O congelamento é um dos sintomas mais comuns e debilitantes do Parkinson, uma doença neurodegenerativa que afeta mais de 9 milhões de pessoas em todo o mundo. Quando os pacientes travam perdem subitamente a capacidade de mover os pés. Os passos tornam-se mais curtos, até parar completamente. Esses episódios são um dos maiores facilitadores de quedas entre indivíduos que sofrem com a enfermidade.
O congelamento é tratado com uma série de terapias farmacológicas, comportamentais ou cirúrgicas, mas nenhuma delas é particularmente eficaz. Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson de Harvard (Seas) e da Faculdade Sargent de Ciências da Saúde e Reabilitação da Universidade de Boston, ambas nos Estados Unidos, usaram um robô macio e vestível para ajudar uma pessoa que vive com Parkinson a andar sem travar. A pesquisa foi publicada na revista Nature Medicine.
A vestimenta robótica, usada ao redor dos quadris e coxas, dá um empurrão suave nos quadris conforme a perna balança, ajudando o paciente a conseguir uma passada mais longa. Nos testes, o dispositivo eliminou completamente o congelamento dos participantes ao caminharem em ambientes fechados. Isso permitiu que eles andassem mais rápido e fossem mais longe do que conseguiriam, sem o robô vestível.
Instantâneo
“Descobrimos que uma pequena assistência mecânica de nosso robô vestível proporcionou efeitos instantâneos e melhorou consistentemente a caminhada em uma variedade de condições para o paciente em nosso estudo”, disse Conor Walsh, professor de engenharia e na Seas e coautor correspondente do estudo. Segundo Walsh, a pesquisa “demonstra o potencial da robótica para tratar este sintoma frustrante e potencialmente perigoso da doença de Parkinson”. “A ferramenta permite que os pacientes recuperem não só a sua mobilidade, mas também a sua independência.”
Há mais de uma década, o Laboratório de Biodesign de Walsh na Seas desenvolve tecnologias robóticas assistenciais e de reabilitação para melhorar a mobilidade de pacientes pós-AVC e daqueles que vivem com outras doenças que afetam a mobilidade. Em 2022, a iniciativa recebeu uma doação do Massachusetts Technology Collaborative para apoiar o desenvolvimento de vestíveis de próxima geração. “Aproveitar robôs macios e vestíveis para evitar o congelamento da marcha em pacientes com Parkinson exigiu uma colaboração entre engenheiros, cientistas de reabilitação, fisioterapeutas, biomecânicos e designers de vestuário”, disse Walsh, cuja equipe colaborou estreitamente com a de Terry Ellis, presidente do Centro de Neurorreabilitação da Universidade de Boston.
A equipe passou seis meses trabalhando com um homem de 73 anos com doença de Parkinson, que — apesar de usar tratamentos cirúrgicos e farmacológicos — sofreu episódios de congelamento substanciais e incapacitantes mais de 10 vezes por dia, causando quedas frequentes. Esses episódios o impediram de andar e o forçaram a depender de uma scooter para se locomover ao ar livre.
Em pesquisas anteriores, Walsh e sua equipe demonstraram que um dispositivo macio e vestível poderia ser usado para aumentar a flexão do quadril e ajudar a balançar a perna para frente, proporcionando uma abordagem eficiente para reduzir o gasto de energia durante a caminhada em indivíduos saudáveis. Agora, eles aplicaram a mesma abordagem, mas para solucionar o congelamento.
O dispositivo vestível usa atuadores — equipamento que converte energia pneumática para mecânica — acionados por cabo e sensores aplicados ao redor da cintura e das coxas. A partir de dados coletados pelos sensores, algoritmos estimam a fase da marcha e geram forças auxiliares em conjunto com o movimento muscular. O efeito foi instantâneo. Sem nenhum treinamento especial, o paciente conseguia andar sem congelamento em ambientes fechados e apenas com episódios ocasionais ao ar livre. Ele também foi capaz de caminhar e falar normalmente, uma raridade sem o robô vestível.
“Nossa equipe ficou realmente entusiasmada ao ver o impacto da tecnologia na caminhada do participante”, disse Jinsoo Kim, ex-aluno de doutorado na Seas e coautor principal do estudo.
“O traje ajuda a dar passos mais longos e quando não está ativo, percebo que arrasto muito mais os pés”, relatou o paciente, que testou o aparelho, à equipe. “Isso realmente me ajudou e sinto que é um passo positivo para caminhar mais e manter a qualidade da minha vida.” Walsh elogiou a disposição do voluntário. “Como a mobilidade é difícil, foi um verdadeiro desafio para esse indivíduo entrar no laboratório, mas nos beneficiamos muito com sua perspectiva e feedback.”
O dispositivo também poderia ser usado para compreender melhor os mecanismos de congelamento da marcha, que são pouco compreendidos. “Como não entendemos realmente o congelamento, não sabemos realmente por que esta abordagem funciona tão bem”, disse Ellis.
“Mas o trabalho sugere os benefícios potenciais de uma solução ‘de baixo para cima’ em vez de ‘de cima para baixo’ no tratamento do congelamento da marcha. Vemos que restaurar a biomecânica quase normal altera a dinâmica periférica da marcha e pode influenciar o processamento central do controle da marcha”, acrescentou.