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Nova técnica permite que braço artificial obedeça ao cérebro

Por PAM BELLUCK 11/02 - 16:50 - The New York Times

Amanda Kitts perdeu seu braço esquerdo em um acidente de carro há três anos, mas atualmente ela joga futebol com seu filho de 12 anos, troca fraldas e dá abraços de urso em crianças nos três centros de cuidados diários Cottage Kiddie, que possui em Knoxville, no Tennessee.

Kitts, 40, faz tudo isso com seu novo braço artificial que se move de maneira mais fácil do que outros aparelhos e o qual ela pode controlar com pensamentos.


O braço artificial permite que Amanda Kitts amarre o cadarço da filha

“Eu posso mexer minha mão, meu pulso e meu cotovelo todos ao mesmo tempo”, disse ela. “É só pensar e os músculos se movem”.

Sua mudança é resultado de um novo procedimento que está atraindo muita atenção porque permite que a pessoa mova o braço protético mais automaticamente do que já foi possível, usando simplesmente os nervos e o cérebro.

Método

A técnica, chamada “targeted muscle reinnervation” (reinervação de músculos alvos, em tradução livre), envolve usar os nervos que restaram depois que o braço foi amputado para conectá-los a um músculo do corpo, frequentemente no peito.

Eletrodos são posicionados nos músculos do peito, agindo como um condutor. Quando as pessoas querem mover o braço, o cérebro manda sinais que primeiro contraem os músculos do peito, que então mandam sinais elétricos para o braço protético, instruindo-o a se mover. O processo não exige mais esforço consciente do que uma pessoa com o braço original.

Nesta terça-feira, pesquisadores relataram na edição online do “The Journal of the American Medical Association” (Diário da Associação Médica Americana, em tradução livre) que eles foram mais adiante com a técnica, tornando possível executar dez diferentes movimentos de mão, pulso e cotovelo, algo substancial na melhora do repertório do braço protético comum que só possibilita dobrar o cotovelo, girar o pulso e fechar a mão.

Diferencial

“Isso teve grande impacto na área”, disse Stuart Harshbarger, engenheiro biomédico da Universidade Johns Hopkins que é administrador de um programa de estudo da produção de órgãos postiços financiado pelo Exército, que inclui pesquisas sobre a técnica. “Já está sendo usada por clínicos profissionais e cirurgiões em todo o país. A habilidade de controlar um membro protético do corpo surpreendeu a todos por ser algo tão bom”.

Normalmente, uma pessoa com um braço protético pode fazer apenas alguns poucos movimentos, geralmente devagar o que leva muitas pessoas a usarem os braços apenas para atividades limitadas. Há um motor separado para cada movimento, disse Gerald E. Loeb, professor de engenharia biomédica na Universidade do Sul da Califórnia, “e esse motor tem que ser controlado de forma clara”, geralmente com a pessoa contraindo o músculo conscientemente nas costas ou nos bíceps.

“Até agora”, disse, “a pessoa basicamente controlava um movimento por vez e tinha que pensar cuidadosamente sobre qual movimento queria controlar e como fazê-lo, ao invés de apenas pensar para realizá-lo”.

Por exemplo, antes de Kitts receber o procedimento de reinervação em outubro de 2007, ela tinha que mover os músculos das costas de certa forma para girar o pulso e flexionar o tríceps e o bíceps para mover seu cotovelo para cima e para baixo. “Dava muito trabalho”, disse ela. “Não era nada útil para mim”.

Inovações

Esse método é parte de uma recente explosão de novas ideias e técnicas que estão sendo exploradas por cientistas que tentam ajudar pessoas a compensarem melhor a falta ou a paralisia de membros. A iniciativa está sendo incentivada pelas crescentes amputações em casos de diabetes ou ferimentos militares e por avanços na tecnologia.

Os braços se tornaram um foco particular. A ciência teve bastante sucesso com pernas protéticas, mas é mais complicado imitar a complexidade e a habilidade das mãos e dos braços.

