Stentrode ( matriz de registro de electrodos de stent ) es un pequeño conjunto de electrodos montados en un stent que se implanta de forma permanente en un vaso sanguíneo del cerebro, sin necesidad de cirugía cerebral abierta. Se encuentra en ensayos clínicos como una interfaz cerebro-computadora (BCI) para personas con extremidades paralizadas o faltantes, [1] que usarán sus señales neuronales o pensamientos para controlar dispositivos externos, que actualmente incluyen sistemas operativos de computadora. El dispositivo podría usarse en última instancia para controlar exoesqueletos motorizados , prótesis robóticas , computadoras u otros dispositivos. [2]
El dispositivo fue concebido por el neurólogo australiano Thomas Oxley y construido por el ingeniero biomédico australiano Nicholas Opie , quienes han estado desarrollando el implante médico desde 2010, utilizando ovejas para las pruebas. Los ensayos en humanos comenzaron en agosto de 2019 [3] con participantes que padecen esclerosis lateral amiotrófica , un tipo de enfermedad de la neurona motora . [1] [4] Graeme Felstead fue la primera persona en recibir el implante. [5] Hasta la fecha, ocho pacientes han sido implantados y pueden controlar de forma inalámbrica un sistema operativo para enviar mensajes de texto, correo electrónico, comprar y realizar operaciones bancarias utilizando el pensamiento directo a través de la interfaz cerebro-computadora Stentrode, lo que marca la primera vez que se implanta una interfaz cerebro-computadora a través de los vasos sanguíneos del paciente, eliminando la necesidad de una cirugía cerebral abierta.
La FDA otorgó la designación de innovador al dispositivo en agosto de 2020. [6] En enero de 2023, los investigadores demostraron que puede registrar la actividad cerebral de un vaso sanguíneo cercano y usarse para operar una computadora sin eventos adversos graves durante el primer año en los cuatro pacientes. [7] [8]
Opie comenzó a diseñar el implante en 2010, a través de Synchron, una empresa que fundó con Oxley y el cardiólogo Rahul Sharma. [9] El pequeño implante es un conjunto de electrodos hecho de electrodos de platino incrustados dentro de un stent endovascular de nitinol . El dispositivo mide unos 5 cm de largo y un máximo de 8 mm de diámetro. [10] El implante es capaz de comunicarse de dos maneras, lo que significa que puede detectar pensamientos y estimular el movimiento, actuando esencialmente como un circuito de retroalimentación dentro del cerebro, lo que ofrece posibles aplicaciones para ayudar a las personas con lesiones de la médula espinal y controlar las prótesis robóticas con sus pensamientos. [11] [12] [13]
El dispositivo Stentrode, desarrollado por Opie y un equipo del Laboratorio de Biónica Vascular dentro del Departamento de Medicina de la Universidad de Melbourne , [14] se implanta a través de la vena yugular en un vaso sanguíneo junto al tejido cortical cerca de la corteza motora y la corteza sensorial , por lo que se evita la cirugía cerebral abierta . [15] La inserción a través del vaso sanguíneo evita la penetración directa y el daño del tejido cerebral. En cuanto a las preocupaciones por la coagulación sanguínea , Oxley dice que los neurólogos utilizan rutinariamente stents permanentes en los cerebros de los pacientes para mantener abiertos los vasos sanguíneos. [15] Una vez en su lugar, se expande para presionar los electrodos contra la pared del vaso cerca del cerebro, donde puede registrar información neuronal y entregar corrientes directamente a las áreas específicas. [10] Las señales se capturan y se envían a una unidad de antena inalámbrica implantada en el pecho, que las envía a un receptor externo. El paciente tendría que aprender a controlar un sistema operativo de computadora que interactúa con tecnologías de asistencia.
La tecnología Stentrode se ha probado en ovejas y humanos, y los ensayos en humanos fueron aprobados por el Comité de Ética de Investigación en Humanos del Hospital St Vincent de Melbourne ( Australia) en noviembre de 2018. [16] [4] Oxley expresó originalmente que esperaba que los ensayos clínicos en humanos ayudaran a las personas paralizadas a recuperar el movimiento para operar una silla de ruedas motorizada o incluso un exoesqueleto motorizado. [10] Sin embargo, cambió de enfoque antes de comenzar los ensayos clínicos. Opie y sus colegas comenzaron a evaluar el Stentrode por su capacidad para restaurar la independencia funcional en pacientes con parálisis, permitiéndoles participar en actividades de la vida diaria. [17] Los resultados del estudio clínico demostraron la capacidad de dos pacientes con ELA , equipados quirúrgicamente con un Stentrode, para aprender a controlar los mensajes de texto y la mecanografía, a través del pensamiento directo y la asistencia de la tecnología de seguimiento ocular para la navegación del cursor. [18] Lo lograron con al menos un 92 % de precisión en los 3 meses de uso y continuaron manteniendo esa capacidad hasta 9 meses (a noviembre de 2020). [18] Este estudio ayudó a disipar algunas críticas de que las tasas de datos pueden no ser tan altas como las de los sistemas que requieren cirugía cerebral abierta, y también destacó los beneficios de utilizar técnicas neurointervencionistas bien establecidas que no requieren asistencia automatizada, espacio quirúrgico dedicado o maquinaria costosa. [ cita requerida ]
Los pacientes seleccionados son personas con extremidades paralizadas o faltantes, incluidas personas que han sufrido accidentes cerebrovasculares , lesiones de la médula espinal, ELA, distrofia muscular y amputaciones. [15] [10]