(Mani protesiche-Credito immagine: Pixabay (licenza gratuita Pixabay) ).
Motorica, un’azienda russa ad alta tecnologia che si occupa di protesi del braccio, con il Medical Center of the Far Eastern Federal University e il Vladimir Zelman Center for Neurobiology and NeuroRehabilitation presso lo Skolkovo Science and Technology Institute, hanno realizzato la prima fase della loro ricerca sulla capacità della persona di percepire le mani protesiche bioniche inclusi metodi per alleviare il dolore fantasma.
Il team del progetto ha eseguito con successo un intervento chirurgico impiantando elettrodi nei nervi periferici dei pazienti. Il team ha ottenuto una riduzione stabile del dolore fantasma dei pazienti attraverso l’elettrostimolazione, conducendo una serie di test sensomotori utilizzando la comunicazione aptica con l’elettrostimolazione invasiva e non invasiva
Questo studio ha confermato la possibilità di condurre studi neurofisiologici invasivi all’interno delle infrastrutture ottenendo risultati positivi. Il risultato faciliterà la diffusione medica di nuovi trattamenti neurotecnologici nella gestione del dolore fantasma. Permetterà ai pazienti di abituarsi alle loro protesi simulando sensazioni tattili come se fossero i loro arti naturali.
Il progetto collaborativo aveva acquisito slancio quattro anni prima che il team iniziasse il suo primo studio di ricerca. Procedure chirurgiche, riabilitazione del paziente e studi di follow-up sono stati condotti presso il Medical Center dell’Università Federale dell’Estremo Oriente. Motorica si è occupata del reclutamento dei pazienti e ha fornito il supporto tecnologico per il progetto, mentre un team di scienziati di Skoltech ha intrapreso la ricerca.
I primi pazienti del progetto erano due uomini con arti amputati. I criteri di ammissibilità per i pazienti erano piuttosto severi: 18+ adulti con amputazioni del braccio e dolore fantasma persistente nell’area degli arti amputati.
Il paziente A ha perso gli avambracci a causa di una grave scossa elettrica in un incidente sul lavoro tre anni fa. Oltre a un’amputazione parziale di entrambi gli avambracci, aveva subito diversi interventi chirurgici. Il paziente A ha trascorso tre anni sottoponendosi a cure e lottando per la propria vita. Ha partecipato allo studio per trovare una soluzione al dolore fantasma di cui ha sofferto e che interferisce con la vita.
Il paziente B ha perso gli avambracci a causa di un fulmine 24 anni fa. A causa dell’incidente, il paziente B ha parzialmente perso entrambi gli avambracci. I suoi dolori fantasma non sono diminuiti in tutti gli anni dall’incidente. Sebbene il paziente B abbia finito per abituarsi a loro, ha partecipato allo studio non a suo vantaggio, ma in nome della scienza e per il bene di altre persone in una situazione simile.
Il 26 novembre, due elettrodi sono stati impiantati sul nervo mediano del paziente B durante una procedura chirurgica. Allo stesso tempo, il paziente A ha ricevuto tre elettrodi, uno sul nervo radiale, uno sull’ulnare e uno sulla mediana.
L’intervento chirurgico è stato attuato da un team di esperti del Centro medico dell’Università Federale dell’Estremo Oriente guidato da Artur Biktimirov, neurochirurgo presso il Centro medico dell’Università Federale dell’Estremo Oriente, un esperto del Centro Nazionale di Iniziativa Tecnologica per “Virtual and Augmented” realtà. I professionisti di questo team hanno una vasta esperienza in tali progetti rivoluzionari poiché i trattamenti ad alta tecnologia vengono eseguiti regolarmente presso l’Ospedale universitario, dove conducono le loro ricerche implementando metodi di trattamento innovativi.
Il 27 novembre è stata effettuata la prima connessione degli elettrodi e la prima stimolazione di prova. La strategia terapeutica adottata dal team per la gestione del dolore fantasma consisteva nell’utilizzo di una serie di minuscoli impulsi elettrici erogati attraverso un elettrodo vicino al nervo periferico mirato. La serie di impulsi è stata fornita da un dispositivo indossabile portatile durante l’intera durata dello studio, ad eccezione dei periodi di studi sensomotori. I pazienti hanno registrato le loro sensazioni ed esperienze in un registro di osservazione per consentire un monitoraggio retrospettivo del progresso della soppressione del dolore fantasma.
Le fasi principali del test del feedback sensoriale della protesi sono state: mappatura della sensibilità dell’arto fantasma, selezione dei parametri di stimolazione per simulare la sensazione di tocco e contrazione dell’arto fantasma ed esecuzione di test in combinazione con la comunicazione tattile sotto forma di elettrostimolazione.
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Nel caso del paziente B, è stata osservata una soppressione stabile del dolore fantasma sin dal primo giorno. Allo stesso tempo, la sua sensazione soggettiva dell’avambraccio fantasma ha sviluppato risultati inaspettati. All’iniziale soppressione del dolore fantasma, poté sentire di nuovo il tocco e lo schiacciamento delle dita della sua mano fantasma.
Nel frattempo, il dolore fantasma del paziente A non è scomparso del tutto ma è diminuito del 40-70%. Inoltre, il paziente A ha anche provato una sensazione generale di schiacciamento delle dita quando stringeva la mano a pugno durante l’applicazione della stimolazione elettrica. La persistente sensazione di “stringere la mano a pugno” indotta dalla stimolazione è stata utilizzata per condurre un test per valutare le dimensioni degli oggetti in mano. Il paziente A ha determinato con successo la dimensione degli oggetti tenuti nella sua protesi mentre indossava una maschera.
I dati ottenuti in questi test saranno analizzati da un team di scienziati del Center for Neurobiology and Neurorehabilitation di Skoltech. Anche se c’è ancora molto da fare, possiamo dire che il team non vede l’ora che arrivi il 2022 e sta pianificando una fase di espansione dello studio con un numero maggiore di partecipanti.
Ilya Chekh, co-fondatore e CEO di Motorica, dice:
“Il nostro obiettivo principale era elaborare una specifica ipotesi tecnologica, che è così formulata: “È possibile indurre una risposta sensoriale con una stimolazione invasiva del sistema nervoso periferico, consentendo alla persona di sentire come prende un oggetto, e la posizione approssimativa delle dita della mano. Abbiamo pienamente dimostrato che è possibile tecnologicamente e fisiologicamente, aprendo enormi opportunità per ulteriori ricerche. Poiché questo è stato il nostro primo tentativo nella direzione della ricerca invasiva, continueremo insieme al Medical Center of the Far Eastern Federal University e al Russian Innovative Scientific and Technological Center situato sull’isola russa a Vladivostok a sviluppare un cyberspazio medico, una speciale zona economica e giuridica per progetti e aziende che si occupano di ricerca e tecnologia invasive.
Artur Biktimirov, neurochirurgo funzionale presso il Medical Center of the Far Eastern Federal University ed esperto del National Technological Initiative Center for Neurotechnology and VR/AR Technology, dice:
“In entrambi i pazienti abbiamo ottenuto una riduzione del dolore fantasma e ottenuto due tipi di sensazione: sensazione di pressione e percezione di sensazione. In altre parole, il paziente poteva dire se la sua protesi era chiusa o aperta e se teneva un oggetto nella sua protesi. Circa una dozzina di team in tutto il mondo lavorano su questo problema, ma nessuno ha ancora sviluppato soluzioni funzionanti. La squadra russa intende aumentare il ritmo. Attualmente stiamo analizzando i risultati, sulla base dei quali costruiremo i processi di ricerca per la primavera 2022”.
Fonte: Technology
