE nous nous intéresserons essentiellement aux prothèses de membres inférieurs .
 
 
Histoire de la prothèse:
 
image-pour-le-tpe-putain.jpgLes plus vieilles prothèses datent des Egyptiens . Puis , les Grecs et les Romains  en ont fabriqué .
Au moyen -Age , on les utilisait surtout pour les combats . les prothèses connaissent un nouvel essor pendant la Renaissance .
Pendant les deux grandes Guerres Mondiales ,les prothèses se sont vraiment développées suite à de nombreuses amputations de soldats durant le combat.

La Renaissance et le renouveau du dévellopement des sciences( médecine, chirurgie) ont permis un nouvel essor de l'appareillage.

D'apres Alvin Pike les plus vieilles traces remontent a 45000 ans .

La prothèse était tout d'abord en bois puis elle a été faite de cuir renforcé de métal. Depuis les années 1950 des résines de polyester et des matières plastiques sont utilisées, mais elles disposent cependant des quelques inconvénients: par exemple des allergies ou un mauvais échange thermique.

Un moulage en platre du patient est fait pour servir de base pour la réalisation d'une emboiture certes résistante mais qui supporte mal les changements ( fluctuations) du volume du moignon.
 
Principe de la prothèse: 
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Il existe différents types de prothèses pour répondre aux differents besoins d'une personne amputée, qui seront toutes composées des mêmes éléments et seront sur mesures en fonction du patient:
- l'emboiture en plastique, ou le membre amputé s'inscrira
- le manchon en mousse ou en silicone est situé entre l'emboiture et le moignon pour protéger le membre amputé
- un tube en fer ou en carbone qui remplace le membre absent(ici la jambe). AInsi , il y aura une connexion entre le manchon et le sol, afin que le patient amputé puisse marcher

Différentes étapes sont nécessaires pour une bonne réeducation du patient, ce qui nécessite différents types de prothèses:

L'appareillage provisoire( prothèse temporaire) peut etre installé dès que la plaie du moignon le permet. Ainsi, cela renforcera la musculature du moignon et permettra de lutter efficacement contre l'oedème et les sensations du membre fantôme qui sont souvent douloureuses.

Le volume du moignon pouvant changer, la réalisation de la première prothèse définitive n'aura lieu que lorsque le moignon garde longtemps une forme et un volume contant.

Chaque patient n'aura pas les mêmes besoins fonctionnels qui varient au cours de la vie ( enfance, sport , travail, retraite, loisirs...). Il existera alors plusieurs types de prothèses qui répondront à leur besoin:

-les prothèses classiques, qui sont destinées aux personnes ayant des problèmes vasculaires ( mauvaise circulation du sang). Leur emboiture sera plus large et permettra ainsi une meilleure circulation du sang.
 



pour-le-tpe.jpg-les prothèses de contact, qui sont destinées aux jeunes amputés ayant un potentiel sportif. Elle sera moulée en fonction du moignon du patient.

-la prothèse sportive( , quant à elle, est une prothèse conçue pour que les amputés sportifs puissent  reprendre leur pratique du sport. Ce sont des prothèses dites de contact et sont réservées aux sportifs amputés au dessous du genou. La composition de ces prothèses est légerement différente, le moignon est le seul composant qui reste le même.

La mise en place de matériaux plus solides et plus performants est nécessaire (l'emboiture est en Kevlar* en fibre de verre ou en carbone**)
*Kevlar:Fibre synthétique caractérisée notamment par sa légèreté, sa résistance à la chaleur et à l'usure
**Carbone:élement chimique

Ces caractéristiques permettent l'allègement de la prothèse. Les tubes en fer sont remplacés par des lames en forme de faucilles, elles permettent une meilleure restitution de l'énergie ( avec des prothèses sportives 90 % contre 60 % pour un coureur valide)

 

Prothèse à restitution d'énergie:

Il existe ainsi une prothèse à restitution d'énergie, elle a les mêmes caractéritiques que la prothèse sportive. C'est un système de ressort: en s'appuyant sur la lame, avec le passage du corps vers l'avant, la lame va renvoyer l'énergie accumulée ce qui permettra une propulsion. Plus la lame est rigide plus la restitution d'énergie sera complète et donc importante, car plus la lame se déforme et s'écrase plus il ya des risques de pertes d'énergie.

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On observe que la force du ressort ( Fr) est plus importante que la force du membre d'une personne valide ( Fm) et permet ainsi une meilleure restitution d'énergie.

Evolutions de la prothèse:

Au fil des années la prothèse s'est améliorée grace a la découverte de nombreux matériaux , aux progrès électroniques et informatiques et a une meilleure connaissance du mode de fonctionnement du corps humain.

La prothèse bionique: Grace à la prothèse bionique les amputés peuvent retrouver le sens du toucher ( même le chaud et le froid). Toutes les informations passent par le cerveau.femme-bionique-01.jpg
Grace à la cybernétique on peut remplacer un membre manquant par sa version artificielle et si possible bionique.
Ici nous parlerons, faute d'exemple, d'une prothèse de bras ( qui s'applique aussi sur les membres inférieurs)
Apres l'amputation, les terminaisons nerveuses du bras restent actives. Les nerfs sont redirigés vers un muscle pectoral ( muscle de la poitrine) . Quand le patient pense a bouger le bras, son muscle se contracte. Les électrodes détectent ce mouvement et transmettent l'information à la prothèse.
Des électrodes installées sur les muscles pectoraux détectent l'intention du mouvement. Un ordinateur interprète les signaux transmis. Les moteurs du bras effectuent le geste voulu.


Le rejet:
 
Si la prothèse est trop complexe, le risque de rejet augmente surtout si c'est une amputation unilatérale ( le cas le plus fréquent ). Il y aura donc un probleme de biocompatibilité.
Biocompatibilité: Capacité des matériaux à ne pas interférer , ne pas dégrader, le milieu biologique dans lequel ils sont utilisés ( un être vivant le plus souvent). Les matériaux biocompatibles sont appelés biomatériaux.
exemple: Le titane est l'un des matériaux les plus biocompatibles utilisés nottament pour les prothèses.

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