Próteses revolucionárias: Uma mulher sueca que perdeu sua mão direita em um acidente agrícola implantou uma nova interface homem-máquina em seus ossos, nervos e músculos residuais.

A vida de Karin sofreu uma reviravolta dramática quando um acidente agrícola lhe tirou o braço direito há mais de 20 anos. Desde então, ele sofreu uma dor terrível em seu membro fantasma. “Eu sentia como se estivesse constantemente colocando a mão em um moedor de carne, o que gerava um alto nível de estresse e tive que tomar altas doses de vários analgésicos.” Além da dor intratável, ela descobriu que as próteses convencionais eram desconfortáveis ​​e pouco confiáveis ​​e, portanto, de pouca ajuda na vida diária. Tudo isso mudou quando recebeu tecnologia biônica inovadora que lhe permitiu usar confortavelmente uma prótese muito mais funcional o dia todo. A maior integração entre o coto biônico e o coto de Karin também aliviou sua dor. “Esta pesquisa significou muito para mim, pois me proporcionou uma vida melhor.”

Uma notável fusão entre humanos e máquinas
A fixação mecânica e o controle confiável das próteses são dois dos maiores desafios na substituição artificial de membros. Pessoas com perda de membros muitas vezes rejeitam até mesmo próteses sofisticadas disponíveis comercialmente por estas razões, o que significa uma fixação dolorosa e desconfortável com controle limitado e não confiável. Um grupo multidisciplinar de engenheiros e cirurgiões resolveu estes problemas desenvolvendo uma interface homem-máquina que permite à prótese aderir confortavelmente ao esqueleto do utilizador através da osseointegração, ao mesmo tempo que permite a ligação eléctrica ao sistema nervoso através de eléctrodos implantados nos nervos e músculos.

A pesquisa foi liderada pelo Prof. Max Ortiz Catalan, chefe de pesquisa de próteses neurais do Instituto Biônico na Austrália e fundador do Centro de Pesquisa Biônica e Dor (CBPR) na Suécia. “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. O fato dela ter sido capaz de usar a sua prótese de forma confortável e eficaz nas atividades diárias durante anos é um testemunho promissor das capacidades potenciais desta nova tecnologia para mudar a vida das pessoas que enfrentam a 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.

No entanto, a equipe de investigação conseguiu desenvolver um implante neuromusculoesquelético adequado que permite ligar o sistema de controlo biológico do utilizador (o sistema nervoso) ao sistema de controlo eletrônico da prótese. “Nossa abordagem cirúrgica e de engenharia integrada também explicou a redução da dor, já que Karin agora usa os mesmos recursos neurais para controlar a prótese que ela usou para sua mão biológica perdida.” O tratamento e prevenção da dor pós-amputação é outro dos principais objetivos da equipe do Prof. Ortiz Catalán. Sobre este assunto, Karin disse que agora temos “um melhor controlo sobre a minha prótese, mas acima de tudo, as minhas dores diminuíram. Hoje preciso de muito menos medicação.”

Uma característica fundamental da nova tecnologia biónica é a fixação esquelética da prótese através da osseointegração; o processo pelo qual o tecido ósseo envolve o titânio criando uma forte conexão mecânica. Rickard Brånemark, pesquisador associado do MIT, professor associado da Universidade de Gotemburgo e CEO da Integrum, liderou a cirurgia e trabalhou com osseointegração de próteses de membros desde que foram usadas pela primeira vez em humanos: “A integração biológica de implantes de titânio em o tecido ósseo cria oportunidades para continuar avançando no tratamento de 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 marca um marco importante para o campo das reconstruções avançadas de membros como um todo.”

Os nervos e músculos do membro residual foram reorganizados para fornecer mais fontes de informações de controle motor à prótese.

Paolo Sassu liderou esta parte da cirurgia que ocorreu no Hospital Universitário Sahlgrenska, na Suécia, onde também liderou o primeiro transplante de mão realizado na Escandinávia: “Dependendo das condições clínicas, podemos oferecer aos nossos pacientes a melhor solução que às vezes é biológico com um transplante de mão e às vezes é biônico com uma prótese neuromusculoesquelética. Estamos melhorando continuamente em ambos.” Dr. Sassu trabalha atualmente no Instituto Ortopédico Rizzoli na Itália e no Bionics and Pain Research Center na Suécia.

“O projeto DeTOP, financiado pela Comissão Europeia”, afirma o coordenador Prof. Christian Cipriani, da Scuola Sant'Anna de Pisa, “ofereceu uma grande oportunidade de colaboração que tornou possível a consolidação das mais modernas tecnologias protéticas e robóticas disponíveis. em nossas instituições, isso pode ter um impacto tremendo na vida das pessoas.”

A mão robótica desenvolvida pela Prensilia, chamada Mia Hand, apresentava componentes motores e sensoriais exclusivos que permitiam ao usuário realizar 80% das atividades da vida diária. “A aceitação da prótese é essencial para o seu uso bem-sucedido”, afirma o Dr. Francesco Clemente, CEO da Prensilia. “Além do desempenho técnico, a Prensilia se esforçou para desenvolver uma mão que pudesse ser totalmente customizável do ponto de vista estético. Mia Hand nasceu para se mostrar e não para se esconder. “Queríamos que os usuários tivessem orgulho de quem são, em vez de vergonha do que perderam.”