Os esforços em questão incluem maior flexibilidade e sensibilidade da pele, o design do braço e aparelhos wireless (sem fio) implantados em braços protéticos para permitir um movimento mais natural. Pesquisadores também usaram sensores implantados no cérebro para permitir que dois macacos controlassem um braço mecânico e um homem paralisado a movesse o cursor na tela de um computador.

Alguns desses métodos, se aperfeiçoados e aprovados por agências reguladoras, podem se tornar mais viáveis para pessoas amputadas. E apesar de a técnica de reinervação não exigir uma aprovação porque é feita por meio de cirurgia e aparelhos existentes, ela possui algumas limitações que mesmo seu criador reconhece, incluindo o fato de que não é possível para todo paciente, é caro e leva meses para os nervos religados crescerem e se tornarem eficientes.

Mesmo assim, especialistas dizem que é o sistema mais avançado sendo usado em pacientes atuais, que permite o sistema nervoso controlar diretamente o movimento de um braço artificial. Desde sua invenção pioneira por Todd Kuiken, psiquiatra e engenheiro biomédico do Instituto de Reabilitação de Chicago, em 2001, o método foi usado em 30 pessoas nos Estados Unidos, Canadá e Europa, incluindo oito soldados feridos no Iraque e no Afeganistão.

Otimismo

Muitos pacientes, incluindo o primeiro, Jesse Sullivan, funcionário de eletricidade em Tennesse, que perdeu os dois braços ao ser eletrocutado por um fio, pode não apenas mexer os braços protéticos, mas também sentir as sensações de sua mão amputada quando seu peito é tocado, disse Kuiken.

Sullivan, 62, e Kitts estão entre os cinco pacientes que participaram do estudo divulgado nesta terça-feira. Juntamente com cinco pessoas sem amputações, eles tiveram eletrodos ajustados em seus corpos e foram instruídos a usar os pensamentos para tornar o braço virtual em uma tela a imitar dez movimentos, incluindo três ações diferentes na mão. Os pacientes atuaram de maneira respeitável, apenas um pouco mais devagar e de maneira menos precisa do que as pessoas não amputadas.

“A velocidade do movimento que encontramos em nossos pacientes foram encorajadoras”, disse Kuiken. “Eles conseguiram completar a tarefa. Claro que eles não foram tão bem quanto os outros, mas foram bem o suficiente”.

Um braço virtual foi usado porque a maioria das próteses existentes ainda não pode acomodar todos os movimentos, embora Sullivan, Kitts e uma terceira paciente, Claudia Mitchell, tenham testado protótipos mais versáteis, realizando tarefas complexas com bolas de tênis e outras peças.

Processo demorado

Realizar uma reinervação em soldados representa desafios adicionais, disse Kuiken, porque os ferimentos de Guerra geralmente “causam danos extensos” nos nervos, músculos e ossos.

Daniel Acosta, 25, um soldado da aeronáutica ferido por um explosivo em uma estrada no Iraque, em 2005, recebeu o procedimento no ano passado e disse que seu braço esquerdo protético se move agora “bem mais rápido” e mais naturalmente.

“A diferença é que eu não penso realmente sobre isso”, disse. “Eu apenas ajo”. Mesmo assim, Acosta, de Santo Antônio, disse que “é um processo longo” e os eletrodos têm que ser adaptados para captar os sinais na medida em que os nervos crescem ou mudam. Mesmo que elogiem o método, especialistas dizem que a ciência do braço protético ainda tem um longo caminho a percorrer.

“Essa é uma parte crucial, mas é apenas uma parte de muitas coisas que a função normal de um braço possui”, disse Loeb, que escreveu um editorial sobre o artigo no Diário da Associação Médica Americana. “Agora estamos no caminho entre o braço em ‘Dr. Strangelove’ (Dr. Fantástico, filme de Stanley Kubrick), que involuntariamente fazia a menção nazista e “o braço de Luke Skywalker em ‘Star Wars’ onde o membro é ligado e funciona naturalmente. Eu acho que ainda resta muitos anos antes que todos os pedaços do quebra-cabeça sejam unidos para se fazer um braço com funcionamento normal”.

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