News

Persoanele paralizate ar putea merge din nou. Cum funcționează dispozitivul care se implantează pe măduva spinării

Studiul clinic al unui dispozitiv cu electrozi dă speranțe persoanelor paralizate că într-un viitor nu foarte îndepărtat își vor recăpăta mobilitatea și se vor bucura de o mai bună calitate a vieții.
12.02.2022 | 10:02
Persoanele paralizate ar putea merge din nou Cum functioneaza dispozitivul care se implanteaza pe maduva spinarii
Participanții la studiu se pot deplasa cu ajutorul unui mergător Foto: BBC, EPFL, colaj Fanatik
ADVERTISEMENT

Michel Roccati și-a pierdut capacitatea de a merge în 2017 după un accident de motocicletă, când a suferit o secționare completă a măduvei spinării.

Dar astăzi, echipat cu un dispozitiv cu electrozi implantat pe măduva spinării, Roccati se poate bucura din nou de lucrurile simple: să stea la un bar cu prietenii, să facă un duș fără scaun și chiar să se plimbe prin oraș cu un premergător.

ADVERTISEMENT

Un dispozitiv care se implantează pe măduva spinării poate reda mobilitatea persoanelor paralizate

„Sunt liber”, a spus Roccati, care este din Italia, relatează CNN. „Pot merge oriunde vreau”.

Roccati a fost unul dintre cei trei bărbați cu vârste cuprinse între 29 și 41 de ani care au participat la studiul clinic STIMO, condus de Dr. Jocelyne Bloch de la Spitalul Universitar Lausanne și Grégoire Courtine de la Institutul Federal de Tehnologie Elvețian. Rezultatele studiului au fost publicate luni în revista Nature Medicine.

ADVERTISEMENT

Participanților le-au fost implantate dispozitive cu 16 electrozi implantate în spațiul epidural, o zonă între vertebre și membrana măduvei spinării. Electrozii primesc curenți de la un stimulator cardiac implantat sub pielea abdomenului.

Toți pacienții din studiu au avut o pierdere completă a mișcării voluntare în urma leziunilor suferite. Doi au avut și o pierdere completă a senzației.

ADVERTISEMENT

Dar odată dispozitivele implantate, cercetătorii au putut folosi o tabletă pentru a iniția secvențe unice de impulsuri electrice, trimise la electrozii epidurali prin stimulator, pentru a activa mușchii participanților.

Alte studii au observat în mod anecdotic mișcare la scurt timp după intervenție chirurgicală pentru a implanta dispozitive similare, dar acesta este primul studiu care raportează că toți participanții în mod independent ar putea face pași pe o bandă de alergare la doar o zi după operație, spun cercetătorii.

ADVERTISEMENT

„Este un moment foarte emoționant, pentru că [pacienții] își dau seama că pot păși”, a spus Bloch.

ADVERTISEMENT

Stimularea electrică a măduvei spinării, cercetată de trei decenii

Oamenii de știință cercetează stimularea electrică a măduvei spinării de trei decenii. Acest studiu a reproiectat tehnologia folosită inițial în atenuarea durerii pentru a viza rădăcinile nervilor spinali.

Studii anterioare de la Universitatea din Louisville au arătat că persoanele care erau complet paralizate, dar încă aveau senzații, puteau merge din nou cu câteva luni de reabilitare prin stimularea electrică a măduvei spinării.

Studiul STIMO a constatat că, în decurs de o săptămână de la operații, toți cei trei participanți au putut merge independent cu ajutorul suportului pentru greutatea corporală din bare paralele și al unui ham deasupra capului.

„Pentru prima dată, nu avem doar un efect imediat – deși antrenamentul este încă important – dar și indivizii fără senzație, fără nicio mișcare, au reușit să-și recapete starea deplină și să meargă independent de laborator”, a declarat Courtine.

Dr. Nandan Lad, neurochirurg la Universitatea Duke, a spus că această „lucrare foarte interesantă oferă o nouă opțiune de tratament pentru zeci de mii de pacienți care au leziuni ale măduvei spinării și nu au cu adevărat alte opțiuni”. Lad conduce un studiu clinic în acest domeniu de cercetare în SUA și nu a fost implicat în noul studiu.

Echipa elvețiană a putut observa rezultate imediate prin schimbări importante în structura și implantarea dispozitivului lor cu electrozi.

