Inovações cirúrgicas e de engenharia permitem um controle sem precedentes sobre cada dedo de uma mão biônica – ScienceDaily
Membros protéticos são a solução mais comum para substituir uma extremidade perdida. No entanto, eles são difíceis de controlar e muitas vezes não confiáveis, com apenas alguns movimentos disponíveis. Músculos remanescentes no membro residual são a fonte preferida de controle para mãos biônicas. Isso ocorre porque os pacientes podem contrair os músculos à vontade, e a atividade elétrica gerada pelas contrações pode ser usada para dizer à mão protética o que fazer, por exemplo, abrir ou fechar. Um grande problema em níveis de amputação mais altos, como acima do cotovelo, é que não restam muitos músculos para comandar as muitas articulações robóticas necessárias para restaurar verdadeiramente a função de um braço e mão.
Uma equipe multidisciplinar de cirurgiões e engenheiros contornou esse problema reconfigurando o membro residual e integrando sensores e um implante esquelético para conectar elétrica e mecanicamente a uma prótese. Ao dissecar os nervos periféricos e redistribuí-los para novos alvos musculares usados como amplificadores biológicos, a prótese biônica agora pode acessar muito mais informações para que o usuário possa comandar muitas articulações robóticas à vontade (vídeo: https://youtu.be/h1N-vKku0hg).
A pesquisa foi liderada pelo professor Max Ortiz Catalan, diretor fundador do Center for Bionics and Pain Research (CBPR) na Suécia, chefe de pesquisa de próteses neurais no Bionics Institute na Austrália e professor de biônica na Chalmers University of Technology na Suécia.
“Neste artigo, mostramos que reconectar nervos a diferentes alvos musculares de maneira distribuída e simultânea não é apenas possível, mas também conduz a um melhor controle protético. procedimentos e incorporamos sensores nas construções neuromusculares no momento da cirurgia, que então conectamos ao sistema eletrônico da prótese por meio de uma interface osseointegrada. Os algoritmos de IA cuidam do resto.”
Os membros protéticos são comumente presos ao corpo por um soquete que comprime o membro residual causando desconforto e é mecanicamente instável. Uma alternativa à fixação do soquete é usar um implante de titânio colocado dentro do osso residual que fica fortemente ancorado – isso é conhecido como osseointegração. Tal fixação esquelética permite uma conexão mecânica confortável e mais eficiente da prótese ao corpo.
“É gratificante ver que nossa inovação cirúrgica e de engenharia de ponta pode fornecer um nível tão alto de funcionalidade para um indivíduo com amputação de braço. Essa conquista é baseada em mais de 30 anos de desenvolvimento gradual do conceito, no qual estou orgulhoso de ter contribuído”, comenta o Dr. Rickard Brånemark, afiliado de pesquisa no MIT, professor associado da Universidade de Gotemburgo, CEO da Integrum, especialista líder em osseointegração para próteses de membros, que conduziu a implantação da interface.
A cirurgia ocorreu no Sahlgrenska University Hospital, na Suécia, onde fica o CBPR. O procedimento de reconstrução neuromuscular foi conduzido pelo Dr. Paolo Sassu, que também liderou o primeiro transplante de mão realizado na Escandinávia.
“A incrível jornada que realizamos junto com os engenheiros biônicos do CBPR nos permitiu combinar novas técnicas microcirúrgicas com sofisticados eletrodos implantados que fornecem controle com um único dedo de um braço protético, bem como feedback sensorial. Pacientes que sofreram amputação de braço agora pode ver um futuro melhor”, diz o Dr. Sassu, que atualmente trabalha no Istituto Ortopedico Rizzoli na Itália.
O Ciência Medicina Translacional O artigo ilustra como os nervos transferidos se conectaram progressivamente aos novos músculos hospedeiros. Depois que o processo de inervação avançou o suficiente, os pesquisadores os conectaram à prótese para que o paciente pudesse controlar cada dedo de uma mão protética como se fosse a sua (vídeo: https://youtu.be/FdDdZQg58kc). Os pesquisadores também demonstraram como o sistema responde em atividades da vida diária (vídeo: https://youtu.be/yC24WRoGIe8) e estão atualmente no processo de melhorar ainda mais a capacidade de controle da mão biônica.
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