Mani bioniche come vere, primato della ricerca italiana. Grillo: "Grande conquista"

Omceo 22 Feb 2019
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Il completo recupero delle sensazioni della mano dopo l'amputazione grazie a un arto bionico capace di comunicare col cervello, di inviare e ricevere impulsi. È oggi possibile grazie ai progressi della ricerca italiana, in particolare da due studi che sono stati presentati all'Accademia dei Lincei di Roma, durante un convegno al quale ha preso parte anche il ministro della Sanita', Giulia Grillo, assieme ai protagonisti delle innovazioni e ai pazienti che hanno partecipato alle sperimentazioni.

Il primo, condotto dalla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa con l'Istituto di Bio Robotica e della Fondazione Policlinico Universitario Gemelli Irccs, Universita' Cattolica, si serve di una mano bionica di nuova generazione e permette di percepire l'ambiente esterno attraverso un feedback sensoriale e tattile. Il secondo e' un lavoro coordinato dagli ingegneri dell'Universita' Campus Bio-Medico di Roma, in collaborazione col Centro Protesi Inail, e permette di usare le protesi in maniera piu' naturale, restituendo la capacita' di sentire se si sta perdendo il contatto con un oggetto afferrato e di calibrare la forza di presa delle dita robotiche. Entrambe le ricerche sono state pubblicate sulla rivista "Science Robotics", a coronamento di dieci anni di esperienza scientifica sulla mano robotica e del primato dell'Italia in questo campo.

"Nel nostro studio- spiega il professor Silvestro Micera della Scuola Superiore Sant'Anna- abbiamo dimostrato che la sostituzione sensoriale basata sulla 'stimolazione intraneurale' e' in grado di fornire un feedback propriocettivo in tempo reale e in combinazione con un feedback tattile sensoriale. Il cervello riesce facilmente a combinare le informazioni in maniera efficace ed i pazienti riescono ad utilizzarle in tempo reale con ottime prestazioni". Con la stimolazione intraneurale il normale flusso di informazioni che giungono dall'esterno viene ripristinato tramite impulsi elettrici inviati da elettrodi inseriti direttamente nei nervi dell'arto superiore amputato; il paziente dopo un apposito training impara progressivamente a tradurre questi impulsi in sensazioni di natura tattile e/o propriocettiva.
Questo approccio ha permesso a due soggetti amputati di riguadagnare un'elevata 'acuita' propriocettiva', con risultati paragonabili a quelli ottenuti in soggetti sani. La simultanea presenza di un feedback propriocettivo e di uno tattile ha consentito ad entrambi gli amputati di discriminare le dimensioni e la forma di quattro oggetti con un importante livello di accuratezza (75,5%).

"Questo importante risultato segue di poco il nostro recente studio pubblicato su Annals of Neurology dove abbiamo dimostrato nei pazienti coinvolti che e' possibile utilizzare a lungo termine (molti mesi) questo tipo di tecnologia esplorandone anche la valenza clinica. Inoltre, nei pazienti con dolore da 'arto fantasma' (dolore percepito nella mano amputata) la mano robotica sensorizzata ha determinato un sensibile miglioramento della sintomatologia", spiega il professor Paolo Maria Rossini, direttore dell'Area Neuroscenze del Gemelli e responsabile clinico degli studi.

"L'obiettivo che ci siamo posti per questa sperimentazione - sottolinea Loredana Zollo, professore associato di Bioingegneria e responsabile ingegneristica del progetto del Campus Bio-medico- e' stato quello di sviluppare e rendere fruibile in 36 mesi un sistema protesico che avesse una capacita' di controllo sensori-motorio basato sulla comunicazione bidirezionale con il sistema nervoso e la sensibilita' tattile, tale da consentire il riapprendimento delle abilita' manuali fini e la manipolazione degli oggetti, nonche' la possibilita' di restituire il senso del tatto al paziente attraverso le interfacce neurali impiantate nei suoi nervi. Il risultato finale ci sembra positivo e schiude nuovi scenari nelle prospettive di impianto di arti bionici, probabilmente anche attraverso nuove tecnologie non invasive, per tanti pazienti del Centro Protesi INAIL come Clara".

"Per raggiungere gli obiettivi del progetto Sensibilia - precisa Rinaldo Sacchetti, direttore tecnico e ricerca del Centro Protesi INAIL - sono stati approfonditi gli avanzamenti scientifici, tecnologici e clinici sui sistemi protesici per l'arto superiore, concentrandosi sullo sviluppo di soluzioni avanzate di interfacciamento e controllo avanzate per rendere tali sistemi piu' accessibili e migliorare le prestazioni nelle attivita' della vita quotidiana. La piu' importante novita' del nuovo studio sta nell'essere riusciti a sviluppare tre sottosistemi paralleli di controllo della mano protesica, di sensorizzazione tattile e di interfacciamento verso il sistema nervoso periferico, consentendo cosi' di ottenere una maggiore destrezza nell'utilizzo della protesi. Dal punto di vista tecnologico, e' stata necessaria un'intensa attivita' di miniaturizzazione dei componenti protesici e di sviluppo di algoritmi in grado di decodificare il segnale elettromiografico espresso dalla giovane donna e di tradurlo in feedback e movimento".

Questi studi aprono alla realizzazione di arti bionici in grado di dare al paziente informazioni che giungono dal mondo esterno e contemporaneamente di reagire in risposta agli stimoli ricevuti (protesi bidirezionali), e in grado di trasmettere sensazioni piu' ricche e comparabili a quelle percepite da un arto in carne ed ossa. I risultati ottenuti complessivamente depongono a favore di un futuro utilizzo in ambito clinico delle protesi bidirezionali.

GRILLO: MANO BIONICA GRANDE CONQUISTA DELLA NOSTRA SCIENZA - "La mano bionica e' una delle piu' grandi conquiste della nostra scienza. Dobbiamo essere orgogliosi: la grande ambizione dal punto di vista politico e' poter dare questo tipo di protesi a tutti i cittadini che ne hanno bisogno". Lo ha detto il ministro della Salute, Giulia Grillo, durante la presentazione dei progressi della ricerca sulla mano bionica, che si e' svolta oggi all'Accademia dei Lincei a Roma. Il ministro ha aggiunto che per fare cio' "ci saranno dei costi importanti, quindi sara' necessario pianificare e capire come arrivare a questo risultato. Ma il nostro obiettivo deve essere ambizioso".
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