Matricea de electrozi folosită în studiul STIMO, realizat de Onward Medical, este mai largă și mai lungă decât matricea cel mai frecvent utilizată în studii similare.

Cercetătorii au dezvoltat un algoritm pentru plasarea matricei de electrozi

Potrivit lui Bloch, această nouă matrice de electrozi permite accesul la o zonă mai largă a măduvei spinării pentru a stimula atât mușchii trunchiului, cât și ai picioarelor.

Anchetatorii au dezvoltat un algoritm pentru a plasa în mod optim matricea de electrozi, efectuând teste în timpul intervenției chirurgicale pentru a măsura activitatea musculară după livrarea impulsurilor.

Plasarea precisa neurochirurgicale a electrozilor este cheia pentru capacitatea studiului de a stimula grupele musculare necesare in picioare atat de repede, a spus Lad.

Studiul STIMO introduce, de asemenea, o nouă metodă de inițiere și susținere a mișcării. Pentru a începe stimularea, studiile anterioare s-au bazat pe intenția participanților de a se mișca și pe semnalele creierului care urmează.

În noul studiu, o secvență temporizată de stimulări este generată folosind răspunsuri motorii la diferite șocuri de electricitate. Aceste secvențe prestabilite declanșează mișcarea și încearcă să imite modelul natural de activare musculară necesar pentru a merge.

Susan Harkema, profesor la Departamentul de Chirurgie Neurologică care a condus studiile Louisville, a spus că este încurajator să știm că două tipuri de stimulare pot genera modele de mișcare prin circuitele coloanei vertebrale umane, ceea ce indică faptul că o anumită funcție este păstrată, chiar și cu leziuni complete.

„Dar nu cred că avem suficiente dovezi pentru a cunoaște cel mai bun mod de a stimula pentru cele mai bune rezultate”, a spus Harkema.

Cu dispozitivul STIMO, persoanele cu leziuni complete ale măduvei spinării își pot recăpăta mișcarea voluntară a picioarelor doar în timp ce primesc stimulare.

În timp ce dispozitivul este oprit, mișcarea voluntară nu va fi posibilă. Electrozii pot rămâne pe loc toată viața, dar stimulatorul cardiac trebuie înlocuit la fiecare nouă ani.

Dar cu antrenament, pacienții pot acumula o rezistență mai mare și pot face o gamă mai largă de activități. După operație, participanții la studiu au primit una sau două ore de terapie fizică de patru ori pe săptămână.

Cu trei sau patru luni de antrenament consecvent, un participant a putut sta în picioare timp de două ore la un moment dat. Un altul a putut merge 500 de metri independent. Un participant chiar a urcat din nou scările.

Tableta folosită în studiu vine echipată cu programe specifice codificate pentru anumite tipuri de activitate, inclusiv statul în picioare, mersul pe jos și înotul.

„Cu cât se antrenează mai mult, cu atât realizează mai mult, așa că au nevoie de motivație pentru a putea rezista mult timp”, a spus Bloch despre progresul participanților.

Cercetătorii vor să facă dispozitivul mai ușor de utilizat în viața de zi cu zi

Courtine și Bloch intenționează acum să colaboreze cu Onward Medical pentru a face dispozitivul mai ușor de utilizat pentru utilizarea de zi cu zi, cum ar fi integrarea programului cu telefoane mobile sau ceasuri inteligente. În continuare, echipa încearcă să extindă la un studiu clinic mai amplu în SUA.

Ei estimează că va mai dura trei sau patru ani pentru ca tehnologia să devină disponibilă comercial.

Într-un briefing de presă de săptămâna trecută, cercetătorii au anunțat că Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente a aprobat o desemnare „dispozitive inovatoare” pentru a accelera procesul.

Această desemnare ar asigura, de asemenea, acoperire prin programul Medicare a tehnologiei inovatoare, dacă studiile clinice mai mari au succes.

„Cred că [această cercetare] ar trebui să fie un apel pentru noi toți să înțelegem că există speranță pentru tratamentul acestor pacienți”, a spus dr. Nicholas Theodore, directorul Centrului de neurochirurgie al coloanei vertebrale Johns Hopkins, care nu a fost implicat în studiul. cercetare.

„Cred că speranța în acest moment va fi printr-o soluție de inginerie și mai puțin decât o strategie de reparare celulară”.