Sveitsiläisten kehittämä sähköinen implantti on auttanut jo useita alaraajahalvaantuneita kävelemään

Katkenneisiin hermoratoihin kytketään lihaksille käskyjä antavat johtimet ja jalat alkavat toimia.

Kirurgiset implantit
David Mzee pystyy nyt kävelemään jopa ilman implantin antamia sähköstimulantteja.
David Mzee pystyy nyt kävelemään jopa ilman implantin antamia sähköstimulantteja. Hillary Sanctuary / EPFL

Mies nousee pyörätuolistaan ja komentaa rannetietokonettaan: Kävele!

Rollaattorin tukemana hän alkaa ottaa askelia. Hieman huteria, mutta omia. Vuosia pyörätuoliin sidottu mies vammautui onnettomuudessa ja selkäytimen hermoradat katkeilivat.

Nyt kävelyä ohjaavat selkäytimen hermosäikeisiin kiinnitetyt elektrodit, joista jalkojen lihakset saavat toimintakäskyn.

Heinäkuussa kahdeksas potilas on operoitu uudelleen kävelemään. Halvaantuneina olleet lihakset on saatu toimimaan kuntoutuksen jälkeen myös ilman sähköisen implantin käskyjä.

Taustalla pitkä kehitystyö

Lausannen teknillisen yliopiston EPFL:n (École polytechnique fédérale de Lausanne) professori Grégoire Courtine on tutkinut pitkään bioteknologian mahdollisuuksia korjata selkäydinvammoja.

Courtinen tutkimusryhmän tuloksista on useita julkaisuja Naturessa (siirryt toiseen palveluun) ja muissa tiedejulkaisuissa.

Huippuyliopiston professori kertoo uuden implantin kehittelyn ja toiminnan olevan yhdistelmä materiaalitiedettä, neurokirurgiaa ja tietokoneteknologiaa.

– Kehoon asennettu laite toimii langattomasti ja stimuloi reaaliaikaisesti lihaksia. Se on huomattavasti viisaampi kuin nykyiset implantit, professori Courtine kertoo.

Hermoja ohjaava sähköimpulssi siirtyy tietokoneimplantin kautta jalkojen lihaksille.

Vuosien kehittelytyössä laitetta testattiin ensin eläinkokeissa ja samalla teknologiaa hiottiin ihmisille sopivaksi.

Lausannen yliopistollisen sairaalan CHUV:n neurokirurgi Jocelyne Bloch on operoinut implanttien asentamisen selkäydinvammoista kärsineille potilaille.

Blochin mukaan leikkaus kestää puoli päivää ja siinä etsitään oikeat hermoradat, joihin elektrodit kytketään.

– Joudumme operaation aikana kokeilemaan implantin toimivuutta, ja että impulssit kohdistuvat jalkojen oikeisiin lihaksiin. Jos niitä ei heti löydy, joudumme vaihtamaan elekrodien kytkentää, professori Jocelyne Bloh kuvailee leikkauksen etenemistä.

EPFL:n laboratorio Lausannessa.
Professori Grégoire Courtinen tutkimusryhmä testaa laboratoriossaan laitteiden toimintaa. Hillary Sanctuary / EPFL

Antaa mahdollisuuden itsenäiseen liikkumiseen

Tähän mennessä hoidetut potilaat ovat olleet varsin hyväkuntoisia 25–55-vuotiaita. Ennen operaatiota heille ei kuitenkaan ole luvattu liikoja.

– Kokemuksesta tiedämme, että he voivat kyetä taas kävelemään, mutta eri tavalla kuin me, Bloch sanoo.

Hän ei halua myydä unelmia, mutta tulevaisuudessa potilaat voivat mahdollisesti elää itsenäisesti. Se on suuri askel muuten pyörätuoliin sidotulle ihmiselle.

Jo nyt implantin saaneet potilaat ovat kuntoutuneet niin hyvin, että heidän lihaksensa ovat alkaneet toimia ilman apulaitettakin. Tämä on ollut aktiivisen kuntoutuksen tulosta.

