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Prix de l'inventeur européen

Hugh Herr (États-Unis)

Finaliste du Prix de l’inventeur européen 2016

Hugh Herr (top visual)

Vidéo:

Catégorie : Pays non européens

Secteur : Sciences de la rééducation

Société : BionX Medical Technologies, Inc. (anciennement iWalk)

Brevets : EP1880694, EP1255517, EP1267756

Invention : Genoux et chevilles biomécatroniques

Grâce aux prothèses bioniques de genou et cheville inventées par le biophysicien américain Hugh Herr, du Massachussetts Institute of Technology (MIT), les personnes amputées peuvent non seulement continuer à vivre en pleine mobilité, mais également participer à des compétitions internationales.

Hugh Herr (side visual)Le genou bionique d'Hugh Herr, présenté en 2007, permet aux personnes amputées d'avoir une démarche fluide et naturelle grâce à une combinaison de microprocesseurs et à un amortisseur adaptatif qui se base sur la posture et la distribution du poids. Annoncée comme une avancée clé dans les prothèses statiques et non-adaptatives, comme le pied de Jaipur, inventé en 1971, cette prothèse « intelligente » a changé la vie de milliers de personnes amputées dans le monde.

Hugh Herr et son équipe du groupe de biomécatronique du MIT ont pu franchir cette étape en imitant la réponse adaptative du genou à la pression et au poids grâce à un amortisseur à fluide magnétique activé par les informations en provenance des capteurs placés dans la prothèse. Cet inventeur prolifique a également créé la BiOM T2, lancée en 2010, qui est la première prothèse de pied et de cheville alimentée par une batterie, qui imite la fonction du pied à l'aide d'un réseau complexe de microprocesseurs. 

Impact social

Chaque année dans le monde, environ 3 à 4 millions de personnes subissent des amputations invalidantes, ayant des conséquences sur leur mobilité et leur mode de vie. Aux États-Unis, environ 185 000 amputations sont réalisées chaque année. Le taux de personnes amputées est de 1,5 pour 1 000 personnes civiles et il est plus élevé chez les militaires.

Les systèmes créés par Hugh Herr ont déjà changé la vie de milliers de personnes amputées. Depuis avril 2014, plus de 1 000 prothèses de cheville BiOM T2 ont été posées, dont la moitié sur des anciens combattants américains. Le prix de la prothèse de cheville est actuellement de 35 000 € environ (40 000 USD) l'unité, mais les avantages en termes d'autonomie et de vie active sont inestimables.

Impact économique

En 2007, Hugh Herr a co-fondé la société dérivée iWalk, en investissant au départ 20 millions d'euros (25 millions de dollars) dans le perfectionnement des prothèses bioniques. Cette société de 45 employés, désormais connue sous le nom de BionX Medical Technologies, a généré plus de 30,8 millions d'euros (35 millions de dollars) de chiffres d'affaires entre 2011 et 2014. L'entreprise islandaise Ossur, deuxième fabricant mondial de prothèses, a obtenu une licence pour fabriquer les prothèses de genou inventées par Hugh Kerr. Commercialisée sous le nom de Rheo Knee, cette troisième génération de prothèse de genou est désormais étanche. En 2015, le chiffre d'affaires d'Ossur atteignait 434 millions d'euros (483 millions de dollars), avec 16% des ventes de composants de prothèses relevant des produits bioniques.

Les prothèses bioniques d'Hugh Herr font partie d'un segment en pleine croissance : le marché des prothèses commandées par microprocesseur a atteint 393,4 millions d'euros (434,4 millions de dollars) en 2015 (selon SA-Business Research & Consulting). Plus largement, le cabinet Global Industry Analysts prévoit que la valeur du marché mondial des prothèses atteindra 19,2 milliards d'euros d'ici 2017.

  • Hugh Herr (gallery 1)

    Hugh Herr avec un système de cheville prothétique

  • Hugh Herr (gallery 2)

    Hugh Herr sur une plate-forme d'essai

  • Hugh Herr (gallery 3)

    Gros plan du dispositif prothétique mis au point par Hugh Herr

  • Hugh Herr (gallery 4)

    Hugh Herr avec un système de genou prothétique

  • Hugh Herr (gallery 5)

    Hugh Herr escaladant un mur

  • Hugh Herr (gallery 6)

    Modélisations informatiques du genou biomécatronique


Comment ça marche

Les inventions d'Hugh Herr étendent les technologies de rééducation au domaine de la bionique - à la croisée entre la médecine et les technologies de l'information. L'ordinateur intégré dans la prothèse Rheo Knee calcule la posture et la position du porteur en fonction des informations fournies par les capteurs. L'articulation artificielle adapte alors son niveau de résistance - imitant le mouvement naturel du genou - grâce à un fluide magnéto-rhéologique  amortisseur contrôlé par un électroaimant. 

À l'intérieur des prothèses de cheville BiOM T2, un ensemble de microprocesseurs et de capteurs environnementaux intégrés évaluent continuellement les données sur la distribution du poids et l'inclinaison du sol, pendant que les ressorts alimentés par batterie permettent au porteur d'avancer de manière fluide et mesurée.

L’inventeur

Adolescent, Hugh Herr était un alpiniste chevronné jusqu'à ce qu'il perde tragiquement ses deux jambes, amputées en-dessous du genou, à la suite d'une expédition en montagne à l'âge de 17 ans. Depuis, il poursuit son rêve d'escalade de haut niveau, rendu possible par ses prothèses révolutionnaires et intelligentes.

Au cours de sa carrière très prolifique dans le domaine des équipements biomédicaux, pendant plus de 30 ans, Hugh Herr a publié plus de 60 articles de recherche et 30 brevets pour des prothèses et des accessoires médicaux. Depuis 2000, il dirige le groupe de biomécatronique du MediaLab du MIT à Boston, composé de 35 personnes. En 2007, il a créé une entreprise dérivée en-dehors du MIT, iWalk (désormais connue sous le nom de BionX Medical Technologies, Inc.), pour mettre ses produits sur le marché.

Considéré comme l'un des plus grands chercheurs du monde en biomécatronique, Hugh Herr a reçu plusieurs distinctions majeures, dont le Breakthrough Leadership Award décerné par Popular Mechanics en 2005, le Heinz Award dans la catégorie Technology, the Economy and Employment en 2007 et le 14e Innovator of the Year Award décerné par le magazine R&D en 2014. Ses innovations ont été répertoriées deux fois dans le Top Ten des inventions du magazine TIME (en 2004 et 2007).

Le saviez-vous ?

Les prothèses bioniques permettent aux personnes amputées de concourir au même niveau que les athlètes valides - et peut-être même au-delà. En 2008, l'Association internationale des fédérations d'athlétisme (IAAF) a interdit aux athlètes portant des prothèses en fibre de carbone Cheetah de concourir aux Jeux olympiques, en raison d'un « avantage injuste ».

L'équipe d'athlètes de la société islandaise de prothèses Ossur -  qui a une licence pour les inventions d'Hugh Herr - a dominé les championnats du monde d'athlétisme de 2015 organisés par le Comité International Paralympique (CIP) au Qatar, en remportant 17 médailles (7 en or, 6 en argent et 4 en bronze). L'équipe a également établi six nouveaux records du monde, dont celui du sprinteur Richard Browne Jr à l'épreuve du 100 m (10,61 s).

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