Lorsqu’un jeune reçoit une articulation artificielle du genou, il se retrouve devant un dilemme – on s’attend à ce qu’il reste actif, mais une trop grande partie de la mauvaise activité peut entraîner l’usure prématurée de l’appareil. Un nouvel implant expérimental pourrait aider à remédier à cette situation.
Actuellement en cours de développement dans le cadre d’une collaboration multi-instituts, la technologie prend la forme d’un genou artificiel implantable équipé de multiples capteurs de pression. L’idée est qu’ils permettent de suivre la pression exercée sur l’articulation par les différentes activités et d’alerter sans fil les médecins des actions qui peuvent causer des dommages si elles ne sont pas interrompues ou modifiées.
Bien que cette installation puisse aider à retarder la nécessité d’une intervention chirurgicale pour remplacer un genou artificiel usé, tout cela ne servirait à rien si des opérations étaient encore nécessaires pour changer la batterie qui alimente l’électronique du genou.
A cet effet, au lieu d’une batterie, un système de collecte d’énergie triboélectrique a été conçu pour l’implant. Il utilise un supercondensateur intégré pour stocker l’énergie produite par la friction entre deux surfaces de l’articulation du genou, qui se frottent l’une contre l’autre lorsque le patient marche.
Lors d’essais effectués à l’aide d’un simulateur de marche (le prototype de l’implant est visible ci-dessus), on a constaté que la marche et la charge corporelle moyennes d’une personne sont capables de produire six microwatts de puissance. Cela devrait être plus que suffisant pour alimenter les capteurs de pression, ce qui nécessiterait 4,6 microwatts.
En fin de compte, on espère que l’implant « intelligent » permettra non seulement aux patients d’aller plus longtemps entre les chirurgies de remplacement, mais que les données obtenues avec l’appareil pourront également être utilisées pour développer des genoux artificiels plus durables.
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/bu-ssk012919.php
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-665X/aaf3f1/meta
https://www.binghamton.edu/mechanical-engineering/people/profile.html?id=stowfigh
