Joelho Biônico do MIT Revoluciona a Mobilidade de Amputados

Você já imaginou um joelho biônico do MIT que se integra diretamente ao osso e permite que amputados se movam com mais liberdade?

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) apresentaram um joelho biônico que se conecta diretamente aos músculos e ao osso do membro residual de pessoas amputadas, oferecendo controle preciso do movimento e sensação ampliada de que a prótese faz parte do próprio corpo.

Os resultados iniciais, descritos na revista Science, indicam ganhos relevantes em velocidade de marcha, subida de escadas, desvio de obstáculos e equilíbrio em comparação com dispositivos tradicionais.

O dispositivo, denominado Osseointegrated Modular Prosthetic (OMP), difere dos modelos convencionais que utilizam soquetes externos.

Em vez de encaixar o resto de perna em uma cavidade, o novo sistema introduz uma haste de titânio no interior do osso amputado. Essa estrutura metálica serve de suporte mecânico e ponto de ancoragem para o componente robótico instalado externamente.

Além disso, fios e eletrodos incorporados captam sinais elétricos dos músculos remanescentes, transmitindo-os a um controlador que calcula, em tempo real, a força e o ângulo necessários para cada movimento.

De acordo com o estudo, duas pessoas testaram a OMP e foram comparadas a um grupo de quinze usuários de próteses com soquete.

Os participantes que utilizaram o joelho integrado exibiram melhor desempenho em tarefas funcionais: caminharam mais rápido em ambientes planos, subiram degraus com menor esforço e contornaram obstáculos com mais agilidade.

Os testes revelaram ainda melhora na percepção de equilíbrio, sugerindo maior estabilidade durante a locomoção.

Outro aspecto destacado pelos pesquisadores foi a sensação de incorporação da prótese.

Os dois voluntários com o joelho biônico relataram maior impressão de que o dispositivo fazia parte do corpo, provavelmente por causa da comunicação direta entre sistema nervoso, músculos e mecanismo robótico.

Nas próteses de soquete, o desconforto do encaixe e a ausência de feedback preciso costumam limitar a naturalidade dos movimentos.

Integração óssea e controle neuromuscular

A solução desenvolvida no MIT combina dois avanços que, juntos, ampliam a funcionalidade da prótese.

Primeiro, a ancoragem óssea com titânio distribui o peso de forma semelhante à perna biológica, evitando pontos de pressão dolorosos que ocorrem nos soquetes tradicionais.

Segundo, os eletrodos posicionados nos músculos coletam sinais mioelétricos que refletem a intenção do usuário. Um microprocessador interpreta essas informações e comanda motores elétricos no joelho, gerando movimentos sincronizados.

Essa arquitetura permite ajustar a rigidez e a potência a cada passo, favorecendo transições suaves entre caminhar, subir escadas ou permanecer em pé.

O resultado é um padrão de marcha mais simétrico, menor gasto energético e ampla faixa de velocidade, aproximando a experiência do membro natural.

Próximas etapas e regulação

Embora os primeiros dados sejam promissores, a equipe ressalta que serão necessários ensaios clínicos maiores antes de solicitar a aprovação da Administração de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA).

O processo regulatório pode se estender por cerca de cinco anos, prazo que inclui avaliação de segurança, durabilidade de componentes e eficácia em diferentes perfis de pacientes.

Os pesquisadores planejam expandir o número de voluntários, monitorar desempenho em atividades cotidianas durante períodos prolongados e investigar possíveis complicações associadas à integração óssea, como infecções ou falhas estruturais.

Também pretendem refinar algoritmos de controle motor para adaptar a prótese a variadas intensidades de esforço e terrenos irregulares.

Impacto para a reabilitação

O desenvolvimento do joelho biônico alinha-se à busca da medicina moderna por soluções que restaurem funções perdidas após amputações.

Apesar dos avanços nas últimas décadas, a maioria das próteses de membros inferiores ainda depende de encaixes que podem causar atrito, sudorese e instabilidade.

Ao propor uma interface direta entre corpo e dispositivo, a OMP representa uma potencial mudança de paradigma na reabilitação de amputados.

Se comprovada em estudos com amostras maiores, a tecnologia poderá reduzir limitações de mobilidade, aumentar a confiança na locomoção e, consequentemente, melhorar a qualidade de vida de pessoas que perderam parte da perna.

Além disso, a plataforma de integração óssea e controle neuromuscular poderá ser adaptada a outras articulações e membros, ampliando o alcance da biônica no campo da ortopedia.

FAQ – Joelho Biônico do MIT