Sanita': Pisa, camminare di nuovo con gambe bioniche

(AGI) - Pisa, 16 mar. - Nuovi sistemi robotici, leggeri eindossabili, autentiche "gambe bioniche", restituiscono lapossibilita' di una camminata piu' efficiente e con minoresforzo fisico a persone che hanno subito l'amputazione degliarti inferiori, al di sopra del ginocchio, riducendo il rischiodi cadute e imprimendo ai movimenti la regolarita' di unafalcata ritmica e sicura, in questo caso ottenuta sia grazie auna nuova protesi robotica sia a un innovativo tutore robotico.Tornare a muoversi camminando in autonomia sara' possibilegrazie al progetto europeo triennale Cyberlegs (acronimo di"The CYBERnetic LowEr-Limb CoGnitive Ortho-prosthesis") appenaconcluso e

(AGI) - Pisa, 16 mar. - Nuovi sistemi robotici, leggeri eindossabili, autentiche "gambe bioniche", restituiscono lapossibilita' di una camminata piu' efficiente e con minoresforzo fisico a persone che hanno subito l'amputazione degliarti inferiori, al di sopra del ginocchio, riducendo il rischiodi cadute e imprimendo ai movimenti la regolarita' di unafalcata ritmica e sicura, in questo caso ottenuta sia grazie auna nuova protesi robotica sia a un innovativo tutore robotico.Tornare a muoversi camminando in autonomia sara' possibilegrazie al progetto europeo triennale Cyberlegs (acronimo di"The CYBERnetic LowEr-Limb CoGnitive Ortho-prosthesis") appenaconcluso e finanziato dalla Commissione Europea con 2.5 milionidi euro suddivisi tra 5 istituzioni riunite in consorzio,nell'ambito del "Settimo Programma Quadro", con ilcoordinamento dell'Istituto di BioRobotica della ScuolaSuperiore Sant'Anna di Pisa. Il progetto "Cyberlegs" e' stato lanciato nel 2012 da MariaChiara Carrozza, allora rettore della Scuola SuperioreSant'Anna di Pisa e bioingegnere; Maria Chiara Carrozza e'stata anche la prima coordinatrice. Le malattie del sistemavascolare periferico sono la principale causa di amputazioneagli arti inferiori (sono definite "amputazioni vascolari") e,in totale, circa l'80 per cento delle amputazioni rientra inquelle di "tipo vascolare". Fra tutte le possibili amputazioni,quelle transfemorali (al di sopra del ginocchio) risultanoparticolarmente invalidanti. Gli amputati transfemorali devonosostenere uno sforzo fisico e cognitivo piu' intenso e anche illoro cammino, qualora sia amputato anche un solo arto, apparemeno stabile. In Europa gli amputati transfemorali sono stimatiin circa 30 mila ogni anno. In questo contesto si e' sviluppatoil progetto Cyberlegs che ha raggiunto l'obiettivo di testarein via preliminare nuove tecnologie robotiche indossabili peraiutare gli amputati transfemorali a recuperare un cammino piu'naturale ed efficiente, sviluppando applicazioni che hanno gia'dimostrato la loro funzionalita' nelle settimane di testpre-clinici condotti a Firenze. Il sistema "Active Pelvis Orthosis", lo "zainetto" cheagevola il movimento. Il progetto ha messo a punto un'ortesibilaterale di bacino (un sofisticato tutore), robotizzata ecapace di assistere il movimento che permette di flettere e diestendere l'anca. Il dispositivo, che appare contenuto in unasorta di zainetto, e' stato progettato per essere ergonomico equindi adattarsi alla schiena senza alterarne la postura. Invirtu' di un meccanismo che segue la naturale biomeccanicadell'anca la coppia che permette il movimento risulta sempreallineata con l'asse che garantisce la sua estensione e la suaflessione. Questo dispositivo agisce attraverso batterie,presenta un'autonomia di tre ore e permette agli amputati dicamminare tanto all'interno quanto all'esterno. Utilizzandoschemi di controllo bio-ispirati, basati su quelle che vengonodefinite "primitive motorie", e usando attuatori (sistemi dimovimento), il dispositivo non pone ostacoli alla capacita' eall'intenzione motoria della persona amputata che lo indossa eche riceve un'assistenza motoria gentile e naturale, se equando e' necessario. La nuova protesi transfemoralemotorizzata permette di camminare, di sedersi, di salire o discendere le scale, dimenticando la sedia a rotelle. In virtu'dell'utilizzo di elementi elastici passivi, uniti ad attuatorielettromagnetici che permettono il movimento sia per il giuntodel ginocchio sia della caviglia, la protesi permette allapersona amputata di riprendere un cammino piu' fisiologico edefficiente dal punto di vista energetico. Da una parte, imotori possono fornire energia durante la fase di appoggio,dall'altra parte gli elementi elastici passivi possonoassorbire l'impatto con il terreno, garantendo la naturaleflessione del ginocchio durante la fase del carico. Inaggiunta, i motori forniscono assistenza nel passaggio dallapostura seduta a quella eretta e viceversa. L'interfaccia conla protesi e' ottenuta attraverso sensori che possono essereindossati, costituiti da scarpe "intelligenti", equipaggiatecon sensori di pressione ed una rete di sette sensoriinerziali, solidali con ciascuno dei sei principali segmentianatomici degli arti inferiori e con il tronco. (AGI) (AGI) -Pisa, 16 mar. - Un'altra frontiera esplorata con successo si e'concretizzata nell'unione tra protesi transfemorale conl'ortesi (tutore) attiva di bacino. Il dispositivo e' statodefinito dai ricercatori "orto-protesi". L'idea ha avutoorigine dalla considerazione secondo la quale, in futuro, gliamputati potrebbero beneficiare di una protesi unita aun'ortesi (tutore). Mentre la protesi sostituisce l'artomancante, l'ortesi puo' compensare le inefficienze del camminoderivanti dal fatto che la protesi, sebbene avanzata, non e' ingrado di restituire un cammino efficiente come quello naturale.L'idea e' stata testata in via preliminare coinvolgendo quattroamputati e tutti sono stati in grado di muoversi con questosistema. Cyberlegs ha affrontato altre due sfide scientifiche.La prima riguardava la creazione di un collegamentobidirezionale con la protesi. Il progetto ha sviluppato unsistema miniaturizzato che la persona puo' indossare eattraverso i quali ricevere una sorta di ritmo, che glipermette di riprendere e di mantenere un cammino piu'simmetrico. La seconda sfida era dedicata al rischio di cadute.Il progetto ha messo a punto strategie per riconoscere in temporeale un possibile scivolamento. L'idea, che sara' sviluppatain un'ottica di lungo periodo, e' che il sistema robotico possafornire un'assistenza che mitighi il rischio di caduta, dopoaver riconosciuto in tempo reale l'inizio dello scivolamento.Con i risultati ottenuti, Cyberlegs ha aperto la strada versouna nuova generazione di sistemi robotici protesici e ortesici.Nel fututo, le tecnologie derivate dal progetto saranno ancoraingegnerizzate e validate nella pratica clinica, in manierasistematica.(AGI).