La protesi alla mano che sente calore e contatto

PISA — Percepire il calore e il contatto anche attraverso una mano protesica. La nuova tecnologia, frutto della collaborazione scientifica tra la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e l'École Polytechnique Fédérale di Losanna, ha permesso a Fabrizio, un uomo di 57 anni con un’amputazione transradiale, di distinguere e ordinare manualmente oggetti a temperature differenti e a percepire il contatto con altre persone.

“Quando uno dei ricercatori ha posizionato il sensore sul proprio corpo - ha raccontato Fabrizio- per me è stata un’emozione fortissima. Ho potuto sentire il calore di un’altra persona con la mia mano fantasma. È stato come riattivare una connessione che avevo perduto”. La nuova tecnologia è stata presentata in uno studio pubblicato sulla rivista Med (Cell Press).

Si tratta di un approccio rivoluzionario anche perché, come spiega una nota della Scuola superiore Sant'Anna, utilizza un’elettronica di largo consumo, e può essere integrato negli arti protesici disponibili in commercio senza richiedere un intervento chirurgico.

"La temperatura è una delle ultime frontiere per restituire la sensibilità alle mani robotiche. Per la prima volta, siamo davvero vicini a restituire l'intera gamma di sensazioni alle persone amputate" commenta Silvestro Micera, autore senior della ricerca.

La fase di sperimentazione è stata eseguita al Centro Protesi Inail di Vigorso di Budrio (Bologna) con la collaborazione del dottor Emanuele Gruppioni (Inail) e della sua équipe, che hanno effettuato i test clinici con gli amputati. Il dispositivo è stato integrato nella protesi personale del paziente ed è stato collegato in un punto dell’arto residuo che suscitava sensazioni termiche nel dito indice fantasma della persona.

“La ricchezza e il realismo delle sensazioni fornite dalle interfacce bioniche ai pazienti amputati è la vera chiave dell’embodiment e quindi dell’efficacia di una protesi nel sostituire un arto naturale nello svolgimento delle attività della vita quotidiana. La ricerca scientifica, gli studi clinici con i pazienti e lo sviluppo tecnologico sono gli ingredienti per addivenire a soluzioni che ambiscono a ricreare quella perfezione che ad oggi solo la natura è riuscita a sviluppare” dichiara l’ingegnere Gruppioni.

Il team di ricerca ha testato la capacità della persona amputata di distinguere tra oggetti di temperatura e di materiali diversi. In particolare, il paziente è stato in grado di discriminare tra tre bottiglie visivamente indistinguibili contenenti acqua fredda, acqua a temperatura ambiente e acqua calda con un'accuratezza del 100%, mentre, senza il dispositivo, la sua accuratezza si fermava al 33%. È anche migliorata la sua capacità di classificare con precisione e rapidità cubetti di metallo di diverse temperature.

Inoltre, il paziente riusciva meglio a distinguere quando entrava in contatto da bendato con braccia umane o con braccia protesiche: dal 60% senza il dispositivo all'80% con il dispositivo. "Il nostro obiettivo - spiega l'autore senior Solaiman Shokur- è sviluppare un sistema multimodale che integri tatto, percezione e temperatura".

La tecnologia sviluppata dal team della Scuola Superiore Sant’Anna e École Polytechnique Fédérale al momento è stata testata in laboratorio. Il prossimo passo sarà quello di rendere il dispositivo pronto per l’uso domestico e di integrare le informazioni termiche provenienti da più punti dell'arto fantasma di un amputato.

“Questo studio – conclude Micera – apre la strada a protesi di mano più naturali che restituiscono una gamma completa di sensazioni, offrendo agli amputati una percezione più ricca e naturale”.

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