Um estudo de caso recente da North Carolina State University e da University of North Carolina em Chapel Hill demonstra que, com o treinamento, o controle neural de uma pra³tese de tornozelo motorizada pode restaurar uma ampla gama de habilidades, incluindo ficar emsuperfÍcies muito desafiadoras e agachar-se. Os pesquisadores estãoatualmente trabalhando com um grupo maior de participantes do estudo para ver o quanto amplamente aplica¡veis ​​as descobertas podem ser.

"Este estudo de caso mostra que épossí­vel usar essas tecnologias de controle neural , nas quais os dispositivos respondem a sinais elanãtricos dos maºsculos de um paciente, para ajudar os pacientes que usam pra³teses roba³ticas de tornozelo a se moverem de forma mais natural e intuitiva", diz Helen Huang, autora correspondente do estudar. Huang éo Professor Distinto da Fama­lia Jackson no Departamento Conjunto de Engenharia Biomédica da NC State e UNC.

"Este trabalho demonstra que essas tecnologias podem dar aos pacientes a capacidade de fazer mais do que pensa¡vamos ser possí­vel", diz Aaron Fleming, primeiro autor do estudo e Ph.D. candidato no departamento conjunto de engenharia biomédica.

A maioria das pesquisas existentes sobre pra³teses roba³ticas de tornozelo concentra-se exclusivamente em andar usando o controle auta´nomo. O controle auta´nomo, neste contexto, significa que enquanto a pessoa que usa a pra³tese decide se vai andar ou ficar parada, os movimentos finos envolvidos nesses movimentos acontecem automaticamente - e não por causa de qualquer coisa que o usua¡rio esteja fazendo.

Huang, Fleming e seus colaboradores queriam saber o que aconteceria se um amputado, trabalhando com um fisioterapeuta, treinasse com uma pra³tese de tornozelo controlada neuralmente em atividades que são desafiadoras com pra³teses ta­picas. Seria possí­vel para os amputados recuperar uma gama mais ampla de controle nos muitos movimentos dia¡rios que as pessoas fazem com os tornozelos além de andar?

A pra³tese elanãtrica neste estudo laª sinais elanãtricos de dois maºsculos residuais da panturrilha. Esses maºsculos da panturrilha são responsa¡veis ​​por controlar o movimento do tornozelo. A tecnologia da pra³tese usa um paradigma de controle desenvolvido pelos pesquisadores para converter os sinais elanãtricos desses maºsculos em comandos que controlam o movimento da pra³tese.

Os pesquisadores trabalharam com um participante do estudo que havia perdido uma perna a meio caminho entre o joelho e o tornozelo. O participante foi colocado com a pra³tese de tornozelo motorizada e fez uma avaliação inicial. O paciente então teve cinco sessaµes de treinamento com um fisioterapeuta, cada uma com duração de cerca de duas horas, ao longo de duas semanas e meia. Apa³s a conclusão do treinamento, o participante fez uma segunda avaliação.

Apa³s o treinamento, o participante do estudo foi capaz de realizar uma variedade de tarefas que antes eram difa­ceis, como ir da posição sentada para a posição em pésem qualquer ajuda externa ou agachar-se para pegar algo do cha£o sem compensar o movimento com outras partes do corpo. Mas uma das diferenças mais pronunciadas foi a estabilidade do participante do estudo, seja em péou em movimento. Isso se refletiu em ambas as avaliações empa­ricas - como testar a estabilidade do paciente quando em pésobre a espuma - e nonívelde confianção do paciente em sua própria estabilidade.

"O conceito de imitar o controle natural do tornozelo émuito simples", diz Huang. "Mas a implementação deste conceito émais complicada. Requer treinamento de pessoas para usar maºsculos residuais para conduzir novas tecnologias protanãticas. Os resultados neste estudo de caso foram drama¡ticos. Este éapenas um estudo, mas nos mostra o que évia¡vel."

"Ha¡ também um profundo impacto emocional quando as pessoas usam pra³teses motorizadas que são controladas pela leitura dos sinais elanãtricos que seus corpos estãoemitindo", diz Fleming. "a‰ muito mais semelhante a  maneira como as pessoas se movem intuitivamente e isso pode fazer uma grande diferença em como as pessoas respondem ao uso de uma pra³tese."

Os pesquisadores já estãofazendo com que mais pessoas passem pelo paradigma do treinamento e expandindo seus testes para avaliar os resultados desse treinamento .

Antes de tornar essa tecnologia mais amplamente dispona­vel, os pesquisadores também querem se envolver em testes beta do mundo real - com pessoas usando a pra³tese roba³tica durante suas rotinas dia¡rias.

"Como acontece com qualquer dispositivo protanãtico para membros inferiores, vocêdeve ter certeza de que o dispositivo éconsistente e confia¡vel, para que não falhe quando as pessoas o estiverem usando", disse Huang.

“As pra³teses elanãtricas que existem agora são muito caras e não são cobertas pelo seguro”, diz Fleming. “Portanto, háproblemas relacionados ao acesso a essas tecnologias. Ao tentar restaurar o controle normal desse tipo de atividades, essa tecnologia realmente melhora a qualidade de vida e a participação da comunidade para os indivíduos com amputação. Isso tornaria esses dispositivos caros mais propensos a ser coberto por um seguro no futuro, se isso significar melhorar a saúde geral do indiva­duo. "