Прорыв в медицине: парализованные люди снова смогут ходить, благодаря импланту

Ученые разработали устройство для стимуляции спинного мозга, с помощью которого парализованные люди могут опять ходить уже на второй день после операции, сообщает CNN.

Фото: Shutterstock

Мишель Роккати потерял способность ходить после аварии на мотоцикле в 2017 году, когда его спинной мозг был полностью поврежден. Но сегодня, оснащенный электродом, имплантированным в его спинной мозг, Роккати снова может наслаждаться простыми вещами: стоять в баре за напитками с друзьями, принимать душ без стула и даже гулять по городу с ходунками.

«Я свободен, — сказал Роккати из Италии. — Я могу ходить, где хочу».

Роккати был одним из трех мужчин в возрасте от 29 до 41 года, принявших участие в клиническом испытании STIMO под руководством доктора Джоселин Блох из университетской больницы Лозанны и Грегуара Куртина из Швейцарского федерального технологического института. Результаты исследования были опубликованы 7 февраля в журнале Nature Medicine.

Участникам имплантировали 16-электродные устройства в эпидуральное пространство, область между позвонками и оболочкой спинного мозга. Электроды получают токи от стимулятора, имплантированного под кожу живота.

У всех пациентов в исследовании была полная потеря произвольных движений ниже травм. У двоих также была полная потеря чувствительности. Но с этими устройствами исследователи могли использовать планшетный компьютер, чтобы инициировать уникальные последовательности электрических импульсов, посылаемых на эпидуральные электроды через имплант, чтобы активировать мышцы участников.

По теме: Ученые ссорятся из-за локдауна: одни говорят, что он бесполезен, другие винят коллег в непрофессионализме

В других исследованиях эпизодически наблюдалось движение вскоре после операции по имплантации подобных устройств, но это первое исследование, в котором сообщается, что все участники независимо друг от друга могли делать шаги на беговой дорожке всего через день после операции, как говорят исследователи.

«Это очень эмоциональный момент, потому что пациенты понимают, что могут делать шаги», — сказала Блох.

Исследователи изучают электрическую стимуляцию спинного мозга уже три десятилетия. Это исследование переработало технологию, первоначально использовавшуюся для облегчения боли, которая воздействовала на корешки спинномозговых нервов.

Предыдущие исследования, проведенные в Университете Луисвилля, показали, что люди, которые были полностью парализованы, но все еще сохраняли чувствительность, могли снова ходить после нескольких месяцев реабилитации с помощью электрической стимуляции спинного мозга. Испытание STIMO показало, что в течение недели после операции все трое участников могли ходить самостоятельно с использованием поддержки веса тела от параллельных брусьев и подвесных ремней.

«Впервые у нас есть немедленный эффект — хотя реабилитация по-прежнему важна. Люди без чувствительности, парализованные, смогли прямо стоять, смогли ходить независимо от лаборатории», — сказала Кортин .

Доктор Нандан Лэд, нейрохирург из Университета Дьюка, сказал, что эта «очень захватывающая работа дает новый вариант лечения для десятков тысяч пациентов с травмой спинного мозга, у которых на самом деле нет других вариантов». Лэд возглавляет клиническое исследование в этой области исследований в США и не принимал участия в новом исследовании.

Швейцарская команда смогла наблюдать немедленные результаты благодаря важным изменениям в структуре и имплантации своего электродного устройства. Электродная решетка, используемая в испытании STIMO, сделанная Onward Medical, шире и длиннее, чем решетка, наиболее часто используемая в подобных исследованиях. По словам Блох, этот новый набор электродов позволяет получить доступ к более широкой области спинного мозга для стимуляции мышц туловища и ног.

Исследователи разработали алгоритм оптимального размещения массива электродов, проводя тесты во время операции для измерения мышечной активности после подачи импульсов. По словам Лэда, точное нейрохирургическое размещение электродов является ключом к способности устройства так быстро стимулировать необходимые группы мышц в ногах.

Испытание STIMO также представляет новый метод инициации и поддержания движения. Чтобы начать стимуляцию, предыдущие исследования полагались на намерение участников двигаться и последующие сигналы мозга. В новом исследовании синхронизированная последовательность стимуляций генерируется с использованием двигательных реакций на различные разряды электричества. Эти заранее установленные последовательности запускают движение и пытаются имитировать естественную модель активации мышц, необходимую для ходьбы.

Сьюзан Харкема, профессор кафедры неврологической хирургии, руководившая исследованиями в Луисвилле, сказала, что обнадеживает тот факт, что два типа стимуляции могут генерировать модели движений через схемы человеческого позвоночника, указывая на то, что некоторые функции сохраняются даже при полных травмах.

«Но я не думаю, что у нас есть достаточно доказательств, чтобы определить лучший способ стимуляции для достижения наилучших результатов», — сказала Харкема.

С имплантом STIMO люди с полностью поврежденным спинным мозгом могут восстановить движения в ногах только во время стимуляции. Пока устройство выключено, движение будет невозможно. Электроды могут оставаться на месте на всю жизнь, но имплант необходимо заменять каждые девять лет.

Но с помощью тренировок пациенты могут развить большую выносливость и выполнять более широкий спектр действий. После операции участники исследования получали один или два часа физиотерапии четыре раза в неделю. За три-четыре месяца последовательных тренировок один участник мог стоять по два часа за раз. Другой мог пройти 500 метров самостоятельно. Один участник даже снова поднялся по лестнице.

Планшет, использованный в исследовании, оснащен специальными программами, закодированными для определенных видов активности, включая стояние, ходьбу и плавание.

«Чем больше они тренируются, тем большего достигают, поэтому им нужна мотивация, чтобы стоять долго», — сказала Блох о прогрессе участников.

Кортин и Блох теперь планируют работать с Onward Medical, чтобы сделать устройство более удобным для повседневного использования, например, интегрировать программу с мобильными телефонами или смарт-часами. Затем команда планирует масштабироваться до более крупного клинического испытания в США. По их оценкам, потребуется еще три-четыре года, чтобы технология стала коммерчески доступной.

На брифинге для прессы на прошлой неделе исследователи объявили, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США назвало устройство «медицинским прорывом » для ускорения процесса внедрения технологии.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York.

Это также обеспечит покрытие в рамках программы Medicare Coverage of Innovative Technology, если более крупные клинические испытания будут успешными.

«Я думаю, что это исследование должно стать призывом ко всем нам понять, что есть надежда на излечение этих пациентов, — сказал доктор Николас Теодор, директор Центра нейрохирургии позвоночника Джона Хопкинса, который не участвовал в исследовании.- Я думаю, что сейчас надежда будет связана с инженерным решением, а не с клеточной восстановительной стратегией».

Читайте также на ForumDaily:

Карательная медицина: жуткие истории о том, как в российской тюремной больнице издевались над пациентами

В США отзывают смертельно опасные конфеты и газировку с кусочками стекла

Секрет стройности или странность: Виктория Бекхэм 25 лет есть одно и то же блюдо

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.