Tre nuovi progetti di protesi bioniche sviluppati in Italia per il recupero delle funzionalità motorie in persone amputate
Nel campo delle protesi bioniche di arto superiore sono destinati a imprimere un’ulteriore accelerazione ai progressi raggiunti negli ultimi anni: sono i tre progetti al via presso l’Università Campus Bio-Medico di Roma in collaborazione con il Centro Protesi Inail di Budrio (BO) e con la partecipazione della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
Si tratta di tre progetti nel campo della bionica e delle tecnologie assistive low-cost, chiamati “WiFi-MyoHand”, “RGM5” e “3D-AID”. In particolare “WiFi-MyoHand” svilupperà una nuova protesi bionica con ritorno sensoriale grazie a un sistema di stimolazione neurale completamente impiantabile e wireless; “RGM5” svilupperà nuove procedure di chirurgia bionica per l’adattamento del corpo dell’amputato alle protesi più innovative e restituirà la propriocezione; “3DAID” realizzerà protesi e ortesi di mano innovative “low-cost” grazie all’utilizzo di tecniche avanzate di prototipazione rapida con stampa 3D.
La presentazione dei tre progetti presso l’ateneo romano ha visto la presenza di Andrea Rossi, direttore generale dell’Università Campus Bio-Medico di Roma, del prorettore alla ricerca, prof. Eugenio Guglielmelli, del prof. Vincenzo Denaro, primario emerito dell’Unità di Ortopedia e Traumatologia, della prof.ssa Loredana Zollo, presidente del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica, del prof. Vincenzo Di Lazzaro, preside della Facoltà di Medicina e Chirurgia e del prof. Giovanni Di Pino, direttore del Next Lab – Neurofisiologia e Neuroingegneria dell’Interazione Uomo-Tecnologia. Per l’Inail erano presenti, tra gli altri, l’ing. Emanuele Gruppioni, direttore tecnico Area ricerca Centro Protesi Inail, e l’ing. Angelo Davalli, responsabile formazione tecnica e sanitaria, mentre per la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa il prof. Christian Cipriani, direttore dell’Istituto di BioRobotica.
“L’avvio dei progetti in collaborazione con Inail e Scuola Superiore Sant’ Anna di Pisa è un momento molto importante per l’Università Campus Bio-Medico di Roma – ha dichiarato Andrea Rossi, direttore generale dell’Università Campus Bio-Medico di Roma – Siamo orgogliosi di poter sviluppare alcuni dei nostri progetti più ambiziosi con partner storici e prestigiosi come Inail e Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Al termine di un anno difficile, ma che apre a grandi opportunità future, rafforzare i rapporti di collaborazione scientifica esistenti significa avere la possibilità di realizzare iniziative dal grande impatto sociale futuro, consapevoli che la ricerca di soluzioni per la salute e il benessere della persona è elemento centrale nella nostra missione di ateneo”.
“L’Inail è da tempo impegnato nell’attività di ricerca di soluzioni innovative in ambito protesico e riabilitativo – afferma Emanuele Gruppioni, direttore tecnico Area ricerca Centro Protesi Inail – Attraverso la propria esperienza, ha infatti creato un “network” basato sulla collaborazione fra centri di ricerca, strutture sanitarie e altri soggetti interessati a beneficio della ricerca di base e del trasferimento tecnologico, con l’obiettivo di influire positivamente sulla qualità della vita dei propri assistiti. La collaborazione tra il Centro Protesi Inail e l’Università Campus Bio-Medico di Roma, avviata nel 2013, ha consentito di ottenere importanti risultati. Abbiamo un identico approccio al paziente, perché per entrambi la ricerca ha come finalità l’innovazione al servizio della persona con disabilità. Con questi nuovi progetti, denominati “WiFi-MyoHand”, “RGM5” e “3D-AID” intendiamo rafforzare il know-how condiviso per affrontare ora sfide più complesse. Sono progetti di alto profilo tecnico-scientifico che porteranno a sistemi, dispositivi e metodiche innovative a concreto beneficio degli assistiti dell’Inail”.
