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Impulsions pour un meilleur maintien

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Dans un effort de trouver un meilleur traitement pour la courbure spinale chez les enfants et les jeunes, projet d'UE le « StimulAIS » est concentré sur l'electrostimulation des muscles. Les scientifiques de Fraunhofer ont travaillé avec des associés d'industrie et de recherche pour développer un implant de prototype qui réaliserait le travail.

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« Reposez-vous vers le haut directement ! » C'est une instruction presque que chaque enfant a entendu un certain jour - mais parfois étant rappelé de considérer votre maintien n'est pas assez : deux sur chaque cent enfants et jeunes entre les âges de 10 et de 18 souffrent d'une courbure de l'épine. Connu en tant que scoliose adolescente, ce désordre de croissance cause une déformation durable du dos. Ces déformations sont clairement évidentes et les victimes se sentent souvent défigurées par elles.

Dans neuf sur dix cas, les causes exactes de la courbure spinale sont inconnues - quels médecins se réfèrent comme idiopathique. La recherche récente suggère cette scoliose idiopathique adolescente, ou l'AIS pour le short, est provoqué par une maladie du système nerveux central. « Selon cette théorie, le raccordement entre les nerfs et les muscles appropriés est altéré, mais seulement d'un côté du dos. Quand muscles sur le contrat latéral sain, les muscles sur l'échouer latéral malsain pour recevoir le signal pour équilibrer la contraction dehors. Ceci fait tordre la colonne vertébrale et la boucle, » explique Dr. Andreas Heinig de l'institut de Fraunhofer pour les microsystèmes photoniques IPMS à Dresde. Le bâtiment sur ces théorie et fonctionnement avec la recherche et l'industrie partners en Espagne et la France, l'équipe de Heinig a développé une approche originale pour traiter cette forme de scoliose. Elle se sert de l'electrostimulation fonctionnel, par lequel les impulsions électriques visées remplacent le nerf signale que la maladie a causé pour être trop faible ou complètement absente. Le but est pour que les impulsions stimulent les muscles profonds le long de la colonne vertébrale de sorte qu'ils accumulent les compteur-contractions nécessaires pour permettre la croissance symétrique. Dans l'espace de juste deux ans, le consortium européen interdisciplinaire pouvait développer un implant de prototype.

Image d'implant électrique d'impulsion

L'implant emploie des impulsions électriques pour stimuler des muscles. À l'avenir, l'unité sera implantée dans le secteur de l'aine du patient. L'image montre le prototype de l'implant

Copyright : Fraunhofer IPMS

La fonction principale de l'implant est de fournir un modèle des impulsions électriques composées des phases et des périodes de repos actives, avec des médecins ajustant le modèle sur une base continue pour assortir les différents besoins des patients. Le noyau du dispositif est implanté dans la région d'aine. Il contient les cartes à partir dont huit câbles électriques d'un-millimètre mènent à déterminé endroit le long de la moelle épinière. Là, les électrodes toutes les deux stimulent les muscles lâches du côté du corps négligé par le cerveau et surveillent leur activité. Plusieurs électrodes additionnelles mènent au côté en bonne santé du corps à fournir record d'activité de muscle là - un ensemble de valeurs de référence. Un mécanisme de commande interne compare ces ensembles de données différents en vue d'ajuster constamment la stimulation de muscle en conformité avec le progrès du traitement.

Il prend 50 impulsions par seconde pour stimuler les muscles de rotateur - et ces impulsions doivent être fournies sur une longue période. Un programme de formation typique implique six à huit heures de traitement de journalier, de préférence pendant la nuit ou à l'autre tranquille chronomètre, avec plusieurs vagues de stimulation de muscle, chacun qui dure un maximum de dix secondes, séparé par au moins dix minutes de repos.

Concevoir en fonction des temps de stimulation et de repos les muscles

La batterie que l'implant emploie pour effectuer les bouts standard de programme environ pendant neuf jours avant qu'il doit être rechargé. La recharge prend approximativement 90 minutes et est réalisée sans fil par l'intermédiaire d'un couplage inductif. Les données, aussi, sont envoyées sans fil de l'implant à un dispositif de lecteur externe - et vice versa. Ceci permet pour dépister l'activité de muscle mesurée dans le corps et pour travailler des temps de la stimulation et de repos de chaque patient d'AIS sur une base continue selon l'état de leurs muscles. « Nos associés à Valence étaient responsables de concevoir le système approprié. Si l'implant est donné aux enfants avec l'AIS pendant un jour, ce sera leur médecin de être présent qui actionne le dispositif de lecteur, » dit Heinig.

L'essai initial a prouvé que les travaux de technologie en principe, avec des chercheurs envoyant des données dans les deux directions sans accroc. L'activation de muscle a fonctionné comme prévu, aussi. Pour placer les électrodes fines dans exactement le bon endroit dans les muscles profonds le long de la colonne vertébrale, la compagnie française Synimed (un autre membre du consortium) a développé les instruments chirurgicaux de précision spéciale.

Comparé aux thérapies d'aujourd'hui, qui obligent des enfants à utiliser un corset ou qui comportent des opérations pour fondre l'épine avec des plats et des goupilles en métal, le concept de l'electrostimulation fonctionnel est supérieur : ce traitement implanter-basé d'une façon minimum invahissant promet non seulement d'empêcher le plus mauvais, mais ouvre également le moyen de réaliser une correction durable des déformations. Si le concept se prouve dans la pratique est quelque chose seulement qui vivra verra, Heinig soumet à une contrainte : « Nous avons clairement prouvé que cette forme de thérapie est techniquement faisable. Maintenant elle appartient à de futures études cliniques pour démontrer que la thérapie est médicalement efficace et peut traiter ou au moins alléger la scoliose. »