Para muitos amputados, as próteses oferecem uma chance de recuperar a mobilidade. No entanto, as próteses tradicionais podem parecer desajeitadas e pouco naturais.
Agora, pesquisadores do MIT desenvolveram uma prótese inovadora que proporciona aos amputados uma experiência de caminhada mais natural. Esta perna biónica controlada pelo cérebro permite que os usuários controlem o pé protético apenas com os pensamentos.
A técnica cirúrgica revolucionária
A chave para esta tecnologia de perna biónica é uma nova técnica cirúrgica chamada interface mio-neural agonista-antagonista (AMI). Esta cirurgia de amputação abaixo do joelho preserva e reconecta nervos e músculos no membro residual.
Normalmente, a cirurgia de amputação interrompe as conexões entre os músculos agonistas e antagonistas que normalmente trabalham juntos, o que prejudica a comunicação natural entre esses músculos e o sistema nervoso.
Com a cirurgia AMI, os pares de músculos agonistas e antagonistas no membro residual são reconectados. Os sinais dos músculos reunidos ajudam a perna biónica a determinar como o usuário deseja usar o pé protético, seja para flexionar, apontar ou girar.
Hugh Herr, co-diretor do K. Lisa Yang Center for Bionics no MIT, explicou: “Com o procedimento de amputação AMI, tentamos ao máximo conectar agonistas nativos a antagonistas nativos de maneira fisiológica para que, após a amputação, uma pessoa possa mover seu membro fantasma completo com níveis fisiológicos de propriocepção e amplitude de movimento.”
Testes promissores
A interface neuroprótesica entra em ação após a cirurgia AMI reconectar os músculos. Ela utiliza eletrodos no membro residual para detectar e monitorar essas contrações musculares. A interface não apenas registra a atividade muscular, mas também possui um algoritmo avançado que atua como um decodificador. Ele analisa os padrões específicos de contrações musculares e os traduz nos movimentos desejados para o pé protético.
Para o estudo, todos os participantes receberam uma perna biónica com uma articulação de tornozelo eletricamente alimentada. Esta articulação geralmente capta sinais dos músculos gastrocnêmios, que controlam a flexão e extensão do pé. Os sinais são então alimentados em um controlador robótico, que determina o movimento ideal do tornozelo com base em variáveis como ângulo de flexão, torque e fornecimento de energia.
Segundo o comunicado de imprensa, os benefícios da cirurgia AMI foram evidentes em um estudo com sete pacientes. Além disso, eles relataram redução da dor e atrofia muscular mínima após a cirurgia.
Futuro promissor
Os pesquisadores do MIT estão trabalhando para tornar essa tecnologia mais amplamente disponível. Eles esperam ter uma versão comercial da perna biónica disponível dentro de cinco anos. As descobertas foram publicadas na revista Nature Medicine.
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Fonte: Interesting Engineering
