Pacientes cujas pernas foram amputadas devido a acidente ou doença puderam voltar a andar com pernas robóticas. A perna do robô recebe sinais nervosos e se move de acordo com os pensamentos do paciente, sem a necessidade de entrar previamente em um programa de caminhada.
O professor Hugh Hare, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), e sua equipe de pesquisa escreveram na revista acadêmica internacional Nature Medicine em 2 de novembro: “Melhoramos a capacidade de locomoção de amputados para um nível normal usando uma perna protética robótica que pode diretamente conecte o “Com o sistema nervoso”. “Tive uma recuperação bem-sucedida”. O cientista coreano-americano Song Hyun-jeon, pesquisador de pós-doutorado no MIT, liderou a pesquisa como primeiro autor do artigo, e o pesquisador de doutorado Yoon Seung-ho também atuou como coautor.
“Este é o resultado da pesquisa que desenvolveu a primeira prótese robótica totalmente controlada neuralmente do mundo. Este é o resultado da pesquisa sobre os métodos e princípios de integração eficaz entre o corpo humano e as máquinas”, disse o Dr.
Já existem diversas próteses robóticas usadas por amputados. No entanto, a maioria das próteses robóticas detecta sinais nervosos dos músculos restantes do usuário e permite o movimento apropriado. Para fazer isso, o padrão de caminhada deve ser inserido previamente na perna do robô. Não há dificuldade para caminhar em ambientes cotidianos, mas em situações inesperadas ou difíceis de encontrar no dia a dia, existe uma grande probabilidade de o paciente ter dificuldade de locomoção ou cair. Isso ocorre porque é um padrão de caminhada que a perna do robô não conhece.
Os pesquisadores desenvolveram um método cirúrgico para anexar uma prótese totalmente robótica aos nervos de um paciente. Este método cirúrgico, denominado interface agonista-antagonista (IAM), é um método que preserva ao máximo os nervos necessários para o controle dos nervos, ao contrário das cirurgias de amputação de pernas existentes. Quando uma pessoa se move, os músculos agonistas e antagonistas interagem.
As cirurgias atuais resultam na amputação da perna afetada, danificando os nervos e as estruturas musculares. Também é criado tecido mole que cobre a área cirúrgica. Se uma perna artificial for instalada neste caso, os sinais nervosos dos músculos provenientes da perna do paciente em contato não poderão ser totalmente recebidos. O método atual detecta mudanças sutis em diferentes músculos para cada movimento, e o software opera as pernas do robô de acordo com o programa inserido anteriormente.
Por outro lado, a cirurgia de IAM preservou os sinais nervosos que guiam os movimentos em até 18% daqueles em pessoas normais. Os pesquisadores disseram que apenas com esse nível de sinal o paciente pode controlar totalmente a perna protética do robô. “Se a perna protética do robô existente for um veículo em forma de perna, a tecnologia que desenvolvemos desta vez permite que o paciente controle totalmente a perna protética do robô como se fosse seu próprio corpo e ande normalmente”, disse o pesquisador Song. Ele disse que não só é possível subir morros, escadas e obstáculos sem dificuldade, e nem apenas em terreno plano.
Os pesquisadores confirmaram o desempenho da prótese robótica em 14 pernas amputadas. Sete dos participantes usaram próteses robóticas recentemente desenvolvidas, e o restante usou produtos existentes e testou a velocidade de caminhada e a capacidade de superar obstáculos.
Como resultado do experimento, pacientes que passaram por uma nova cirurgia e usaram próteses robóticas conseguiram andar 41% mais rápido do que outros pacientes. Os pesquisadores explicaram que essa velocidade não difere significativamente da velocidade das pessoas comuns. Também passou sem dificuldade mesmo em um ambiente cheio de obstáculos.
Os pesquisadores disseram que este estudo é importante porque sugere uma maneira de os pacientes voltarem a andar usando seus sinais nervosos. Deu esperança de que as pessoas pudessem usar pernas robóticas de acordo com sua vontade, em vez de usar software.
Este estudo também é importante porque fornece uma medida clínica de quanto o sistema nervoso de um paciente precisa para restaurar a função física. “É realisticamente difícil para pacientes com amputação de pernas ou danos na medula espinhal recuperar 100% do sistema nervoso perdido”, disse o pesquisador Song. “Este estudo mostrou que a caminhada normal é possível mesmo que a recuperação seja de apenas 18% disso”. da população em geral.”
“Atualmente, o único hospital que pode realizar esta cirurgia recém-desenvolvida é o Brigham and Women’s Hospital, afiliado à Harvard Medical School, mas estamos treinando médicos para difundir o método cirúrgico em todo o mundo”, disse o pesquisador Song. “Eles já tiveram as pernas amputadas”, disse ele. “Estamos procurando uma cirurgia corretiva que possa conectar os nervos às próteses robóticas usando o tecido existente”.
Referências
Medicina da Natureza (2024), DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-024-02994-9
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