Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) apresentaram um joelho biônico capaz de se ligar diretamente aos tecidos remanescentes de pessoas que sofreram amputação acima do joelho. O dispositivo, descrito na revista Science, foi testado em voluntários e demonstrou ganhos de velocidade, equilíbrio e sensação de pertencimento em comparação com próteses comerciais que utilizam apenas encaixes externos.
O novo sistema, denominado Osseointegrated Prosthetic Limb (OMP), difere dos modelos convencionais por se estender para dentro do membro residual. Uma haste de titânio é fixada cirurgicamente no osso da coxa e serve de ancoragem para o joelho robótico. Cabos e eletrodos instalados durante o procedimento captam sinais elétricos dos músculos preservados e os encaminham a um controlador computacional localizado dentro da própria prótese. O algoritmo interpreta a intenção de movimento do usuário e aciona motores para gerar a força necessária em cada fase da marcha.
Segundo o estudo coordenado pelo engenheiro biomédico Hugh Herr, coresponsável pelo Centro de Biônica K. Lisa Yang do MIT, essa integração estrutural e neural transforma a prótese em uma extensão do corpo, e não em um acessório externo. Os voluntários que experimentaram o OMP caminharam mais rápido, subiram degraus com menos esforço e desviaram de obstáculos com maior precisão do que participantes equipados com dispositivos atuais, baseados exclusivamente em encaixes de silicone ou metal.
Resultados preliminares
Duas pessoas que utilizam o OMP foram avaliadas em laboratório e em ambientes cotidianos. Elas foram comparadas a um grupo de 15 amputados que utilizam joelhos biônicos tradicionais. Nos testes de equilíbrio estático, os usuários do novo implante oscilaram menos sobre a plataforma de força, indicando maior estabilidade. Em trajetos com inclinação, concluíram o percurso em tempo inferior e relataram menor fadiga muscular.
Os voluntários também responderam questionários sobre percepção corporal. Ambos afirmaram sentir que o joelho robótico fazia parte integrante de suas pernas, sensação raramente observada com próteses que dependem apenas de cintas ou ventosas para fixação. De acordo com os autores, a comunicação direta entre sistema nervoso e mecanismo robótico explica esse resultado: o cérebro recebe feedback tátil e propulsivo em tempo real, o que facilita a incorporação sensorial da peça.
Tecnologia e operação
O núcleo mecânico do OMP inclui motores elétricos compactos, baterias recarregáveis e sensores de posição que monitoram ângulos de articulação centenas de vezes por segundo. A haste interna de titânio, já utilizada em técnicas de osteointegração para membros superiores, suporta o peso do corpo e elimina a necessidade de encaixes que podem causar irritação na pele ou restrição de fluxo sanguíneo.
A cirurgia envolve duas etapas principais: introdução da haste no canal medular femoral e instalação dos eletrodos nos músculos adjacentes. Após o período de cicatrização, a parte externa do joelho é acoplada a um conector transcutâneo. Os eletrodos se ligam a um microcontrolador que utiliza aprendizado de máquina para adaptar o padrão de movimento ao estilo de caminhada do usuário.
Próximos passos
Embora os resultados iniciais sejam promissores, a equipe do MIT observa que a autorização de uso amplo ainda depende da Agência de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA). Para atender aos requisitos de segurança e eficácia do órgão regulador, serão conduzidos ensaios clínicos com amostras maiores e acompanhamento de longo prazo. O processo pode se estender por até cinco anos.
Os pesquisadores destacam que a integração músculo-osso-prótese abre caminho para dispositivos ainda mais responsivos. Futuras versões podem incluir sensores de pressão para fornecer feedback tátil à pele ou algoritmos capazes de antecipar mudanças de terreno em tempo real.
Enquanto não chegam às prateleiras, as evidências coletadas indicam que a abordagem de ancoragem interna e controle neural direto tem potencial para redefinir o padrão de reabilitação de amputados, oferecendo maior liberdade de locomoção e um nível inédito de conexão entre corpo humano e tecnologia robótica.
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