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Attualità giovedì 12 settembre 2024 ore 18:55
Prima protesi a controllo magnetico, la Toscana afferra il futuro
La mano robotica non ha fili né connessioni elettriche. Controllata solo con muscoli e magneti, consente di effettuare le azioni quotidiane
PISA / PONTEDERA — Una protesi che può essere controllata solo con magneti e muscoli. È il risultato del lavoro svolto dal team di ricerca dell'Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant'Anna, coordinato dal professor Christian Cipriani, che ha permesso di realizzare la prima protesi di mano a controllo magnetico.
Non ci sono fili, né connessioni elettriche: le azioni di tutti i giorni, che non ci accorgiamo neppure di fare, potranno essere svolte anche da chi non ne aveva più la possibilità. Ciò è possibile grazie allo sviluppo di un sistema di interfaccia tra il braccio residuo della persona amputata e la mano robotica, che prevede l’impianto di piccoli magneti nei muscoli dell’avambraccio, in grado di decodificare le intenzioni motorie.
L’impianto, integrato alla mano robotica Mia-Hand, sviluppata dalla spin off Prensilia, è stato sperimentato con successo sul primo paziente, un 34enne italiano di nome Daniel, che ha potuto indossare la protesi per 6 settimane. I risultati della sperimentazione sono stati presentati sulla rivista scientifica Science Robotics e rappresentano un significativo passo in avanti per il futuro delle protesi.
"Questo risultato corona un percorso di ricerca lungo decenni - ha commentato il professor Cipriani - siamo finalmente riusciti a sviluppare una protesi funzionale alle esigenze di una persona che ha perso una mano. Ci sono 20 muscoli nell’avambraccio e molti di questi controllano la mano: molte persone che perdono una mano continuano a sentirla come se fosse ancora al suo posto e i muscoli residui si muovono in risposta al comando che arriva dal cervello".
Il team di ricerca ha mappato i movimenti e li ha tradotti in segnali per controllare le dita della mano robotica. In questo modo, Daniel, che ha perso la mano sinistra nel 2022, ha potuto vivere un'esperienza unica. Dopo un intervento chirurgico per impiantare i magneti nel suo braccio, realizzato dall'Aoup grazie alla squadra coordinata dal dottor Lorenzo Andreani, dalla dottoressa Manuela Nicastro e dal dottor Carmelo Chisari, Daniel ha potuto indossare e provare la mano robotica.
"Si tratta di un progresso significativo - ha detto Andreani - l’intervento ha avuto successo grazie a un attento processo di selezione del paziente basato su criteri rigorosi. Una delle sfide più complesse è stata l'identificazione dei muscoli residui nella zona dell'amputazione, selezionati con precisione tramite le immagini della risonanza magnetica e dell'elettromiografia preoperatorie, anche se poi le condizioni effettive del tessuto a causa di cicatrizzazioni e fibrosi hanno richiesto un adattamento intraoperatorio. Nonostante ciò, siamo riusciti a completare l'impianto e a stabilire le connessioni".
I risultati della sperimentazione sono andati ben oltre le più rosee previsioni: Daniel è riuscito a controllare i movimenti delle dita, ha raccolto e spostato oggetti di forme diverse, ha compiuto classiche azioni quotidiane come aprire un barattolo, usare un cacciavite, tagliare con un coltello, chiudere una zip; è stato in grado di controllare la forza quando ha dovuto afferrare oggetti fragili.
"Vedere realizzato in questo studio il lavoro di anni di ricerca è stata una grande emozione - ha detto Marta Gherardini, ricercatrice del Sant'Anna e prima autrice dello studio - lavorare insieme a Daniel ha concretizzato nel nostro gruppo la consapevolezza che possiamo fare molto per migliorare la sua vita e quella di molte altre persone".
"Siamo pronti a estendere questi risultati a una casistica più ampia di amputazioni - ha concluso Cipriani - il lavoro sul nuovo impianto sta infatti andando avanti grazie a finanziamenti europei e nazionali. Tra questi mi preme citare il progetto finanziato dal Consiglio Europeo della Ricerca, che punta alla traslazione clinica dell’interfaccia che abbiamo sviluppato; e il progetto Fit For Medical Robotics, finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca, e tutte le collaborazioni che abbiamo da anni con Inail Centro Protesi".
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