Homem tetraplégico usa exoesqueleto para andar e mover os braços novamente

Quando eu era criança, as revistas de ciências adequadas à idade que a escola distribuía às vezes traziam histórias sobre os avanços médicos que estavam por vir. Foi aí que encontrei pela primeira vez a ideia de que os cientistas poderiam um dia construir um exoesqueleto robótico que ajudasse um homem a andar. Já cobrimos as inovações no campo antes na ET, incluindo o desenvolvimento de membros de controle remoto. Agora, os cientistas testaram uma nova solução que se mostrou capaz de ajudar um homem tetraplégico a andar novamente, com controle sobre todos os quatro membros mecânicos.

O trabalho realizado no centro de pesquisa da Clinatec em Grenoble, França, teve como foco dois pacientes. Um saiu do estudo devido a um problema técnico com os implantes em questão. O indivíduo restante teve uma lesão medular C4-C5 e sofreu de tetraplegia / tetraplegia como resultado. Dois implantes com 64 eletrodos cada foram implantados nas áreas sensório-motoras do membro superior do cérebro.



Clinatec-Brain-Model

Crédito da imagem: Clinatec



Sinais eletrocorticográficos epidurais (ECoG) foram processados ​​por um algoritmo de decodificação e retransmitidos para os músculos artificiais do exoesqueleto para permitir que eles respondessem aos pensamentos do homem. O modelo usado para decodificar os impulsos neurais do homem só precisava ser recalibrado a cada sete semanas. Esta é uma conquista significativa, embora possa não parecer à primeira vista. Um dos desafios de desenvolver uma interface cérebro-computador é que calibrar a interface pode levar um tempo significativo - 20-30 minutos por sessão. Os sistemas também podem precisar ser recalibrados se uma quantidade significativa de tempo tiver se passado desde a calibração anterior. Apenas precisar calibrar a cada sete semanas é uma conquista por si só.

Segundo a BBC, o paciente em questão, Thibault (sem sobrenome), passou dois anos em um ensaio clínico com o aparelho Clinatec. Primeiro, ele usou os implantes para controlar um avatar do jogo antes de passar para o traje ilustrado abaixo:



Crédito da imagem: Clinatec

Controlar os braços era aparentemente significativamente mais difícil do que as pernas, e o robô de 65 kg obviamente não restaura completamente a função. Atualmente, o sistema usa apenas 32 eletrodos em cada chip de 64 eletrodos, porque eles têm apenas uma janela de 350 milissegundos para receber sinais, decodificar esses sinais e enviar os impulsos de movimento adequados de volta para o exoesqueleto para se mover. O sistema que existe hoje ainda não permite um movimento totalmente autônomo - Thibault é preso à estrutura em uma plataforma montada no teto para segurança e proteção adicionais. Mas isso só faz sentido quando se lida com um paciente tetraplégico sem capacidade de se apoiar ou se proteger caso o equipamento caia.

Os testes que a equipe conduziu não foram completamente bem-sucedidos, mas Thibault pode realizar testes que exigem que ele toque em um alvo específico movendo o braço e girando o pulso 71 por cento do tempo. A equipe de pesquisa tem planos de continuar desenvolvendo a interface, com um objetivo de longo prazo de usar os outros 64 eletrodos no implante e usar IA para prever os movimentos musculares mais rapidamente. A próxima etapa é desenvolver controles com os dedos para que Thibault possa levantar e manipular objetos, e ele também usou a interface para controlar uma cadeira de rodas.



Não costumo ser poético sobre tecnologia, mas a capacidade de pesquisas médicas como essa de melhorar a vida das pessoas é verdadeiramente revolucionária. Obviamente, ainda estamos alguns anos longe dos exoesqueletos ou dos tipos de interface cérebro-computador que permitem a um indivíduo paraplégico ou tetraplégico controlar um exoesqueleto da maneira como James Rhodey o fazia nos filmes posteriores da Marvel. Mas avanços como esse demonstram que essas aplicações de ficção científica não estão tão fora de alcance quanto pareciam antes. As botas-foguete e os lasers de pulso de Tony Stark são ficção científica. O conceito subjacente a seus exosuits são cada vez mais parte de nossa realidade científica.

Imagem de destaque da Clinatec

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