Alunos da Johns Hopkins desenvolvem Headband moldado como ferramenta de auto-tratamento
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| Um dos estudantes inventores do Johns Hopkins demonstra como o protótipo não-invasivo da estimulação do cérebro caberia na cabeça do paciente de Parkinson. |
Para dar a estes pacientes uma outra opção em casa, alunos de pós-graduação do Johns Hopkins inventaram um dispositivo em forma de cabeça para efetuar a estimulação cerebral não invasiva para ajudar a conter os sintomas.
O protótipo dos alunos, desenvolvido durante o programa de mestrado de engenharia biomédica de um ano, ainda não foi testado em seres humanos, mas é visto como um primeiro passo promissor para ajudar pacientes com Parkinson a aliviar com segurança seus próprios sintomas em casa ou em outro lugar sem ir a um hospital ou consultório médico.
O projeto já recebeu o reconhecimento em várias competições importantes. Em 9 de junho, ele ganhou o segundo prêmio de $ 5.000 em BMEidea concurso de design nacional da VentureWell para estudantes de biomédica e bioengenharia. Em maio, a invenção ganhou o primeiro lugar em honras do People’s Choice Award competição na Johns Hopkins de 'Design de Engenharia Biomédica” de 2015. Anteriormente, ele foi finalista no Concurso Plano de Negócios da Universidade Rice.
Os cinco membros da equipe estudantil foram inspirados para construir o novo dispositivo no verão passado depois de observar neurocirurgia a ser realizada em pacientes de Parkinson no Hospital Johns Hopkins. Parkinson é uma doença neurodegenerativa incurável que afeta 1 milhão de pessoas nos Estados Unidos e 7 milhões no mundo inteiro.
Para pacientes em estágios avançados, uma opção de tratamento é a estimulação cerebral profunda. Neste procedimento, um cirurgião implanta finos condutores eléctricos na região do cérebro que controla o movimento. Os cabos estão conectados a um gerador de pulso semelhante a um marcapasso cardíaco que é colocado sob a pele abaixo da clavícula. Este implante envia sinais elétricos para o cérebro para ajudar a reduzir alguns sintomas causados pela doença de Parkinson.
"Nós vimos que este procedimento é realmente invasivo e pode levar de 10 a 15 horas para ser concluído", disse Shruthi Rajan, um membro da equipe de Charlotte, NC "Também é muito caro, e nem todos os pacientes se qualificam para a cirurgia. Perguntamos se havia uma maneira de proporcionar o mesmo tratamento de uma forma menos invasiva que não requeresse cirurgia no cérebro ".
Os alunos foram encaminhados para Yousef Salimpour, um associado ao Johns Hopkins Medicine de pesquisa de pós-doutorado que estuda uma terapia não-invasiva de Parkinson chamada estimulação transcraniana por corrente direta. Neste tratamento indolor, corrente de baixo nível é passada através de dois eletrodos colocados sobre a cabeça para ajustar a atividade elétrica em áreas específicas do cérebro. A técnica pode ser utilizada para excitar ou inibir estas células nervosas. O tratamento ainda é considerado experimental, mas tem atraído muita atenção, pois não requer cirurgia e é barato, seguro e relativamente fácil de administrar, sem quaisquer efeitos colaterais.
Os estudantes de engenharia biomédica reuniram-se com Salimpour para aprender sobre a pesquisa que ele realiza em um ambiente clínico. "Nós dissemos a ele que tivemos uma idéia para uma versão portátil para casa deste equipamento", disse Rajan. "Mas nós planejamos adicionar medidas de segurança para garantir que o paciente usou corretamente sem um médico ou enfermeiro estar presente."
Os alunos apontaram para um protótipo que possa permitir a paciente ativar o tratamento alimentado por bateria tocando um grande botão fácil pressionar. Com a segurança do paciente em mente, os alunos projetaram seu protótipo para fornecer corrente por apenas 20 minutos por dia e somente em um nível prescrito pelo médico.
Para ajudar a afinar a sua concepção, os alunos reuniram-se com dezenas de pacientes de Parkinson ao longo de um período de quatro meses. Embora os alunos não administrem o tratamento real do cérebro, os pacientes ajudaram a elaborar o componente crítico para a cabeça de modo que fosse fácil de colocar, confortável de usar e posicionado de modo que os eletrodos se mantivesse estável e devidamente direcionado ao alvo nas áreas de córtex motor do cérebro.
"Para um ajuste confortável, nós colocamos um elástico na parte de trás e dissemos aos pacientes para colocá-lo como um boné de beisebol", disse o membro da equipe de Ian Graham de Old Saybrook, Conn. "A interação com os pacientes foi realmente útil. Em nossas aulas de costume na faculdade, nós estamos apenas com problemas de livro para resolver. Neste programa, somos capazes de encontrar um problema biomédico na vida real e descobrir como lidar com ele de modo intenso. E até mesmo recebemos cartas de encorajamento de alguns dos pacientes que conhecemos."
Os outros membros da equipe de projeto do estudante foram David Blumenstyk, Erin Reisfeld e Melody Tan.
Além da assistência do neuro engenheiro Salimpour, os inventores estudantes receberam orientação de outros membros de uma equipe interdisciplinar de médicos pesquisadores da Johns Hopkins que inclui o neurologista Zoltan Mari, neurocirurgião William Anderson e neurocientista Reza Shadmehr.
"O nosso grupo está trabalhando na idéia de usar estimulação cerebral não invasiva para o controle dos sintomas da doença de Parkinson como um novo tratamento clínico", disse Salimpour. "Nossos resultados preliminares foram promissores. Pacientes continuam a perguntar-nos mais deste tratamento. Mas nós não podemos fornecer o tratamento para eles, porque não há nenhum dispositivo portátil e aprovado pela FDA como este para os doentes de Parkinson que esteja no mercado neste momento. Os estudantes de engenharia biomédica, em seguida, se aproximaram de nós com a idéia de projetar o dispositivo de tratamento baseado em casa. Eles fazem um grande trabalho, e fizeram um protótipo fascinante. Esperamos que, com base em seu trabalho preliminar, os doentes de Parkinson recebam o benefício desta nova técnica em casa muito em breve."
Com a ajuda da equipe de Johns Hopkins Technology Ventures, os inventores estudantes obtiveram patentes provisórias que cobrem o design do aparelho, apelidado de STIMband. Outra equipe estudantil da Johns Hopkins está programada para assumir o projeto em setembro, para desenvolver ainda mais o projeto e levá-lo mais perto da disponibilidade ao paciente. Uma adição pode ser uma conexão sem fio para permitir que um médico ajuste o nível de tratamento de um paciente em casa a partir de um local remoto.
O projeto STIMband e outras invenções de graduação e de pós-graduação de estudantes são uma marca registrada do Departamento de Engenharia Biomédica da Johns Hopkins, que é compartilhado pela Whiting School of Engineering e sua School of Medicine. Os alunos trabalham nesses projetos dentro do centro do departamento de Bioengenharia Inovação e Design.
Fotos e vídeo disponíveis; entre em contato com Phil Sneiderman. (original em inglês, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: News Wise.
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