Perna biônica usa comandos do cérebro para reabilitar amputados
Por Nathan Vieira | Editado por Luciana Zaramela | 02 de Julho de 2024 às 08h29
A tecnologia tem sido uma alternativa para ajudar pessoas com deficiência ou amputação. Mais uma prova disso foi apresentada em um estudo do Massachusetts Institute of Technology (MIT) na última segunda-feira (1): uma perna biônica controlada pelo cérebro, que permite andar, subir escadas e ultrapassar obstáculos com mais facilidade.
Os sete pacientes que participaram do estudo passaram por uma cirurgia que reconecta músculos no membro residual, permitindo receber um feedback "proprioceptivo" sobre a prótese.
“Ninguém tinha sido capaz de mostrar esse nível de controle cerebral que produz uma caminhada natural, onde o sistema nervoso humano está controlando o movimento, não um algoritmo de controle robótico”, diz Hugh Herr, professor do MIT e autor do novo estudo.
O artigo diz que os pacientes também sentiram menos dor e menos atrofia muscular após essa cirurgia, chamada de interface mioneural agonista-antagonista.
Conexão dos músculos
O que acontece: a maioria dos movimentos dos membros é controlada por pares de músculos que se revezam para se esticar e contrair. Durante uma amputação, as interações desses músculos são interrompidas.
Nesse novo método, em vez de cortar as interações musculares, os médicos conectam as duas extremidades dos músculos para que eles ainda se comuniquem dinamicamente entre si.
“Com o procedimento, tentamos conectar agonistas nativos a antagonistas nativos de forma fisiológica, na maior extensão possível, para que, após a amputação, a pessoa possa mover seu membro fantasma completo com níveis fisiológicos de propriocepção e amplitude de movimento”, afirma Herr, em comunicado do MIT.
A equipe descobriu que esse feedback sensorial se traduz em uma capacidade suave e quase natural de caminhar e contornar obstáculos.
“Por causa da interface neuroprostética, fomos capazes de aumentar essa sinalização neural, preservando o máximo que podíamos. Isso foi capaz de restaurar a capacidade neural de uma pessoa de controlar contínua e diretamente a marcha completa, em diferentes velocidades de caminhada, escadas, declives, até mesmo passando por obstáculos”, complementa Hyungeun Song, que também assina o estudo.
Nos testes que originaram o artigo, os pacientes usaram uma prótese com eletrodos que podem detectar sinais de eletromiografia (EMG) dos músculos tibial anterior e gastrocnêmio. Esses sinais são alimentados em um controlador robótico que ajuda a prótese a calcular o quanto dobrar o tornozelo e quanta potência fornecer.
Perna biônica eficaz
As próteses foram testadas em várias situações: caminhada em terreno plano, subida de uma ladeira, descida de uma rampa, subida e descida de escadas e caminhada em superfície com obstáculos.
Em todas as situações, as pessoas com a interface neuroprotética AMI conseguiram andar quase na mesma velocidade que as pessoas sem amputações e contornar obstáculos com mais facilidade. Elas também mostraram movimentos mais naturais.
Considerando os dados da Sociedade Brasileira de Angiologia e de Cirurgia Vascular (Sbacv) — mais de 245 mil amputações no Brasil de 2012 e 2021 e uma média diária de 79,1 amputações, significa que, a cada hora, três brasileiros passam por amputação — o novo sistema se mostra necessário e futuramente relevante para a medicina. Mas ainda há uma longa trajetória até que seja uma realidade para esses pacientes.
Fonte: Nature Medicine, Massachusetts Institute of Technology