L'amputato sopra il gomito controlla le singole dita bioniche

Feb 20, 2024

4 agosto 2023 Riabilitazione Conn Hastings

I ricercatori della Chalmers University of Technology in Svezia hanno sviluppato una nuova tecnica che potrebbe consentire agli amputati sopra il gomito di utilizzare meglio le protesi robotiche, compresi i movimenti individuali delle dita. A differenza degli amputati sotto il gomito, questi pazienti hanno un numero più limitato di muscoli residui con cui produrre un controllo preciso di molteplici strutture bioniche, come le dita bioniche. Per risolvere questo problema, questi ricercatori hanno eseguito una procedura chirurgica su un amputato sopra il gomito e hanno riconfigurato i suoi nervi periferici per creare piccoli costrutti neuromuscolari serviti da una serie di sensori. Ciò ha aumentato notevolmente la capacità dell’amputato di esercitare un controllo specifico su più elementi di una protesi robotica e può rappresentare una mappa stradale per aumentare la destrezza e il controllo di tali pazienti.

Le protesi robotiche rappresentano un enorme passo avanti nel consentire agli amputati di riacquistare parte della loro capacità di svolgere attività quotidiane. Tuttavia, le amputazioni variano a seconda del punto in cui vengono eseguite su un arto. In generale, per gli amputati degli arti superiori, le amputazioni sotto il gomito lasciano numerosi piccoli muscoli residui che potrebbero potenzialmente essere sfruttati per aiutare a controllare aspetti dell’arto robotico, come il movimento delle singole dita. Per le amputazioni sopra il gomito, tuttavia, ci sono meno opzioni in termini di muscoli rimanenti che possono essere utilizzati per controllare la protesi.

Per risolvere questo problema, questi ricercatori hanno creato un nuovo approccio che potrebbe offrire agli amputati sopra il gomito una maggiore scelta. Hanno eseguito la procedura su un amputato che si è offerto volontario per il progetto e hanno sezionato chirurgicamente i nervi periferici nella parte superiore del braccio residuo e ne hanno reindirizzato alcuni verso piccoli innesti muscolari liberi che includevano anche piccoli elettrodi. In effetti, questo ha creato tutta una serie di costrutti neuromuscolari artificiali che potevano essere utilizzati dal paziente per attivare i singoli componenti di un arto bionico.

La nuova architettura neuromuscolare era collegata a un arto bionico tramite un impianto in titanio che il team ha aggiunto chirurgicamente all'osso residuo, fornendo maggiore resistenza e comfort rispetto al classico adattamento "a incavo". Quando il paziente attiva i costrutti neuromuscolari secondo schemi specifici, gli algoritmi di intelligenza artificiale interpretano le sue intenzioni riguardo a movimenti specifici del suo arto bionico.

"In questo articolo, mostriamo che ricablare i nervi verso diversi obiettivi muscolari in modo distribuito e simultaneo non solo è possibile, ma favorisce anche un migliore controllo protesico", ha affermato Max Ortiz Catalan, un ricercatore coinvolto nello studio. “Una caratteristica fondamentale del nostro lavoro è che abbiamo la possibilità di implementare clinicamente procedure chirurgiche più raffinate e di incorporare sensori nelle strutture neuromuscolari al momento dell’intervento, che poi colleghiamo al sistema elettronico della protesi tramite un’interfaccia osteointegrata. Gli algoritmi dell’intelligenza artificiale si occupano del resto”.

Guarda alcuni video che spiegano e dimostrano la ricerca di seguito:

Studio sulla rivista Science Translational Medicine: controllo migliorato di un arto protesico creando chirurgicamente costrutti elettroneuromuscolari con elettrodi impiantati

Via: Chalmers University of Technology

Conn Hastings

Conn Hastings ha conseguito un dottorato di ricerca presso il Royal College of Surgeons in Irlanda per il suo lavoro nel campo della somministrazione di farmaci, studiando il potenziale degli idrogel iniettabili per fornire cellule, farmaci e nanoparticelle nel trattamento del cancro e delle malattie cardiovascolari. Dopo aver conseguito il dottorato di ricerca e completato un anno di ricerca post-dottorato, Conn ha intrapreso la carriera nell'editoria accademica, prima di diventare scrittore ed editore scientifico a tempo pieno, combinando la sua esperienza nel campo delle scienze biomediche con la sua passione per la comunicazione scritta.