La prima mano bionica e' stata sviluppata da ricercatori italiani | Ingegneri.info

La prima mano bionica e’ stata sviluppata da ricercatori italiani

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Porta la firma dell’ingegnere Silvestro Micera e del suo team presso l’Ecole polithecnique fédérale de Lausanne (Epfl) e dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, la ricerca che ha permesso di realizzare la prima mano protesica ad elevato impatto sensoriale. L’arto artificiale è stato applicato chirurgicamente ai nervi del braccio di un ragazzo danese il quale è stato amputato nove anni fa in seguito a un incidente. Dennis Aabo Sørensen è diventato il primo al mondo a poter percepire informazioni sensoriali raffinate e quasi naturali in tempo reale grazie a questa protesi di ultimissima generazione.

Sørensen ha potuto dunque percepire di nuovo sensazioni durante la manipolazione degli oggetti, con un feedback sensoriale di elevato livello. Questo studio clinico rappresenta il primo passo verso una mano bionica, benché una protesi di tale potenza sensoriale risulti ancora lontana dal momento in cui sarà disponibile in commercio. Un prototipo di questa tecnologia bionica è stata sottoposta a test effettuati al Policlinico Gemelli di Roma nel marzo 2013, sotto la supervisione clinica del Professor Paolo Maria Rossini.

Lo scorso 5 febbraio, sono stati pubblicati i risultati di questo studio sulla rivista scientifica “Science translational medicine” e sono adesso presentati nell’ambito di una più ampia collaborazione tra diverse università, come il Campus Biomedico di Roma, centri di ricerca e ospedali europei, ribattezzata “LifeHand2”. L’ingegner Micera e il suo team hanno “rafforzato” la protesi di mano con sensori che rilevano le informazioni riguardanti il contatto. Ciò è stato realizzato misurando la tensione all’interno dei tendini artificiali che controllano il movimento del dito, trasformandola in corrente elettrica. Tuttavia questo segnale elettrico è troppo “grosso” affinché possa essere percepito dal sistema nervoso.

Utilizzando algoritmi computerizzati, gli scienziati hanno trasformato il segnale elettrico in un impulso che i nervi sensoriali riescono a interpretare. Il senso del tatto è stato realizzato inviando in maniera digitale il segnale raffinato, attraverso i cavi di quattro elettrodi che sono stati impiantati in maniera chirurgica in ciò che rimane dei nervi dell’arto superiore di Sørensen. Gli elettrodi collegati ai nervi sono ultra sottili e precisi e sono stati sviluppati da un gruppo di ricerca guidato da Thomas Stieglitz dell’Università di Friburgo, in Germania. Questi hanno permesso di trasmettere segnali elettrici estremamente deboli al sistema nervoso, in maniera diretta.

Si è dovuto effettuare un lungo e complesso lavoro di attività di ricerca preliminare per assicurarsi che gli elettrodi continuassero a funzionare addirittura dopo la formazione del tessuto cicatriziale post-chirurgico. È anche la prima volta che tali elettrodi sono stati impiantati in maniera trasversale nel sistema nervoso periferico di un amputato. Gli elettrodi sono stati rimossi dopo 30 giorni per motivi di sicurezza imposti sugli attuali processi clinici. Il passo successivo comporta la possibilità dell’impianto di elettrodi per una durata di anni. Questo implicherà la miniaturizzazione dei sistemi elettronici di reazione sensoriale per colui che porterà la protesi.

Inoltre, gli scienziati perfezioneranno la tecnologia sensoriale per migliorare la risoluzione del tatto e per aumentare la consapevolezza del movimento angolare delle dita. Professore dell’Epfl e della Scuola Superiore Sant’Anna, Silvestro Micera dichiara: “questa è la prima volta in neuroprotesica che la reazione sensoriale sia stata restaurata e usufruita da un amputato in tempo reale per controllare un arto artificiale”, afferma Micera, che aggiunge: “questi risultati aprono a possibilità cliniche molto promettenti a favore degli amputati. Nel giro di pochi anni a partire da adesso, questa tecnologia potrebbe diventare clinicamente disponibile. È incredibile per me vedere che la reazione sensoriale stia diventando possibile. Lo sognavo e stavo lavorando per questo, fin da quando ero studente di dottorato quindici anni fa”.

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