I tre progetti in sintesi:
“WiFi-MyoHand” – Sistema impiantabile ottimizzato per l’interfacciamento con il sistema nervoso periferico e il controllo della protesi di arto superiore
Della durata di tre anni, il progetto punta a ripristinare la sensibilità tattile attraverso interfacce neurali impiantate e a soluzioni innovative di stimolazione periferica completamente impiantabili e wireless. Vuole inoltre migliorare il controllo della protesi attraverso griglie di elettrodi elettromiografici ad alta densità e tecniche avanzate di elaborazione del segnale muscolare. Il lavoro delle diverse équipe si concentrerà sullo sviluppo di un sistema di stimolazione neurale completamente impiantabile per consentire l’utilizzo della protesi a casa e un controllo della protesi a elevata destrezza nello svolgimento di compiti di vita quotidiana, grazie alla ritrovata sensibilità tattile. Il progetto, diretto dalla professoressa Loredana Zollo e dall’ing. Francesca Cordella come co-responsabile, coinvolge il CREO Lab della facoltà di Ingegneria dell’Università Campus Bio-Medico di Roma insieme all’area clinica del Policlinico Universitario Campus Bio-Medico rappresentata dalle Unità di Ortopedia e Traumatologia, di Neurologia, Neurofisiologia, Neurobiologia, di Medicina Fisica e Riabilitativa e dal Next Lab, il Centro Protesi Inail di Budrio oltre all’Artificial Hands Area dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, diretto dal prof. Christian Cipriani, per lo sviluppo della protesi sensorizzata.
“RGM5” – (Re)-Give Me Five, Exploring new frontiers in prosthetic surgery
Si concentra sul moncone dell’arto superiore della persona amputata e lavora sullo sviluppo di procedure di chirurgia bionica per la revisione e la funzionalizzazione del moncone come la Targeted Muscle Reinnervation (TMR) e l’osteointegrazione in modo da renderlo in grado di ospitare moderne protesi bioniche. Il progetto opera contemporaneamente nell’ambito clinico e in quello ingegneristico legato al ritorno sensoriale in ambito propriocettivo. Inoltre, il progetto mira ad attivare un centro di Chirurgia Bionica presso il Policlinico Universitario Campus Bio-Medico che sia un punto di riferimento nazionale per i pazienti amputati di arto. Diretto dal prof. Vincenzo Denaro (insieme ai Prof. Vincenzo Di Lazzaro e Giovanni Di Pino come co-responsabili) il progetto durerà tre anni e vede come capofila l’area clinica del Policlinico Universitario Campus Bio-Medico con le unità di Ortopedia e Traumatologia, Neurologia, Neurofisiologia, Neurobiologia, e Next Lab, il coinvolgimento dell’unità di Medicina Fisica e Riabilitativa e del CREO Lab della Facoltà di Ingegneria e la partecipazione dell’Artificial Hands Area della Scuola Superiore Sant’ Anna di Pisa, per quanto riguarda la sensibilità propriocettiva, in collaborazione con il Centro Protesi INAIL di Budrio.
“È fondamentale che INAIL dia continuità a questi progetti di frontiera sulla “mano bionica” e che centri di ricerca importanti come l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e Università Campus Bio-Medico di Roma collaborino insieme – afferma Christian Cipriani, direttore dell’Istituto di BioRobotica, Scuola Superiore Sant’Anna. Questi progetti da un lato consentiranno di diffondere certe pratiche chirurgiche all’avanguardia anche in Italia, e dall’altro alimentano un virtuoso sistema che porta innovazione nelle pratiche assistive e nelle protesi. Il processo è lento, si sa, ma è anche grazie a queste iniziative che si sta rivoluzionando il mondo della protesica d’arto”.
“3D-AID” – Protesi bioniche di mano ed ausili robotici esoscheletrici a basso costo
Il progetto intende sviluppare protesi e esoscheletri di mano, innovativi e “low cost”, grazie all’utilizzo delle avanzate tecniche di prototipazione rapida con stampa 3D. È guidato dal CREO Lab della Facoltà di Ingegneria dell’Università Campus Bio-Medico di Roma (responsabile prof.ssa Loredana Zollo, co-responsabile Ing. Fabrizio Taffoni) e vede il coinvolgimento dell’area clinica attraverso le Unità di Ortopedia e Traumatologia, di Neurologia, Neurofisiologia, Neurobiologia, di Medicina Fisica e Riabilitativa e del Next Lab. A partire dallo studio della biomeccanica umana, il progetto delinea soluzioni di protesi e ortesi personalizzate per il paziente, progettate e fabbricate attraverso un processo innovativo di stampa 3D che integra le tecnologie abilitanti dell’IoT (Internet of Things) quali “manifattura additiva”, “modellazione virtuale” e “cloud”. Determinante sarà il ruolo del Centro Protesi Inail di Budrio (Bo) e della sua filiale di Lametia Terme nella definizione del processo di fabbricazione con stampa 3D di ultima generazione e la verifica sperimentale delle tecnologie sviluppate.