Cấy ghép điện cực vào ống sống: Giành lại quyền kiểm soát chuyển động cho người liệt

Lần đầu tiên cảm nhận sự di chuyển của chân sau nhiều năm bất động

David Mzee, 28 tuổi, từ Zürich, Thụy Sĩ, bị liệt sau một tai nạn thể thao vào năm 2010. Anh đã cố gắng luyện tập chuyển động chân với khung tập đi nhưng chỉ được vài bước đã khiến anh kiệt sức. Tiếp đó, sau 262 lần phục hồi chức năng với một bộ xương ngoài, các bác sĩ tại Trung tâm Phục hồi liệt hàng đầu nói với Mzee rằng chức năng não của anh không được cải thiện nên anh không thể đi lại được nữa. Không kiểm soát được chân trái và cử động hạn chế ở chân phải của mình. Gert-Jan Oskam, 35 tuổi, ở Nieuwendijk, Hà Lan, đã không thể đi bộ sau khi bị tai nạn giao thông trên đường đi xe đạp về nhà sau giờ làm việc tại Trung Quốc năm 2011. Sau 50 buổi phục hồi chức năng, sự phục hồi của Oskam bắt đầu ổn định nhưng anh không thể nhấc chân lên ngay cả khi nằm xuống. Oskam cho biết, các bác sĩ nói rằng tôi sẽ không bao giờ đi lại được nữa. Sebastian Tobler, ở Fribourg, Thụy Sĩ, đã bị liệt sau một tai nạn thể thao vào năm 2013. Chấn thương tủy sống rất nghiêm trọng, các bác sĩ điều trị thậm chí còn cho biết họ không có chương trình phục hồi chức năng đi bộ nào để thực hiện trong trường hợp của ông. Tuy nhiên, ông quyết tâm tìm cách tập thể dục và đã thiết kế, chế tạo một chiếc xe đạp nằm 3 bánh cho người khuyết tật, với cả hệ thống phanh tay và chân.

Cả 3 trường hợp đều được thực hiện cấy ghép điện cực vào ống sống (chứa tủy và các dây thần kinh). Với David Mzee, chỉ sau 5 tháng phục hồi, Mzee đã kiểm soát được tất cả các cơ bắp ở chân phải và phần lớn cơ bắp ở bên trái. Thậm chí anh ấy có thể tự bước một vài bước mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào.Và với sự hỗ trợ, Mzee có thể đi bộ hơn một cây số hoặc đến hai tiếng đồng hồ chỉ với một vài lần nghỉ. Và với Tobler, ông có thể đi bộ trong phòng thí nghiệm và đạp xe lên dốc. Trong 3 năm tới, ông có kế hoạch tiếp tục thực hiện phục hồi tại bệnh viện 2 lần/tuần sau khi nghiên cứu kết thúc do chấn thương nặng nề của ông khiến sự tiến triển trong chữa trị chậm hơn so với các trường hợp khác.

Mô phỏng vị trí đặt điện trong ống sống điều trị cho người bị liệt.

Điện cực cấy ghép hoạt động thế nào?

Các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ đã thực hiện đặt các điện cực trong ống sống của người bị liệt để kích hoạt các tín hiệu với bộ não chỉ đạo sự chuyển động của chân như đi bộ bị ngắt quãng. Cụ thể, họ đã kết nối 16 điện cực với một máy phát xung. Thiết bị này sau đó được phẫu thuật cấy ghép vào ống sống của bệnh nhân ở các vùng kiểm soát cơ bắp chân của họ. Người bệnh được cho những đợt kích thích điện ngắn đồng thời phải suy nghĩ về việc di chuyển chân của họ. Trong thời gian khoảng một tuần, việc làm này đã giúp “kích hoạt” các kết nối không hoạt động từ bộ não đến chân tay của họ do sự kích thích điện đã làm phát triển các sợi thần kinh mới ở người bệnh. Kỳ diệu hơn, điều này còn cho phép họ có thể đi bộ ngay cả sau khi các điện cực bị “tắt”. Tuy nhiên, bệnh nhân có thể đi bộ tốt hơn khi kích thích điện được bật. Do đó, các nhà nghiên cứu đã phát triển một chiếc đồng hồ được kích hoạt bằng giọng nói để điều khiển thiết bị và chỉ đáp ứng với từng bệnh nhân cụ thể. Phương pháp này không giống với việc đi bộ thông qua bộ xương ngoài do cấy ghép điện cải thiện tín hiệu não của bệnh nhân đến chân tay của họ nếu họ tích cực tập luyện theo hướng dẫn.

Cái khó của phương pháp này là gì?

3 người bệnh đầu tiên được thực hiện phương pháp này đã giành lại quyền kiểm soát hoạt động của chân sau nhiều năm “bất động”. Để có được thành công này, họ đã cấy điện cực tại các điểm cụ thể trong cột sống. Tuy nhiên, cái khó của phương pháp chính là sự chính xác về thời gian và vị trí đặt điện cực. GS. Grégoire Courtine, tác giả đồng nghiên cứu cho biết, điều này rất quan trọng đối với khả năng phục hồi của một bệnh nhân nên việc kích thích mục tiêu phải chính xác như đồng hồ Thụy Sĩ. Bên cạnh đó, sự chính xác này lại đòi hỏi bác sĩ phẫu thuật cần có tay nghề cao, nhiều kinh nghiệm, hiểu rõ về cấu trúc giải phẫu cơ thể người, về cơ chế giao tiếp cơ bản của não bộ với cơ bắp để có thể xác định và đặt đúng các điện cực tại các vị trí khác nhau trong đốt sống có tác dụng với các nhóm cơ khác nhau ở chân, giúp người bị liệt cảm nhận cơ thể, dần dần di chuyển được. Về tương lai của biện pháp này, GS. Courtine và TS. Bloch, thành viên của nghiên cứu có kế tạo ra một chương trình phục hồi chức năng từ phương pháp này và có thể được sử dụng trong các bệnh viện. GS. Courtine cho biết thêm, thành công từ 3 trường hợp này đang hướng các nhà nghiên cứu xây dựng công nghệ thần kinh thế hệ tiếp theo được thử nghiệm sớm sau chấn thương, khi hệ thống thần kinh cơ chưa trở nên teo mạn tính và khả năng phục hồi cao hơn.

Tham khảo thêm thông tin tại bài viết: Chế độ ăn low-carb đem lại lợi ích gì cho thoái hóa khớp gối?