Leikkauksen jälkeen jokaiselle laaditaan erityinen kuntoutusohjelma ja liikuntakyvyn palautuminen on vaihdellut.

Parkinsonin taudin potilaat saavat myös toivoa

Ihon alle asennettuja sähköimpulsseja antavia laitteita on ollut käytössä jo pitkään. Yhdysvalloissa on myös saatu hyviä kokemuksia onnettomuudessa vammautuneiden potilaiden hoidossa. Minnesotalaisella Mayon klinikalla (siirryt toiseen palveluun) on alaraajahalvaantunut potilas pystynyt kävelemään selkäytimeen asennetun implantin (siirryt toiseen palveluun) avulla.

Ongelmiakin on ollut. Niistä kerrottiin esimerkiksi Ylen MOT-ohjelmassa marraskuussa 2018. Laitteita on käytössä muun muassa diabeteksen ja voimakkaiden kipujen hoidossa.

Professorit Grégoire Courtine ja Jocelyne Bloh suhtautuvat uusiin implantteihinsa kuitenkin luottavaisesti, mutta niiden tutkiminen vaatii vielä paljon potilastyötä. He uskovat, että teknologiasta on tulevaisuudessa apua myös Parkinsonin tautia sairastaville.

Courtine ja Bloh tutkivat parhaillaan mahdollisuutta siirtää aivoista liikkumista ohjaava hermoimpulssi jalkoihin, koska osalla Parkinsonin tautia sairastavista liikkuminen vaikeutuu.

– Potilaan jalat saadaan liikkumaan säännöllisesti. Se on vielä unelmaa, mutta eläinkokeissa tämä jo onnistuu, professori Courtine kertoo.

Neurokirurgi Jocelyne Blohin mukaan selkäydinvammautuneet ja Parkinsonin tautia sairastavat voivat molemmat saada apua kehitetystä tekniikasta, vaikka sairaudet ovat aivan erilaisia.

Laboratorion tutkimuksiin voi perehtyä sen kotisivulla (siirryt toiseen palveluun). Tästä linkistä (siirryt toiseen palveluun) voit puolestaan katsoa videon selkäydinimplantin toiminnasta.

Osalle vammautuneista hyötyä, arvioi suomalainen neurokirurgi

Selkäytimen leikkaukset ovat yleisiä myös Suomessa eikä neurokirurgian dosentti Riku Kivisaari HUS:sta itse toimenpiteessä vaikeuksia. Samaa tekniikkaa on käytetty syväaivostimulaatioissa tai vaikeiden kiputilojen lieventämistä helpottavissa laitteissa.

– Jos sveitsiläisten kehittämä menetelmä etenee kaupalliseksi tuotteeksi, on varmaa että löydetään ryhmä selkäydinvammautuneita, joille tästä on hyötyä. Sen aika näyttää, Kivisaari arvioi.

Hän kuitenkin muistuttaa, että tekniikka näyttää toimivan niin, että siinä vahvistetaan impulsseja, joita vielä kulkee selkäytimessä. Jos vammautuminen on katkaissut kokonaan osan selkäytimestä, niin apua ei ehkä löydy tästä tekniikasta.

Kun ihmisen aivokuorelle saadaan laite, joka tunnistaa ja välittää vammautuneen kohdan ohi signaalin jalkojen lihaksille, niin ollaan pidemmällä. Tähän menee kuitenkin vuosia.

Dosentti Riku Kivisaari myöntää silti olevansa kehitysoptimisti kehitteillä olevien teknologioiden suhteen, ja on valmis ottamaan uuden tekniikan käyttöön. Hän muistuttaa samalla, että uudet hoitomuodot ovat usein huippukalliita.

– Usein näissä tutkimuksissa kerrotaan paras mahdollinen, Kivisaari sanoo.

Lue myös:

Neliraajahalvaantunut Petri syöttää nyt lastaan – Elämä parani huikeasti käsileikkauksen jälkeen