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Sexta-feira, Maio 20, 2022

Esses implantes de medula espinhal permitem que pacientes paralisados ​​fiquem de pé, andem e até nadem e andem de bicicleta

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Crédito: EPFL.

Em 2018, os pesquisadores suíços Grégoire Courtine e Jocelyne Bloch ganharam as manchetes com um implante que criaram que envia pulsos elétricos para a medula espinhal de pacientes paralisados. A estimulação dos nervos espinhais desencadeia plasticidade nas células, o que parece regenerar as conexões nervosas, permitindo que os sujeitos de teste paralisados ​​da cintura para baixo fiquem de pé e andem, algo que os médicos disseram que dificilmente fariam novamente em suas vidas. Agora, a mesma equipe do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (EPFL) e do Hospital Universitário de Lausanne apresentaram uma versão atualizada dessa estimulação elétrica da medula espinhal – e as melhorias falam por si.

Os implantes de eletrodos de medula espinhal personalizados foram mostrados para restaurar os movimentos motores dentro de algumas horas do início da terapia em três pacientes paralisados. Os voluntários podiam não apenas ficar em pé e andar, mas também realizar movimentos motores de ordem de magnitude mais complexos, como ciclismo, natação e canoagem.

Crédito: EPFL.

Além disso, a configuração de pás de eletrodo recém-projetada pode funcionar com pacientes com lesões mais graves na medula espinhal. Por exemplo, os dois pacientes de 2018 que testaram o sistema pela primeira vez mantiveram algum controle residual sobre as pernas após a lesão – muito pouco para andar ou mesmo ficar de pé, mas apenas o suficiente para a estimulação elétrica externa permitir que eles recuperassem a função motora. Na versão atualizada, os três pacientes submetidos à estimulação da medula espinhal estão completamente paralisados ​​e, portanto, incapazes de contrair voluntariamente qualquer um dos músculos das pernas.

Um desses pacientes é Michel Roccati, um homem italiano que ficou completamente paralisado após um acidente de motocicleta quatro anos antes de sua inscrição na terapia de estimulação da medula espinhal EPFL. Bloch, professor e neurocirurgião do Hospital Universitário de Lausanne, implantou cirurgicamente o novo eletrodo em sua medula espinhal e, após a recuperação, Roccati estava pronto para testar tudo.

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Durante um dia particularmente ventoso no centro de Lausanne, os pesquisadores e Roccati se reuniram ao ar livre com uma variedade de equipamentos. O andador usado por Roccati foi equipado com dois pequenos controles remotos que se conectam sem fio a um marcapasso no abdômen do paciente, que por sua vez retransmite os sinais para os implantes espinhais. O sinal é convertido em pulsos elétricos descontínuos que estimulam neurônios específicos, permitindo que Roccati mova seus membros inferiores.

Durante toda a duração do teste, Roccati estava no controle total. O paciente agarrou o andador e apertou os botões do controle remoto quando pretendia se mover. Por exemplo, ele pressionava o botão do lado direito quando pretendia mover a perna esquerda. Pressionar os botões quase magicamente fez suas pernas saltarem para frente. Ele estava andando – e ficando melhor e mais forte a cada sessão de terapia.

“Os primeiros passos foram incríveis – um sonho tornado realidade!” ele diz. “Passei por um treinamento bastante intenso nos últimos meses, e
Estabeleci uma série de metas. Por exemplo, agora posso subir e descer escadas e espero poder caminhar um quilômetro nesta primavera.”

O sistema atualizado emprega implantes de pás de eletrodos mais sofisticados que visam as raízes dorsais na região lombossacral da medula espinhal controlada por inteligência artificial e a raiz nervosa mais baixa da coluna responsável pela estabilidade do tronco. Esses implantes são controlados por um sistema de inteligência artificial cujos algoritmos de estimulação devem imitar a natureza, ativando a medula espinhal como o cérebro normalmente faria para nos permitir ficar de pé, caminhar, nadar ou andar de bicicleta.

“Em algumas horas, nossa terapia restaurou a caminhada independente poucas horas após o início da terapia; além de muitas atividades motoras adicionais que são críticas para a reabilitação e a vida diária”, disse Robin Demesmaeker, pesquisador da EPFL e do Departamento de Neurociências Clínicas do Hospital Universitário de Lausanne. ZME Ciência.

“O ponto central dessa eficácia terapêutica notavelmente mais eficaz e ultrarrápida foi uma série de inovações tecnológicas disruptivas impulsionadas por nossa compreensão dos mecanismos pelos quais a estimulação elétrica da medula espinhal restaura o movimento após a paralisia”, acrescenta Demesmaeker, que também é o primeiro autor do novo estudo. que apareceu hoje no jornal Medicina da Natureza.

Os outros dois pacientes que testaram o novo sistema também fizeram melhorias dramáticas em sua qualidade de vida. Em cada caso, a terapia – tanto a colocação do eletrodo na medula espinhal quanto as atividades envolvidas na terapia – foram personalizadas. Após vários meses de treinamento intensivo, os três pacientes foram capazes de recuperar a massa muscular, mover-se com mais independência e participar de atividades sociais que antes não podiam fazer, como tomar uma bebida em um bar. Milhões de outros pacientes em condições semelhantes poderiam se beneficiar da mesma terapia.

“O principal requisito é que a região da medula espinhal onde o implante espinhal é colocado ainda esteja intacta e que a lesão seja mais alta”, escreveu Demesmaeker em um e-mail. “As maiores dificuldades com lesões cervicais mais graves devem-se à instabilidade da pressão arterial induzida pela lesão que leva à hipotensão ortostática grave, impossibilitando o treinamento locomotor ereto, bem como a função do braço e da mão altamente prejudicada, impedindo o uso de dispositivos auxiliares, como muletas e um caminhante”.

Os pesquisadores na Suíça ainda estão no meio de um ensaio clínico em andamento, no qual estão tentando encontrar o caminho mais ideal para permitir a estimulação da medula espinhal controlada pelo cérebro em tempo real.

“Também estamos avaliando a capacidade de estimulação da medula espinhal para aliviar outros problemas, como instabilidade hemodinâmica em pacientes com lesão medular e déficits de marcha em pacientes com doença de Parkinson”, disse Demesmaeker.



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