Au lieu d’utiliser une suspension passive courante dans les composants du pied, cette prothèse assiste l’utilisateur avec une force motrice. Elle simule une démarche naturelle en pliant activement le pied artificiel vers le haut et vers le bas à chaque pas, rendant la marche plus harmonieuse, stable et moins fatigante. Un contrôleur intelligent ajuste le rythme de la marche, tandis qu’un moteur sans balais de FAULHABER fournit la propulsion nécessaire.


La perte d’une jambe ou d’une partie d’un membre inférieur peut être due à diverses causes : malformation congénitale ou accident chez les jeunes, cancers, infections ou maladies circulatoires chroniques chez les plus âgés. Des millions de personnes sont concernées dans le monde, la plupart ayant perdu la partie inférieure de la jambe. Depuis au moins 3000 ans, on tente de remplacer les parties manquantes du corps par des prothèses, comme en témoignent des découvertes archéologiques en Égypte et en Chine. Les anciennes prothèses, souvent en bois et cuir, étaient rigides et donnaient une démarche boitillante.

De la jambe de bois à la haute technologie

Les prothèses modernes, dotées d’articulations, d’algorithmes de commande et de matériaux de haute technologie, rendent la démarche plus naturelle. Certains modèles permettent même aux athlètes amputés de réaliser des performances record, soulevant des débats sur l’avantage potentiel des prothèses en fibre de carbone.

Les prothèses sportives sont conçues pour la course rapide, mais sont peu adaptées aux activités quotidiennes. Les prothèses de cheville pour un usage quotidien sont plus proches de l’anatomie naturelle, avec une composante de jambe inférieure et une composante de pied reliées par une articulation. Les prothèses passives maintiennent une position prévisible mais limitent la liberté de mouvement.

Lors de la marche, le pied prothétique est pressé contre le bas de la jambe et revient à une position fixe grâce à une force élastique. Cependant, cette position fixe ne correspond pas à la position naturelle du pied, augmentant le risque de trébuchement. Marcin Dziemianowicz, ingénieur en biomécanique et fondateur de Design Pro Technology, a développé des solutions innovantes pour ces problèmes.

Flexion dorsale active pour minimiser les risques de trébuchement

Le produit D-Ankle de Design Pro Technology est la première prothèse de cheville à moteur, qui bouge activement le pied pendant la marche et le maintient dans une position anatomiquement naturelle. La flexion dorsale, ou flexion du pied vers le tibia, pendant la phase d’élan, réduit le risque de trébuchement. Avec D-Ankle, la marche devient plus naturelle et moins fatigante.

Lorsque le pied prothétique touche le sol, sa mécanique ajuste l’angle pendant la phase d’appui. D-Ankle est la seule prothèse avec une fonctionnalité de retour active, du talon aux orteils, y compris la poussée pour le pas suivant. La flexion plantaire motorisée contribue également à une démarche harmonieuse et économise des forces. Bien que l’articulation artificielle ne puisse pas réaliser des mouvements latéraux, la déformation passive du matériau élastique du pied prothétique permet un contact parfait avec le sol, même sur des surfaces irrégulières.

Le contrôleur détecte le rythme de la marche

Le contrôleur intégré de la prothèse reçoit des signaux de plusieurs capteurs pour différencier les phases du cycle de marche. Un potentiomètre mesure l’angle entre le pied et la jambe, un capteur de pression mesure la charge et la décharge, et un accéléromètre détecte le mouvement global. L’algorithme analyse ces données pour ajuster la position du pied à chaque phase du pas. Une application pour smartphone permet d’ajuster des paramètres comme la force de poussée et la sensibilité des capteurs.

Entraînement sportif de grande endurance

L’entraînement intégré convertit les signaux de commande en mouvements adaptés grâce à un moteur sans balais de la série BP4 de FAULHABER, offrant jusqu’à 12 heures d’autonomie avec une seule charge de batterie. Le moteur tolère les émissions thermiques importantes et supporte des changements rapides de vitesse et de direction, répondant aux exigences élevées de l’application. FAULHABER offre non seulement le produit le plus adapté, mais aussi un support technique exceptionnel.

Après des essais approfondis et concluants sur des amputés volontaires, la prothèse de pied sera commercialisée fin 2023. Grâce à son adaptateur modulaire, elle peut être fixée à n’importe quelle tige de prothèse modulaire. L’ajustement individuel de la prothèse est réalisé par un technicien orthopédiste. La hauteur du talon est réglable, permettant ainsi à D-Ankle d’être portée même avec des chaussures à talon. Si la batterie venait à s’épuiser après une longue journée, le porteur peut continuer à marcher comme avec une prothèse passive.

« En rendant le pied actif, nous faisons un grand pas vers un mouvement anatomiquement naturel et un meilleur soutien pour les amputés », se réjouit Marcin Dziemianowicz. « Les expériences avec ce produit et la collaboration fructueuse avec FAULHABER nous ont inspiré des idées pour utiliser la puissance compacte du moteur dans d’autres prothèses. »

FAULHABER