Mano cyborg, le protesi artificiali del futuro
Come un cyborg, la mano bionica integrata nel corpo. E' la prima al mondo. Si può controllare ogni dito. I cyborg dei film di fantascienza non sono ancora diventati realtà, ma un nuovo passo in quella direzione arriva dalla prima mano bionica completamente integrata nel corpo di un uomo: una complessa operazione chirurgica ha infatti consentito di incorporare sensori e di impiantare la protesi robotica a livello muscolare, scheletrico e nervoso contemporaneamente. Questo ha permesso al paziente, che ha un'amputazione al di sopra del gomito, un controllo senza precedenti su ogni singolo dito della mano artificiale.
Il primo caso documentato di un individuo il cui corpo è stato modificato chirurgicamente per incorporare sensori ed un impianto muscolo-scheletrico (fonte: Chalmers University of Technology/Anna-Lena Lundqvist) Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine, si deve alla ricerca coordinata dal Centro svedese per la Ricerca sulla Bionica e sul Dolore di Göteborg, alla quale l'Italia ha collaborato con l'Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna e la Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa. "Nel campo delle protesi robotiche l'aspettativa è altissima, ma i passi avanti fatti negli ultimi anni sono davvero eccezionali", dice Enzo Mastinu, ricercatore dell'Istituto di BioRobotica del Sant'Anna, che ha partecipato allo studio guidato da Max Ortiz Catalan del Cbpr. "Il risultato ottenuto conferma il grande potenziale di questo tipo di protesi - afferma Mastinu - che in questo caso ha visto anche l'utilizzo di tecniche di chirurgia molto avanzate". Le protesi sono la soluzione più comune per sostituire un arto perduto, ma risultano spesso difficili da controllare e offrono movimenti molto limitati. La fonte preferita per il controllo delle mani bioniche sono i muscoli residui presenti nel moncone: i pazienti, infatti, possono contrarre questi muscoli volontariamente e, in questo modo, comandare la protesi. La situazione, però, si complica in caso di amputazioni a livelli superiori, ad esempio sopra il gomito, perché in quel caso non rimangono molti muscoli utilizzabili. Per aggirare questi ostacoli, i ricercatori hanno riconfigurato l'arto dell'uomo in modo da poter integrare la protesi sia elettricamente che meccanicamente. Gli autori dello studio hanno infatti sezionato i nervi periferici rimasti nell'arto ridistribuendoli su nuovi muscoli. "È stato prelevato del tessuto muscolare dagli arti inferiori, creando così dei nuovi siti muscolari artificiali nel braccio", spiega Mastinu. "A questi siti è stata data nuova vita effettuando il collegamento con i nervi: in questo modo - prosegue il ricercatore della Scuola Sant'Anna - abbiamo ottenuto nuovi segnali di controllo per la protesi che trasportano molte più informazioni, tradotte in movimento da algoritmi basati sull'Intelligenza Artificiale". La mano bionica, inoltre, è stata unita all'osso residuo tramite un impianto in titanio, che consente una connessione più comoda ed efficiente. "Si tratta della stessa tecnica di ancoraggio utilizzata per gli impianti dentali e permette una connessione a livello sia meccanico che elettrico", commenta Enzo Mastinu. "Purtroppo in Italia è ancora poco usata, mentre in molti altri Paesi sta diventando lo standard". La nuova mano robotica ha richiesto anche molto apprendimento, sia per l'uomo che l'ha ricevuta sia per i ricercatori: "la parabola di apprendimento del paziente è stata davvero formidabile - conclude il ricercatore italiano - dopo poco tempo è riuscito addirittura a partecipare al Cybathlon", le olimpiadi dei cyborg. Read the full article