Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tsinghua, em Pequim, desenvolveu uma interface cérebro-computador, ou BCI, capaz de restaurar as funções motoras das mãos em pacientes com tetraplegia. Em março deste ano, a China aprovou a venda do implante, que se tornou a primeira aprovação mundial de um dispositivo de BCI para uso comercial.
O dispositivo é fabricado pela Borui Kang Medical Technology (de Xangai) e sua tecnologia tem como objetivo restaurar os movimentos e a comunicação de pessoas que sofrem de diferentes formas de paralisia.
Ele foi projetado para pacientes com tetraplegia causada por lesões na medula espinhal cervical, ajudando-os a recuperar a capacidade de usar as mãos para agarrar objetos por meio de uma luva.
O que é o sistema NEO
O chamado sistema NEO é uma interface cérebro-computador inovadora composta por um implante interno e um processador externo.
A energia é fornecida remotamente por meio de uma antena indutiva de alta frequência, e o ECoG (eletrocorticograma) epidural é transmitido sem fio para o receptor fixado do lado de fora do couro cabeludo.
Veja as características do sistema:
- Invasividade mínima: diferente de outros sistemas, o NEOutiliza eletrodos epidurais colocados cuidadosamente sobre a dura-máter (a membrana externa protetora do cérebro), garantindo que o tecido neural permaneça totalmente intacto.
- Sem fio e bateria: o implante é alimentado por indução sem fio através de bobinas externas. Além disso, transmite dados via Bluetooth, eliminando a necessidade de cabos que atravessam a pele e reduzindo o risco de infecções.
- Processamento: utiliza um decodificador baseado em geometria Riemanniana que é capaz de identificar as intenções de movimento do paciente com alta precisão e filtrar ruídos, como os causados pela mastigação durante as refeições
Resultados durante testes
O sistema foi projetado para traduzir a intenção do paciente em movimentos reais através de uma luva pneumática externa: paciente imagina o ato de agarrar ou soltar, e o sistema aciona a luva quase instantaneamente.
O primeiro paciente do estudo ficou tetraplégico há 14 anos devido a um acidente de carro. Após o treinamento, ele alcançou 100% de sucesso em tarefas de mover objetos com o auxílio da BCI, e apenas 35% sem o sistema. A imagem abaixo mostra o paciente segurando uma garrafa:
Utilizando o NEO, o paciente conseguiu realizar atividades diárias que antes eram impossíveis, como comer e beber de forma independente em sua própria casa.
O uso da BCI por nove meses promoveu uma recuperação funcional e neurológica mesmo sem o uso de estimulação elétrica externa.
O paciente teve um aumento de 5 pontos na escala motora (ISNCSCI) e de 8 pontos na escala sensorial. Já no teste ARAT, que avalia funções da mão, o paciente melhorou 16 pontos na mão direita e 11 pontos na mão esquerda.
Também foram realizados testes de SEPs (potenciais evocados somatossensoriais), que confirmaram que as vias neurais que conectam os membros ao cérebro através da medula espinhal foram fortalecidas durante o período.
Segundo a universidade, com o desenvolvimento contínuo do sistema, ele será capaz de recuperar múltiplos movimentos e funções das mãos.
Uma década de pesquisa
A pesquisa começou em 2013, quando o Professor Bo Hong, que liderou a equipe de pesquisadores, propôs o princípio de um implante epidural que tivesse baixa invasividade.
Ao longo de dez anos de desenvolvimento, a equipe conseguiu diminuir o dispositivo para um diâmetro de apenas 25 milímetros, aproximadamente o tamanho de uma moeda.
O sistema NEO foi testado em suínos brancos, demonstrando capacidade de registro estável e de longo prazo do ECoG epidural, mantendo os neurônios corticais intactos.
A autorização para ensaios clínicos em humanos foi recebida no início de 2023. O primeiro implante do sistema NEO foi concluído em 24 de outubro de 2023, no Hospital Xuanwu de Pequim, e o segundo em 19 de dezembro de 2023, no Hospital Tiantan de Pequim.
A universidade afirma que o sistema NEO validou uma nova abordagem na medicina, conseguindo equilibrar o alto desempenho da BCI intracraniana com um nível de invasividade extremamente reduzido, garantindo a segurança do paciente em longo prazo.
Aprovação da venda
A China poderá ver a tecnologia de interface cérebro-computador (BCI) entrar em uso público prático dentro de três a cinco anos, à medida que os produtos amadurecem, disse um importante especialista em BCI, enquanto Pequim corre para alcançar as startups dos EUA, incluindo a Neuralink, de Elon Musk.
Os pacientes elegíveis para o produto devem ter entre 18 e 60 anos e sofrer de um tipo específico de lesão na medula espinhal. Seu diagnóstico deve tel pelo menos um ano e eles devem estar em uma condição estável por seis meses após o tratamento padrão. Os pacientes devem ser incapazes de agarrar com as mãos, mas devem manter alguma função do braço.
Os dados dos ensaios clínicos mostraram uma melhora significativa na capacidade de agarrar das mãos dos participantes, disse o órgão regulador, acrescentando que os ganhos ajudaram a melhorar a qualidade de vida dos pacientes.
*Com informações da Reuters
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*Sob supervisão de Carolina Figueiredo