Una mano bionica si fonde con l’osso e il sistema nervoso di una donna

Una protesi bionica si integra con l'osso e il sistema nervoso di una donna

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Cinquanta anni fa, la serie televisiva “L’uomo da sei milioni di dollari” ha esaltato un mondo futuristico di bionica che cambia la vita con la frase emozionante: “Possiamo ricostruirlo, abbiamo la tecnologia”.

Tagliamo al 2023 e sembra che i ricercatori in Svezia abbiano mantenuto questa promessa.

Una donna svedese che ha perso la mano destra in un incidente agricolo più di 20 anni fa è stata equipaggiata con successo con un’appendice bionica unica nel suo genere, riporta un team di ricercatori svedesi, australiani, italiani e americani nell’edizione del 11 ottobre della rivista Science Robotics.

I ricercatori hanno definito la scienza alla base della tecnologia “rivoluzionaria”, perché l’arto artificiale si è completamente integrato con i nervi, le ossa e i muscoli del paziente negli anni successivi al suo impianto nel 2017.

La paziente di 50 anni, identificata in un comunicato stampa pubblicizzato solo come “Karin”, ha dichiarato che il risultato è stato un miglioramento drammatico nella funzione e molto meno dolore.

Prima della nuova mano bionica, “sembrava di avere costantemente la mano in un tritacarne”, ha detto in un comunicato stampa della Scuola Sant’Anna di Studi Avanzati di Pisa, una delle università coinvolte nella ricerca.

Karin aveva due tipi di dolore: dolore alla cicatrice, dove era avvenuta l’amputazione sotto al gomito, e dolore fantasma. Questo è un fenomeno comune in cui un paziente percepisce dolore anche dopo che l’arto è stato rimosso.

Per affrontare il problema, Karin ha detto di aver preso “alte dosi di vari antidolorifici”.

Inoltre, i dispositivi protesici standard che aveva prima erano scomodi e ingombranti.

La nuova mano bionica ha risolto tutti questi problemi, secondo Karin e un team di ricercatori svedesi, australiani, italiani e americani che l’hanno sviluppata.

Dopo la procedura di impianto, l’intensità del dolore all’arto fantasma di Karin è scesa da 5 a 3 su una scala del dolore da 10 punti.

E il dolore alla cicatrice, che un tempo registra un 6, ora è sparito.

“Oggi ho bisogno di molto meno farmaci”, ha detto Karin, aggiungendo di avere anche un “miglior controllo sulla mia protesi”.

Lo scarso controllo è uno dei principali problemi dei dispositivi protesici standard, ha detto il leader dello studio Max Ortiz-Catalan. È direttore del Center for Bionics and Pain Research di Mölndal, in Svezia, e capo della ricerca sulle protesi neurali presso il Bionics Institute dell’Ospedale di St. Vincent a Melbourne, in Australia.

“Ci sono diverse protesi sofisticate, ma i pazienti faticano a controllare tutte le loro funzioni in modo affidabile e intuitivo”, ha osservato Ortiz-Catalan.

Ha aggiunto che tali dispositivi sono tipicamente scomodi e/o dolorosi “perché di solito sono fissati all’arto residuo utilizzando una calza che comprime fortemente la pelle”.

Per affrontare questi svantaggi, gli investigatori hanno deciso di testare il potenziale di un nuovo dispositivo per mano robotica sviluppato da Prensilia, un’azienda di robotica italiana.

Soprannominato “Mia Hand”, il dispositivo è stato progettato per consentire ai pazienti di eseguire fino all’80% delle attività quotidiane di routine, ha affermato l’azienda.

Inoltre, è pensato per essere personalizzabile dal punto di vista estetico, per contribuire a ridurre lo stigma che le persone con arti artificiali spesso affrontano.

La tecnologia rende la Mia Hand una vera meraviglia.

“È collegata direttamente allo scheletro, utilizzando impianti ossei integrati”, ha detto Ortiz-Catalan.

Nel tempo, il tessuto osseo avvolge il titanio nel dispositivo protesico, creando una forte connessione tra il corpo e la bionica.

Quegli impianti, ha aggiunto Ortiz-Catalan, “servono anche come canale di comunicazione tra la protesi e gli elettrodi impiantati nei nervi e nei muscoli”.

Gli elettrodi raccolgono informazioni sul controllo nervoso localizzato. Queste informazioni vengono poi trasmesse esternamente a un computer, che utilizza software di intelligenza artificiale per guidare l’uso della mano.

La mano è anche dotata di sensori che creano un feedback sensoriale tra i nervi del paziente e qualsiasi oggetto con cui la mano bionica interagisce.

L’idea è quella di unire il sistema nervoso del paziente all’elettronica protesica, con l’obiettivo di ridurre il dolore e migliorare il controllo.

Il braccio bionico è anche progettato per essere facile da usare. Da quando ha ottenuto la sua nuova mano, Karin è stata in grado di rimuoverla facilmente e in modo indipendente a letto.

Tuttavia, lei è solo la prima paziente che ha lavorato con “questo nuovo concetto di una mano bionica altamente integrata”, ha osservato Ortiz-Catalan. La ricerca e lo sviluppo continuano.

“Non siamo ancora ad un livello di funzionalità di un arto biologico”, ha detto.

Allo stesso tempo, però, l’uso confortevole ed efficace della protesi nelle attività quotidiane di Karin “è un promettente testamento alle potenziali capacità rivoluzionarie di questa nuova tecnologia per le persone che affrontano la perdita di un arto”, ha detto Ortiz-Catalan.

Maggiori informazioni

Puoi trovare ulteriori informazioni sui dispositivi bionici presso il National Institutes of Health degli Stati Uniti.

FONTI: Max Ortiz-Catalan, PhD, direttore, Center for Bionics and Pain Research, Mölndal, Svezia, e responsabile della ricerca sulle protesi neurali, Bionics Institute, St. Vincent’s Hospital, Melbourne, Australia; Sant’Anna School of Advanced Studies, comunicato stampa, 11 ottobre 2023; Science Robotics, 11 ottobre 2023