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Nova cirurgia pode permitir melhor controle de membros protéticos

Divulgação, MIT

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

sexta-feira, 19 fevereiro 2021 10:25

Áreas

Biomecânica. Engenharia Biomédica. Fisioterapia. Medicina. Neurociências. Ortopedia.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um novo tipo de cirurgia de amputação que pode ajudar amputados a controlar melhor seus músculos residuais e sentir onde seu “membro fantasma” está localizado no espaço. Esse senso de propriocepção restaurado deve se traduzir em um melhor controle dos membros protéticos, bem como na redução da dor nos membros, destacaram os pesquisadores.

Na maioria das amputações, os pares de músculos que controlam as articulações afetadas, como cotovelos ou tornozelos, são cortados. No entanto, a equipe do MIT descobriu que reconectar esses pares de músculos, permitindo manter suas condições mecânicas de funcionamento, oferece às pessoas um feedback sensorial muito melhor.

“Tanto nosso estudo quanto estudos anteriores mostram que quanto melhor os pacientes podem mover seus músculos dinamicamente, mais controle eles terão. Quanto melhor uma pessoa amputada puder acionar os músculos que movem seu tornozelo ‘fantasma’, por exemplo, melhor ela será capaz de usar sua prótese”, disse a Dra. Shriya Srinivasan, pós-doutoranda do MIT e autora principal do estudo.

Em um estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 15 pacientes que receberam este novo tipo de cirurgia, conhecido como interface mioneural agonista-antagonista (AMI, da sigla em inglês), conseguiram controlar seus músculos com mais precisão do que pacientes com amputações tradicionais . Os pacientes com AMI também relataram sentir mais liberdade de movimento e menos dor no membro afetado.

“Por meio de técnicas cirúrgicas e regenerativas que restauram os movimentos musculares agonistas-antagonistas naturais, nosso estudo mostra que pessoas com amputação usando AMI experimentam maior amplitude de movimento articular fantasma, um nível reduzido de dor e uma maior fidelidade da capacidade de controle do membro protético”, disse o Dr. Hugh Herr, professor e chefe do Grupo de Biomecatrônica do Media Lab do MIT, e autor sênior do artigo.

Restaurando sensações

A maioria dos músculos que controlam o movimento dos membros ocorre em pares que se alongam e se contraem alternadamente. Um exemplo desses pares agonista-antagonista são os bíceps e tríceps. Quando você dobra o cotovelo, o músculo bíceps se contrai, fazendo com que o tríceps se alongue, e esse alongamento envia informações sensoriais de volta ao cérebro.

Durante uma amputação de membro convencional, esses movimentos musculares são restritos, interrompendo esse feedback sensorial e tornando muito mais difícil para os amputados sentir onde seus membros protéticos estão no espaço ou sentir as forças aplicadas a esses membros.

“Quando um músculo se contrai, o outro não tem sua atividade antagonista, então o cérebro recebe sinais confusos”, disse a Dra. Srinivasan, que agora trabalha no Instituto para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT. “Mesmo com próteses de última geração, as pessoas estão constantemente seguindo visualmente a prótese para tentar calibrar seus cérebros para onde o dispositivo está se movendo.”

“[Em observações feitas pela equipe de pesquisa] a capacidade dos pacientes de AMI de controlar esses músculos era muito mais intuitiva do que aqueles com amputações típicas, o que em grande parte tem a ver com a forma como o cérebro processava o movimento do membro fantasma”, disse a Dra. Srinivasan.

Em outro artigo publicado recentemente na revista científica Science Translational Medicine, os pesquisadores relataram que varreduras cerebrais de amputados com AMI mostraram que eles estavam recebendo mais feedback sensorial de seus músculos residuais do que os pacientes com amputações tradicionais. No trabalho que agora está em andamento, os pesquisadores estão medindo se essa habilidade se traduz em melhor controle de uma perna protética durante uma caminhada.

Liberdade de movimento

Os pesquisadores também descobriram um efeito que não previam: os pacientes com IAM relataram muito menos dor e maior sensação de liberdade de movimento em seus membros amputados. “Nosso estudo não foi projetado especificamente para alcançar isso, mas foi um sentimento que nossos pacientes expressaram continuamente. Eles tiveram uma sensação muito maior de como realmente era o seu pé e como ele se movia no espaço. Tornou-se cada vez mais evidente que restaurar os músculos à sua fisiologia normal traz benefícios não apenas para o controle protético, mas também para o seu bem-estar mental no dia a dia”, destacou a pesquisadora.

A equipe de pesquisa também desenvolveu uma versão modificada da cirurgia que pode ser realizada em pessoas que já fizeram uma amputação tradicional. Esse processo, que eles chamam de “AMI regenerativo”, envolve o enxerto de pequenos segmentos musculares para servir como músculos agonistas e antagonistas de uma articulação amputada. Eles também estão trabalhando no desenvolvimento do procedimento de AMI para outros tipos de amputações, incluindo acima do joelho e acima e abaixo do cotovelo.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Divulgação, MIT.

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