Innowacyjne elektrody stymulujące rdzeń kręgowy ratunkiem dla sparaliżowanych osób08.02.2022

Jeden z pacjentów, Michel Roccati, który cztery lata temu uległ poważnemu wypadkowi motocyklowemu, przyznał, że postawienie kilku kroków dzięki nowej technologii było dla niego spełnieniem marzeń. 

Dzięki coraz większemu zaawansowaniu inżynierii medycznej uszkodzenia rdzenia kręgowego, w wyniku których pacjenci tracą czucie w kończynach, przestają być nieodwracalnym wyrokiem. Egzoszkielety albo interfejsy łączące mózg z komputerem (BCI) mają większą wydajność, umożliwiając sparaliżowanym pracę na komputerze albo wykonywanie prostych czynności. Kolejne osiągnięcie na tym polu napłynęło właśnie ze szwajcarskiego École Polytechnique Fédérale de Lausanne. System opracowany przez tamtejszych neurochirurgów, Grégoire Courtine'a i Jocelyne Bloch, daje szansę osobom dotychczas przykutym do wózków inwalidzkich. Dzięki niemu mogą nie tylko znów stanąć na nogi, ale także rekreacyjnie uprawiać wybrane sporty: kolarstwo, pływanie czy kajakarstwo. 

Innowacyjny projekt Szwajcarów po raz pierwszy trafił na nagłówki gazet w 2018 roku. Z prędkością światła po sieci rozprzestrzeniały się wtedy nagrania z treningów 28-letnia Davida Mzee, jednego z pacjentów biorących udział w pilotażowej terapii. Ponad trzy lata później doszło do gruntownego udoskonalenia aparatury. Jest ona teraz wyposażona w nowocześniejsze implanty sterowane przez oprogramowanie oparte na działaniu sztucznej inteligencji. Mogą one stymulować obszar uszkodzonego rdzenia kręgowego, co aktywuje mięśnie tułowia i nóg.

– Nasze algorytmy nadal bazują na naśladowaniu naturalnych procesów – mówi w oficjalnym oświadczeniu Courtine. – Nowe, szersze bardziej miękkie elektrody zostały zaś zaprojektowane w taki sposób, aby można było je umieścić bezpośrednio na rdzeniu kręgowym. Oddziałują tym samym na neurony regulujące poszczególne grupy mięśni – dodaje.

W demonstracji ulepszonego systemu uczestniczyła trójka mężczyzn. Jeden z nich, Michel Roccati, cztery lata temu uległ poważnemu wypadkowi motocyklowemu. Pierwszym etapem jego powrotu do mobilności była operacja chirurgiczna, podczas której zaimplementowano mu opisane wyżej elektrody. Następnie do chodzika, z którym wyszedł do centrum szwajcarskiej Lozanny, przymocowano dwa małe piloty połączone bezprzewodowo z tabletem. Przekazuje on sygnały do rozrusznika serca w ciele Roccatiego, a ten przekierowuje je do stymulatora rdzenia kręgowego. Jak można zobaczyć na poniższym wideo, system utrzymuje pacjenta w pionie i zapewnia mu sporą swobodę.

– W ciągu ostatnich kilku miesięcy przeszedłem dość intensywny trening i wyznaczyłem sobie szereg celów. Mogę teraz wchodzić i schodzić po schodach i mam nadzieję, że do wiosny będę w stanie przejść jeden kilometr – nie kryje zadowolenia mężczyzna, przyznając, że kilka pierwszych kroków było dla niego spełnieniem głęboko skrywanych marzeń. 

Szwajcarzy podkreślają, że tempo rehabilitacji przechodzonej przez pacjentów jest zawrotne. Choć każda z osób musi przejść specjalistyczne szkolenie, sprzęt cechuje się sporą intuicyjnością. Dużym ułatwieniem są również jego zminiaturyzowane wymiary. Dzięki temu można z niego korzystać nie tylko w warunkach laboratoryjnych, ale też na świeżym powietrzu. Tym samym Roccati i inne sparaliżowane osoby mają szansę odzyskać masę mięśniową i wrócić do aktywności fizycznej. 

Szczegółowe omówienie projektu Bloch i Courtine'a zostało zamieszczone na łamach specjalistycznego periodyku „Nature Medicine".