Organi artificiali e protesi: quando le tecnologie migliorano la qualità della vita

Dalla semplice cosmesi alla funzionalità sempre più avanzata. È il percorso che stanno compiendo le protesi artificiali destinate a chi, per incidente o malattia, abbia perso un arto. È un cammino che ha già migliorato sensibilmente la qualità di vita di chi è costretto a ricorrere alle protesi e che non sarebbe stato possibile se non ci fossero state ricerche e scoperte innovative nell’ambito dei materiali di produzione e dei sistemi capaci di far dialogare la protesi con il cervello di chi la indossa. Si parlerà anche di questi aspetti nel corso Organi artificiali e protesi, attivato al primo anno della Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica che sta per iniziare e prevede vari moduli. Uno di essi – quello dedicato appunto alle protesi di mani, gambe e braccia – è affidato alla prof.ssa Fanny Ficuciello. Proprio lei, insieme al prof. Bruno Siciliano, è la creatrice di Prisma Hand, che è stata definita “la mano robotica lowcost e stampabile in 3d”. Racconta la docente: “Quel lavoro, che è stato possibile grazie ai finanziamenti per i giovani ricercatori del programma Star – Federico II, Compagnia di San Paolo, Fondazione dell’Istituto Banco di Napoli – ha portato a costruire un prototipo di mano robotica sicuramente innovativo. Prevede una fascia posizionata sul braccio che sfrutta sia un sistema elettromiografico, sia comandi vocali, qualora altri segnali risultino insufficienti”. Prisma Hand I è uno dei primi risultati di MUSHA, una ricerca ampia sulla robotica chirurgica e di assistenza per lo sviluppo di generazioni future di strumenti che possano in maniera sempre più sofisticata supplire alla mancanza di arti naturali e farne le funzioni. “Una ricerca – sottolinea Ficuciello – sulla cooperazione tra essere umano e la sua estensione robotica”.
La ricerca in questo ambito – come racconterà la docente agli studenti i quali seguiranno il corso che sta per cominciare – è per sua natura multidisciplinare. “Io per esempio – sottolinea – sono laureata in Ingegneria Meccanica e sono arrivata ad occuparmi di robotica medica dopo un dottorato in Ingegneria informatica e sistemistica. Poi ci sono esperti di elettronica, di robotica e di neuroscienze”. C’è sempre un lavoro di squadra, dunque, dietro le scoperte e le innovazioni che cambiano la realtà degli arti artificiali. I risultati sono spesso sorprendenti e, quel che più conta, migliorano la qualità di vita di chi fa uso di questi dispositivi. “Grazie al lavoro di ricercatori e ad investimenti nel settore, oggi le protesi hanno sempre meno una valenza esclusivamente estetica, che pure è importante e non va trascurata, e sono sempre più intelligenti. In passato una mano artificiale serviva soprattutto a dare la parvenza di quella naturale, ad occultare la menomazione. Oggi invece questi arti possono aprirsi e chiudersi senza motori e si procede verso mani robotiche che si interfacciano con l’attività mioelettrica dei muscoli. Come, appunto, il prototipo al quale ho lavorato io. Si va verso arti capaci di restituire al cervello l’impressione della forza esercitata e di svolgere funzioni che si avvicinano sempre più a quelle degli arti naturali”.
È dunque una didattica strettamente collegata all’attività di ricerca quella che propone agli studenti del corso – dovrebbero essere una cinquantina – la prof.ssa Ficuciello. “I ragazzi – sottolinea – potranno venire nel Laboratorio di Robotica dove stiamo lavorando su una protesi di mano mossa da tre motori che abbia la capacità non solo di afferrare oggetti, ma di manipolare. Stiamo sviluppando una interfaccia di controllo condiviso”.  Significa – spiega – che “parte del movimento è realizzato dal paziente e parte dalla macchina utilizzando segnali. Per dare maggiori funzionalità cerchiamo di aggiungere movimenti che siano comandati dalla macchina. Una sorta di intelligenza artificiale. Uno dei motivi per i quali succede non di rado che si rifiutino le protesi è che è stressante controllarle. La nostra idea è di togliere un po’ di lavoro all’uomo e darlo alla macchina. Una cosa molto delicata che va testata, naturalmente”.
Il settore dell’ingegneria biomedica si conferma, dunque, tra quelli a più alto contenuto di innovazione tecnologica. È un campo, per di più, che promette a chi lo scelga ottime prospettive lavorative. “Sicuramente – conferma la docente – chi è ben motivato e studia con passione difficilmente resta disoccupato o finisce a svolgere attività che non abbiano a che fare con il suo profilo professionale”. Anche alla luce di queste considerazioni l’anno prossimo sarà attivato un nuovo corso in Robotica medica. “Ci sarà – anticipa la docente – una parte sulla chirurgia ed una sulla riabilitazione”. Nella prima gli studenti entreranno nel mondo affascinante, e forse anche un po’ inquietante, dei dispositivi che promettono di entrare in sala operatoria per svolgere funzioni di tipo strettamente chirurgico. Robot in camice bianco che potrebbero un giorno affiancare, ma sempre sotto la supervisione degli uomini, quelli in carne ed ossa.
Fabrizio Geremicca
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