O mundo está cada vez mais perto de criar próteses totalmente funcionais. O primeiro acessório biônico clínico está diretamente conectado ao sistema nervoso e ao sistema esquelético e, aliado à inteligência artificial, pode restaurar cerca de 80% das funções de uso diário das mãos e dedos do usuário.
Liderada pelo professor Max Ortiz-Catalan, chefe de pesquisa em neuropróteses do Instituto Australiano de Biônica, uma grande equipe de engenheiros e cirurgiões de todo o mundo desenvolveu uma nova tecnologia de integração protética-corpo que fornece à sueca amputada Karin um membro que é quase tão funcional quanto a mão que ela perdeu em um acidente agrícola. Além do mais, a prótese resistiu bem ao longo de mais de três anos de uso diário.
“Karin é a primeira amputada 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 Ortiz-Catalan. “O facto de ela ter sido capaz de usar a sua prótese de forma confortável e eficaz nas actividades diárias durante muitos anos é um grande exemplo do poder potencial de mudança de vida desta nova tecnologia para pessoas que enfrentam perda de membros”.
A fixação protética e o controle do usuário continuam sendo dois grandes obstáculos nesta área da medicina. Para resolver esses problemas comuns, os pesquisadores desenvolveram uma interface homem-máquina que ancora confortavelmente estruturas artificiais aos ossos do paciente por meio de um processo de osseointegração. Eletrodos implantados em nervos e músculos podem então ser conectados para acessar o sistema nervoso do corpo.
A osseointegração refere-se à conexão estrutural e funcional direta entre o osso vivo do paciente e o implante artificial, neste caso uma estrutura biônica do membro feita de titânio metálico. Este é um procedimento complexo que exige que o rádio e a ulna estejam alinhados e carregados com peso igual, limitando o espaço circundante para outros componentes necessários.
Rickard Brånemark, professor associado da Universidade de Gotemburgo e fundador da empresa de implantes de biotecnologia Integrum, disse: "A biointegração de implantes de titânio no tecido ósseo cria oportunidades para avançar ainda mais no tratamento de amputados. Combinando a osseointegração com cirurgia reconstrutiva, eletrodos implantados e inteligência artificial, podemos restaurar a função humana de uma forma que nunca foi possível antes. O nível de amputação abaixo do cotovelo é particularmente desafiador, e o nível de função alcançado marca um marco importante em todo o campo do membro avançado reconstrução."
A equipe de pesquisa conseguiu projetar um implante neuromusculoesquelético que conecta o sistema nervoso dentro de um espaço limitado em torno de dois pontos de fixação óssea.
“Karin agora usa os mesmos recursos neurais que usa para controlar sua mão biológica desaparecida”, disse Ortiz-Catalan.
Os cirurgiões do Hospital Universitário Sahlgrenska posteriormente reposicionaram os nervos e músculos de Karin para fornecer informações ideais de controle de movimento para o membro protético.
Paolo Sassu, chefe de cirurgia, disse: "Dependendo da situação clínica, podemos oferecer ao paciente a melhor solução, às vezes um transplante biológico de mão, às vezes uma prótese biônica neuromusculoesquelética. Estamos melhorando constantemente em ambas as áreas".
Além das tarefas diárias que envolvem sustentação de peso e movimentos controlados, como encher um copo e usar um zíper, também reduziu significativamente a dor fantasma que ela enfrenta desde o acidente há quase 20 anos – e os analgésicos subsequentes. A dor contínua é uma das razões pelas quais muitos amputados desistem das próteses tradicionais.
Ela disse: "Parecia que minhas mãos estavam sendo colocadas em um moedor de carne o tempo todo. Isso me causou muito estresse e tive que tomar grandes doses de vários analgésicos. Este estudo significa muito para mim porque me permite viver uma vida melhor."
O futuro membro desenvolvido pela empresa italiana de próteses robóticas manuais Prensilia é chamado de "MiaHand". Possui cinco pinças, uma para cada dedo, e pode realizar 80% dos movimentos diários. Os resultados de um estudo integrado de três anos do MiaHand representam um grande avanço no desenvolvimento de membros substitutos que podem ser usados confortavelmente e normalmente na vida diária.
A pesquisa foi publicada na revista Science Robotics.