15/02/2021 - 22:07
Os pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) inventaram um novo tipo de cirurgia de amputação que pode ajudar amputados a controlar melhor seus músculos residuais e sentir onde seu “membro fantasma” está 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, dizem 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-lhes manter sua relação de articulação normal, oferece às pessoas um feedback sensorial muito melhor.
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Em um estudo que aparecerá esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences , 15 pacientes que receberam este novo tipo de cirurgia, conhecido como interface mioneural agonista-antagonista (IAM), conseguiram controlar seus músculos com mais precisão do que pacientes com amputações tradicionais . Os pacientes com IAM também relataram sentir mais liberdade de movimento e menos dor no membro afetado.
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 estique, 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”, diz Srinivasan, ex-membro do grupo de Biomecatrônica que agora trabalha no Instituto Koch 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”.
Há alguns anos, o grupo MIT Biomechatronics inventou e desenvolveu cientificamente em estudos pré-clínicos uma nova técnica de amputação que mantém as relações entre esses pares de músculos. Em vez de cortar cada músculo, eles conectam as duas extremidades dos músculos de modo que ainda se comuniquem dinamicamente dentro do membro residual. Em um estudo com ratos de 2017 , eles mostraram que quando os animais contraíam um músculo do par, o outro músculo se alongava e enviava informações sensoriais de volta ao cérebro.
Desde esses estudos pré-clínicos, cerca de 25 pessoas passaram pela cirurgia de IAM no Hospital Brigham and Women’s, realizada por Carty, que também é cirurgiã plástica no Hospital Brigham and Women’s. No novo estudo PNAS , os pesquisadores mediram a precisão dos movimentos musculares nas articulações do tornozelo e subtalar de 15 pacientes que tiveram amputações de IAM realizadas abaixo do joelho. Esses pacientes tinham dois conjuntos de músculos reconectados durante a amputação: os músculos que controlam o tornozelo e os que controlam a articulação subtalar, que permite que a sola do pé se incline para dentro ou para fora. O estudo comparou esses pacientes a sete pessoas que tiveram amputações tradicionais abaixo do joelho.
Cada paciente foi avaliado deitado, com as pernas apoiadas em um travesseiro de espuma, permitindo que os pés se estendessem no ar. Os pacientes não usaram membros protéticos durante o estudo. Os pesquisadores pediram que flexionassem as articulações do tornozelo – tanto a intacta quanto a “fantasma” – em 25, 50, 75 ou 100 por cento de sua amplitude total de movimento. Eletrodos presos a cada perna permitiram aos pesquisadores medir a atividade de músculos específicos à medida que cada movimento era executado repetidamente.
Os pesquisadores compararam os sinais elétricos vindos dos músculos do membro amputado com os do membro intacto e descobriram que, para os pacientes com IAM, eles eram muito semelhantes. Eles também descobriram que os pacientes com amputação de IAM eram capazes de controlar os músculos do membro amputado com muito mais precisão do que os pacientes com amputações tradicionais. Pacientes com amputações tradicionais eram mais propensos a realizar o mesmo movimento repetidamente em seu membro amputado, independentemente de quanto eles deveriam flexionar o tornozelo.
