La protesi del futuro semplifica le azioni quotidiane
Un gruppo di ricerca italiano ha sviluppato la prima mano protesica a controllo magnetico al mondo, grazie a cui le persone amputate possono eseguire azioni come raccogliere una moneta, aprire un barattolo e allacciare le scarpe. La mano non richiede né fili né connessioni elettriche per controllare il movimento delle dita, ma solo magneti e muscoli.
Il potere di minuscoli magneti
Questo risultato è stato possibile grazie allo sviluppo di un’interfaccia innovativa tra l’arto residuo della persona amputata e la mano robotica che decodifica le intenzioni motorie. Il sistema, nato da un’idea di un gruppo di ricerca sostenuto dal progetto MYKI, finanziato dall’UE, prevede l’impianto di magneti grandi pochi millimetri nei muscoli residui dell’avambraccio. L’impianto, integrato con la mano robotica Mia Hand sviluppata da Prensilia, uno spin-off del progetto MYKI coordinato dalla Scuola Superiore Sant’Anna, è stato testato con successo sul primo paziente per un periodo di sei settimane. I risultati sono stati presentati nella rivista «Science Robotics». Ora un altro progetto finanziato dall’UE, MYTI, si propone di sviluppare ulteriormente la soluzione per permetterne l’adozione in contesti di cura standard. La persona che ha partecipato alla sperimentazione è un paziente di nome Daniel, di 34 anni, che ha perso la mano sinistra nel settembre 2022. «All’improvviso mi sono ritrovato senza una mano: un momento prima ce l’avevo e un momento dopo non c’era più», spiega in un articolo pubblicato sul sito web della Scuola Sant’Anna. Il paziente è stato scelto per lo studio perché riusciva a percepire la sua mano come se fosse ancora presente e i muscoli residui dell’arto rispondevano ai comandi del cervello. Ad aprile 2023 si è sottoposto a un intervento chirurgico per impiantare dei magneti nel braccio. «È un progresso significativo nel campo della medicina protesica avanzata», commenta il coautore dello studio, il dottor Lorenzo Andreani dell’Ospedale Universitario di Pisa, attribuendo il successo dell’intervento alla selezione del paziente basata su criteri rigorosi. «Una delle sfide più complesse è stata l’identificazione dei muscoli residui nell’area dell’amputazione, che sono stati selezionati con precisione grazie alla risonanza magnetica preoperatoria e all’elettromiografia. Tuttavia, le condizioni effettive del tessuto, dovute a cicatrici e fibrosi, richiedevano un adattamento intraoperatorio.» Nel braccio del paziente sono stati impiantati sei piccoli magneti. L’équipe medica ha dovuto individuare e isolare il muscolo per ogni magnete, posizionare il magnete e verificare che il campo magnetico fosse orientato nello stesso modo. «Per facilitare il collegamento tra il braccio residuo dove sono stati impiantati i magneti e la mano robotica, abbiamo realizzato una presa protesica in fibra di carbonio contenente il sistema elettronico in grado di localizzare il movimento dei magneti», spiega il prof. Christian Cipriani della Scuola Sant’Anna, autore senior dello studio. I risultati hanno superato di gran lunga le aspettative. Il paziente era infatti in grado di controllare i movimenti delle dita, di afferrare e spostare oggetti di forme diverse e di eseguire azioni come aprire un barattolo, usare un cacciavite e tagliare con un coltello. Riusciva persino a controllare la forza nell’afferrare oggetti fragili. «Questo risultato premia un percorso di ricerca lungo decenni», afferma il prof. Cipriani. «Abbiamo finalmente sviluppato una protesi funzionale che soddisfa le esigenze di una persona che ha perso una mano.» L’équipe è ora pronta a estendere questi risultati a una gamma più ampia di amputazioni. Il progetto MYKI (A Bidirectional MyoKinetic Implanted Interface for Natural Control of Artificial Limbs) si è concluso nel 2023. Il progetto MYTI (MYokinetic Towards Innovation), della durata di 18 mesi, terminerà a ottobre 2025. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto MYKI progetto MYTI
Parole chiave
MYKI, MYTI, protesi, mano, mano robotica, amputato, muscolo, braccio, magnete