Uma mulher sueca de 50 anos, que perdeu a mão direita durante um acidente agrícola, ganhou uma mão biônica, que se conecta diretamente aos sistemas nervoso e esquelético dela. Ou seja, a prótese, classificada como mais funcional e confortável, se funde com seus ossos, nervos e músculos residuais.
Liderado pelo professor Max Ortiz Catalán, chefe de pesquisa de próteses neurais do Bionics Institute da Austrália e fundador do Centro de Pesquisa Biônica e Dor na Suécia, o estudo sobre a tecnologia considerada inovadora foi publicado no dia 11 de outubro deste ano na revista Science Robotics. Ele envolveu cientistas da Suécia, da Itália e da Austrália.
A prótese foi implantada em dezembro de 2018 com interface humano-máquina na paciente que perdeu a mão direita em um acidente. O membro residual foi modificado cirurgicamente para melhor integração com a mão biônica que usa inteligência artificial (IA) para entender seus comandos.
"A integração a longo prazo de uma mão biônica nos sistemas nervoso e esquelético do usuário foi relatada como bem-sucedida pela primeira vez em um paciente com amputação abaixo do cotovelo", afirma o estudo.
Segundo o estudo, a operação da mão biônica na vida diária resultou em melhora da função protética, redução da pós-amputação e aumento da qualidade de vida.
"As sensações provocadas por estimulação neural direta foram consistentemente percebidas na mão fantasma durante todo o estudo. Até o momento, a paciente continua utilizando a prótese no dia a dia. A funcionalidade dos membros artificiais convencionais é prejudicada pelo desconforto e pelo controle limitado e não confiável. As interfaces neuromusculoesqueléticas podem superar esses obstáculos e fornecer os meios para o uso diário de uma prótese com controle neural confiável fixada no esqueleto", avalia a publicação.
Mudança de vida
Segundo o Bionics Institute, desde o acidente agrícola há mais de 20 anos, a vida de Karin sofreu uma reviravolta dramática. Uma lesão que causou uma dor insuportável no membro fantasma.
— Parecia que eu estava constantemente com a mão em um moedor de carne, o que criava um alto nível de estresse e eu tinha que tomar altas doses de vários analgésicos — disse ela ao instituto.
Além da dor intratável, ela descobriu que as próteses convencionais eram desconfortáveis e pouco confiáveis e, portanto, de pouca ajuda na sua vida diária.
Segundo o instituto, tudo isso mudou quando ela recebeu tecnologia biônica inovadora que lhe permitiu usar confortavelmente uma prótese muito mais funcional durante todo o dia. A maior integração da mão protética e do membro residual de Karin também aliviou sua dor e mudou sua vida.
— Tenho melhor controle sobre minha prótese, mas acima de tudo, minhas dores diminuíram. Hoje preciso de muito menos remédios — afirmou ainda Karin.
Fusão de humano e máquina
De acordo com o Bionics Institute, pessoas com perda de membros muitas vezes rejeitam até mesmo as próteses sofisticadas disponíveis comercialmente por estas razões, o que significa uma fixação dolorosa e desconfortável com controlabilidade limitada e pouco confiável.
Desta forma, um grupo multidisciplinar de engenheiros e cirurgiões resolveu esses problemas desenvolvendo uma interface homem-máquina que permite que a prótese seja confortavelmente fixada ao esqueleto do usuário por meio de osseointegração, ao mesmo tempo que permite a conexão elétrica com o sistema nervoso por meio de eletrodos implantados nos nervos e músculos.
— Karin foi a primeira pessoa com uma amputação abaixo do cotovelo a receber este novo conceito de mão biônica altamente integrada que pode ser usada de forma independente e confiável na vida diária — disse o professor Catalán.
Segundo ele, o fato de ela ter sido capaz de usar sua prótese de maneira confortável e eficaz nas atividades diárias durante anos é um testemunho promissor das capacidades potenciais de mudança de vida desta nova tecnologia para indivíduos que enfrentam perda de membros.
— Os desafios neste nível de amputação são que os dois ossos (rádio e ulna) devem estar alinhados e carregados igualmente, e não há muito espaço disponível para componentes implantados e protéticos — explicou ele.
Os desafios neste nível de amputação são que os dois ossos (rádio e ulna) devem estar alinhados e carregados igualmente, e não há muito espaço disponível para componentes implantados e protéticos.
MAX ORTIZ CATALÁN
Chefe de pesquisa de próteses neurais do Bionics Institute da Austrália e fundador do Centro de Pesquisa Biônica e Dor na Suécia
A equipe de investigação conseguiu, no entanto, desenvolver um implante neuromusculoesquelético adequado que permite ligar o sistema de controle biológico do utilizador (o sistema nervoso) ao sistema de controle eletrônico da prótese. Uma abordagem que, segundo o professor Catalán, traz benefícios para quem tem dor em membro fantasma:
— Nossa abordagem cirúrgica e de engenharia integrada também explica a redução da dor, já que Karin agora está usando os mesmos recursos neurais para controlar a prótese que usou para sua mão biológica perdida.
Prótese por meio da osseointegração
Uma característica fundamental da nova tecnologia biônica é a fixação esquelética da prótese por meio de osseointegração. De acordo com o instituto, processo pelo qual o tecido ósseo envolve o titânio criando uma forte conexão mecânica.
Rickard Braanemark, professor associado da Universidade de Gotemburgo e CEO da Integrum, liderou a cirurgia. Ele trabalha com osseointegração para próteses de membros desde que foram usadas pela primeira vez em humanos.
— A integração biológica dos implantes de titânio no tecido ósseo cria oportunidades para avançar ainda mais no tratamento dos amputados. Ao combinar a osseointegração com cirurgia reconstrutiva, eletrodos implantados e inteligência artificial, podemos restaurar a função humana de uma forma sem precedentes. O nível de amputação abaixo do cotovelo apresenta desafios específicos, e o nível de funcionalidade alcançado representa um marco importante para o campo das reconstruções avançadas de extremidades como um todo — afirmou Braanemark.
Os nervos e músculos do membro residual foram reorganizados para fornecer mais informações de controle motor à prótese.
— Dependendo das condições clínicas, podemos oferecer a melhor solução para nossos pacientes que ora é biológica com um transplante de mão, ora é instituto com prótese neuromusculoesquelética. Estamos melhorando continuamente em ambos — avalia Paolo Sassu, que conduziu esta parte da cirurgia, que ocorreu no Hospital Universitário Sahlgrenska, na Suécia.
A mão robótica, chamada Mia Hand, foi desenvolvida pela Prensilia, empresa com longa experiência em pesquisa e desenvolvimento de dispositivos robóticos e biomédicos inovadores, e possui componentes motores e sensoriais exclusivos que permitem ao usuário realizar 80% das atividades da vida diária.
— A aceitação da prótese é fundamental para o seu uso bem-sucedido — afirma o dr Francesco Clemente, diretor-geral da Prensilia.
— Além do desempenho técnico, a Prensilia lutou para desenvolver uma mão que pudesse ser totalmente personalizável esteticamente. Mia Hand nasceu para ser mostrada e não escondida. Queríamos que os usuários tivessem orgulho do que são, em vez de vergonha do que foi perdido — finalizou Clemente.
