Estimulación neuronal mejora caminata de pacientes de derrame cerebral y Esclerosis Múltiple

Robert Bush tiene esclerosis múltiple (esclerosis múltiple), que minó su capacidad de caminar hace cinco años. Joseph McGlynn sufrió un derrame cerebral que afectó gravemente a su lado izquierdo, también hace cinco años.

Usando la tecnología diseñada por Case Western Reserve University y los centros de Tecnología de Plataforma Avanzada y Estimulación Eléctrica Funcional en el Centro Médico de Asuntos de Ancianos de Louis Stokes Cleveland, los dos hombres recuperaron sus pasos.

Dos estudios, publicados en el American Journal de Medicina Física y Rehabilitación, muestran que la estimulación eléctrica funcional (FES por sus siglas en inglés) significativamente ayudó a McGlynn y Bush a caminar eficazmente en el centro médico.

"Fui allí y apenas pude dar dos pasos", dijo Bush, de 42 años, que los investigadores creen que es el primer paciente de MS en el mundo en "probar" un sistema FES implantado. La prueba de factibilidad duró 90 días. "Al final", dijo Bush, de Columbus, Ohio, "yo estaba caminando por el pasillo, para mí fue monumental". 

McGlynn, de 69 años, de North Royalton, Ohio, podía caminar con un bastón, pero no fácilmente. Con la tecnología encendida, cubrió mucho más terreno y su ritmo fue dos veces más rápido durante su estudio de 30 semanas.

"Ha ayudado con el equilibrio y la confianza", dijo McGlynn, que solía pisar un montón de escaleras de mantenimiento de equipos en una planta de acero. "Tengo confianza ahora que puedo caminar sin tropezar y caer". 

Nathan Makowski, investigador en el Cleveland FES Center, creado por Case Western Reserve y el Cleveland VA, dijo que la tecnología FES se ha utilizado principalmente para la terapia en pacientes con accidente cerebrovascular en el pasado. "Esto, sin embargo, es un sistema de ayuda más a largo plazo", dijo.

Satisfacer las necesidades

Los investigadores esperan que estos estudios sienten las bases para los sistemas implantados que restauren una cierta independencia a las personas con EM o que han sufrido un derrame cerebral.

Su número es considerable. La Sociedad Nacional de Esclerosis Múltiple estima que más de 2,3 millones de personas padecen la enfermedad en todo el mundo. Las encuestas han encontrado que el 93% sufren deterioro de la marcha dentro de los 10 años de diagnóstico y 13% informan que no pueden caminar dos veces por semana. Otras investigaciones han encontrado que de 6 millones a 7 millones de personas viven con accidente cerebrovascular a nivel nacional y casi 30% requieren asistencia para caminar.

"En ambos casos, hay una desconexión entre el cerebro y los músculos", dijo Stephen Selkirk, neurologista de la División de Lesiones de la Médula Espinal de la VA y profesor asistente de neurología en la Escuela de Medicina de Case Western Reserve. "Este sistema reemplaza la conexión perdida."

El sistema incluye electrodos implantados que se unen a los nervios que controlan los músculos colectivamente, llamados flexores de cadera y rodilla y dorsoflexores de tobillo. En personas sanas, los músculos trabajan en coordinación sin fisuras cada paso que toman.

Cuando Bush o McGlynn caminan, empujan un botón en un controlador externo, que envía señales a un generador de impulsos, que luego envía impulsos eléctricos a los electrodos. Los pulsos estimulan los nervios, que a su vez estimulan los músculos de las piernas de Bush y de la pierna izquierda de McGlynn.

"Ambos estaban tomando medidas la primera vez que encendimos los sistemas", dijo Ron Triolo, profesor de ortopedia e ingeniería biomédica en Case Western Reserve y director ejecutivo del Centro de Tecnología de Plataforma Avanzada (APT). "Cuando Robert Bush dio un paso, no fue bonito, pero vimos el potencial ".

En cada paciente, "los pulsos se envían en un patrón que está cerca de cómo funcionan los músculos normales", dijo Rudi Kobetic, investigador principal en el Stokes Cleveland VA y APT Center. "Tratamos de medir el patrón de estimulación para que se integre con su capacidad.Al igual que la terapia física regular, podemos ver los resultados".

Mejora significativa

woman-791541_1280.jpg

Ambos hombres ganaron fuerza y ​​resistencia a través del uso repetido de los sistemas y el ajuste de los investigadores. Bush pasó de los dos pasos a caminar consistentemente más de 27 metros durante la prueba. En ese tiempo, utilizó un andador para ayudarse a mantener el equilibrio.

"Cuando lo encendieron la primera vez, me sorprendió lo bien que funcionó", dijo Bush, quien tuvo que renunciar a su carrera en la construcción debido a la enfermedad. "Levanté mi rodilla como si estuviera en un alto escalón, una vez que lo conseguimos y me puse a caminar, pensé que era increíble, sigo pensando que es increíble".

La marcha de McGlynn se hizo notablemente más simétrica y enérgica, dijeron los investigadores. Su marcha sin el sistema era de unos 17 metros por minuto; Con el sistema, 42,9 metros por minuto. El entrenamiento con el sistema mejoró la velocidad de McGlynn conel aparato apagado a 21 metros por minuto, indicando un beneficio terapéutico.

"La distancia es un desafío", dijo. Inicialmente, podía caminar 75,8 metros pero mejoró a 1.417 metros en el paso más rápido. Debido a sus mejoras, el equipo de investigación está desarrollando un sistema que McGlynn puede usar en casa y fuera.

"Podré caminar para hacer ejercicio y espero poder entrar en la iglesia y entrar en un restaurante", dijo McGlynn.

Cuando la prueba de Bush terminó, los cirujanos le quitaron los electrodos implantados. Los investigadores están buscando financiación para adaptarlo a un sistema FES permanente en un ensayo clínico.

Mientras tanto, Bush ahora está de vuelta a usar una silla de ruedas, pero trabajando para mantener su fuerza y ​​flexibilidad, en repetidas ocasiones de pie y sentado mientras se mantiene en un carril o de pie durante largos períodos de tiempo. "Estoy preparando las cosas para cuando llegue la luz verde", dijo.