Nuovo impianto di mano bionica consente il controllo di tutte le dita
Nuovo impianto di mano bionica per il controllo di tutte le dita
Un team multinazionale di ingegneri e chirurghi ha sviluppato una mano bionica con un alto livello di funzionalità in ogni dito, un significativo progresso per gli amputati.
Il team, proveniente dagli Stati Uniti, Svezia, Australia e Italia, ha sviluppato un modo per riconfigurare ciò che rimane degli arti di un paziente. Successivamente, hanno integrato sensori e un impianto scheletrico per collegarsi a una protesi sia elettricamente che meccanicamente.
Suddividendo i nervi periferici e redistribuendoli verso nuovi bersagli muscolari, l’arto bionico può accedere a molte più informazioni e l’utente può comandare molte articolazioni robotiche a suo piacimento, hanno dichiarato i ricercatori.
“Dimostriamo che ricollegare i nervi a diversi bersagli muscolari in modo distribuito e simultaneo non è solo possibile, ma favorisce anche un miglior controllo delle protesi”, ha detto Max Ortiz Catalan, direttore fondatore del Centro di Bionica e Ricerca sul Dolore (CBPR) e professore di bionica presso l’Università di Tecnologia Chalmers, entrambi in Svezia.
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“Un aspetto chiave del nostro lavoro è la possibilità di implementare procedure chirurgiche più raffinate e incorporare sensori nelle strutture neuromuscolari durante l’intervento chirurgico, che poi colleghiamo al sistema elettronico della protesi tramite un’interfaccia osseo-integrata”, ha detto in un comunicato stampa dell’università. “Gli algoritmi di intelligenza artificiale si occupano del resto”.
Anche se gli arti protesici vengono utilizzati principalmente per sostituire un arto perso, spesso sono difficili da controllare. Il movimento può anche essere limitato.
Poiché i pazienti possono contrarre i muscoli a loro piacimento, un’altra opzione è utilizzare i muscoli rimanenti nell’arto residuo per controllare le mani bioniche. Questo genera un’attività elettrica che può dire alla mano protesica cosa fare, come aprire o chiudere.
Tuttavia, quando l’amputazione avviene a un livello superiore, ad esempio sopra il gomito, non sono disponibili molti muscoli per fare ciò.
Gli arti protesici sono comunemente fissati da un manicotto che comprime l’arto residuo. Questo può causare fastidi ed essere meccanicamente instabile.
Un’alternativa è utilizzare un impianto in titanio nell’osso residuo. Lo studio afferma che questo fissaggio scheletrico consente una connessione meccanica più confortevole ed efficiente tra la protesi e il corpo.
Il paziente è stato in grado di controllare ogni dito di questa nuova mano bionica come se fosse la sua, hanno dichiarato i ricercatori.
“È gratificante vedere che la nostra innovazione chirurgica e ingegneristica all’avanguardia può fornire un così alto livello di funzionalità per una persona con un’amputazione del braccio”, ha detto il dott. Rickard Brånemark, collaboratore di ricerca presso il Massachusetts Institute of Technology e professore associato presso l’Università di Gothenburg in Svezia.
L’intervento chirurgico è stato eseguito presso l’Ospedale Universitario Sahlgrenska in Svezia dal dott. Paolo Sassu, che in precedenza ha guidato il primo trapianto di mano eseguito in Scandinavia.
“L’incredibile percorso che abbiamo intrapreso insieme agli ingegneri bionici del CBPR ci ha permesso di combinare nuove tecniche microchirurgiche con sofisticati elettrodi impiantati che forniscono il controllo di un singolo dito di un braccio protesico e un feedback sensoriale”, ha detto Sassu, ora dell’Istituto Ortopedico Rizzoli in Italia. “I pazienti che hanno subito un’amputazione del braccio potrebbero ora vedere un futuro più luminoso”.
I risultati sono stati riportati il 12 luglio su Science Translational Medicine.
Ulteriori informazioni
Il National Institutes of Health degli Stati Uniti ha ulteriori informazioni sulle protesi nel tempo.
FONTE: Chalmers University of Technology, comunicato stampa, 12 luglio 2023
