In collaborazione con Progettare per la sanità Edra

ATLAS, il primo esoscheletro indossabile e utilizzabile in età pediatrica

ATLAS, il primo esoscheletro indossabile e utilizzabile in età pediatrica
Presentato al San Raffaele il nuovo robot dotato di una tecnologia elastica per la riabilitazione del cammino di bambini di età compresa tra quattro e dieci anni con diverse patologie

Si chiama Atlas e, insieme a Iron Man, è il mio nuovo supereroe”. Così Daniele, cinque anni, un’ischemia midollare perinatale, ha presentato il nuovo robot arrivato al San Raffaele. “La ricerca è indispensabile per una sanità migliore, gli IRCCS sono il luogo dove si può fare ricerca e innovazione ad alto livello” queste le parole del Ministro della Salute, Orazio Schillaci, “l’esoscheletro che oggi state presentando è interessante”  continua il Ministro “e trova applicazione nei pazienti più piccoli e fragili a cui deve andare la nostra attenzione”.

L’unico esoscheletro al mondo che consente al bambino di muoversi liberamente e la cui unicità risiede nella tecnologia elastica che si adatta al corpo di chi lo indossa” come dichiarato da Marsi Bionics, l’azienda spagnola che lo ha progettato.

Imparare a camminare

La neuro-riabilitazione” ha spiegato Marco Franceschini, Direttore del Laboratorio di Ricerca Clinica in Riabilitazione Neuromotoria dell’IRCCS romano, “è lo strumento che permette di riprogrammare le funzioni cerebrali attraverso il meccanismo della plasticità sinaptica. Nei bambini con le patologie neurologiche, molti dei quali non hanno mai avuto la possibilità di camminare, questo meccanismo assume un ruolo ancora più importante: i piccoli, in questo caso, non devono riapprendere ma imparare da zero. Permettere loro di camminare in modo fisiologico con ripetibilità e intensità è un’opportunità terapeutica di fondamentale importanza”.

Atlas 2030, distribuito in Italia da Emac Tecnologia Vitale, è il primo esoscheletro indossabile e utilizzabile in età pediatrica per la riabilitazione del cammino di bambini di età compresa tra quattro e dieci anni con le seguenti patologie: paralisi cerebrale infantile, mielolesioni (lesioni del midollo spinale fino alla vertebra C4), atrofia muscolare, distrofia muscolare, miopatie e diverse malattie neuromuscolari.

Esoscheletro bambini foto

Il robot utilizza articolazioni attive a rigidità variabile che per biomimesi imitano i processi della funzione muscolare naturale, garantendo il controllo in sicurezza del movimento in bambini con disturbi neuromotori”, ha chiarito Francesco Infarinato, responsabile del Laboratorio di Bioingegneria della riabilitazione, “la sua unicità infatti risiede nella tecnologia elastica che si adatta al corpo dell’utente, è dotato di otto motori (due sull’anca, uno al ginocchio e uno alla caviglia su ciascuna gamba) per assicurare la libertà di movimento in tutte le direzioni (sistema overground) ed è utilizzato in associazione con un sistema di supporto che garantisce la sicurezza del bambino al quale dà la possibilità di camminare in modo attivo, ripetibile e controllato, consentendo, al contempo, di interagire con l’ambiente in modo libero e sicuro. Questo sistema allo stesso tempo permette al terapista di interagire faccia a faccia invece di supportare il movimento dalle spalle del bambino”.

Dagli adulti ai bambini

Il successo dell’esoscheletro nell’adulto” ha sottolineato Claudia Condoluci, Responsabile dell’Area Pediatrica e delle Disabilità dello Sviluppo del San Raffaele, “ci ha indotti a valutare la possibilità di un suo utilizzo anche nell’ambito della riabilitazione pediatrica. La maggior parte dei ragazzini che lo stanno già utilizzando presso il nostro reparto non ha mai camminato in autonomia. Con Atlas può farlo e può svolgere anche diverse attività come calciare una palla e disegnare, cose che non avrebbe mai pensato fossero possibili. Pertanto oltre all’apprendimento e all’acquisizione di adeguate strategie di controllo motorio, al mantenimento di un adeguato range articolare, al controllo della spasticità e della forza, al miglioramento nella stabilità del tronco e della capacità ventilatoria e cardiovascolare, il robot ha un importantissimo impatto sulla sfera cognitiva, emotiva e sociale per il bambino e la famiglia. Considerato ciò e vista l’esperienza e gli esiti della riabilitazione del cammino con esoscheletri nell’adulto e la scarsità della letteratura esistente per quanto riguarda l’intervento in età pediatrica, abbiamo deciso di proporre uno studio pilota interventistico senza utilizzo di farmaco, monocentrico, randomizzato controllato”.

RoboKId, questo il nome del progetto di ricerca, valuterà la fattibilità, l’intervento e l’impatto di tale approccio riabilitativo sulla qualità di vita e lo stato clinico funzionale dei piccoli partecipanti che saranno in totale venti attraverso un programma di intervento che integrerà il trattamento robotico attivo del cammino e la terapia tradizionale.

Condividi:
 

Grace, la mano artificiale è tutta italiana

Grace, la mano artificiale è tutta italiana
Il progetto dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) è stato descritto su Science Robotics. La protesi artificiale è in grado di piegare le dita, torcere il palmo e ruotare il polso

Muscoli artificiali pneumatici composti da strutture stampate in 3D e in grado di allungarsi e contrarsi a seconda dell’esigenza: questo è il disegno innovativo di Grace. Il lavoro realizzato dai ricercatori dell’Istituto italiano di tecnologia (IIT) e dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) è stato descritto su Science Robotics. In pratica la mano artificiale è in grado di piegare le dita, torcere il palmo e ruotare il polso. Si tratta del primo prototipo di questo tipo capace di movimenti così complessi e simili a quelli naturali. La realizzazione di muscoli artificiali è infatti un obiettivo molto ambizioso nel campo della robotica, poiché in natura il tessuto muscolare possiede caratteristiche complesse che consentono di avere movimenti molto versatili.

La stampa 3D

Il gruppo di ricerca ha affrontato il problema, partendo da singoli attuatori pneumatici. Ciascun attuatore può dilatarsi, allungarsi e accorciarsi semplicemente grazie alla propria forma geometrica, una sorta di fuso con le pieghe, composta da un corpo unico, stampabile in 3D e realizzabile con diversi materiali e in diverse dimensioni. Vari Grace – acronimo di Geometry-Based Actuators Able to Contract and Elongate – possono essere stampati direttamente assemblati tra loro in architetture complesse, così da soddisfare le esigenze di movimento.

Le loro dimensioni sono limitate solo dalla tecnologia di fabbricazione adottata”, commenta Corrado De Pascali, primo autore dello studio e studente di dottorato nel laboratorio di Bioinspired Soft Robotics di Iit a Genova e all’Istituto di BioRobotica della SSSA di Pisa. “Possono essere costruiti in diverse grandezze, e possiamo variare la loro performance, sia in termini di deformazioni che di forza, e fabbricarli con materiali e tecnologie diverse, anche direttamente integrati nelle strutture da attuare”. Per dimostrare le caratteristiche di Grace è stata stampata una mano pneumatica, realizzata con una stampante 3D commerciale e in unico processo di stampa. Il materiale usato è una resina soffice ed è composta da 18 GRACE di dimensioni e forme diverse, in modo che con una pressione di pochi decimi di bar è possibile fare piegare le dita, torcere il palmo e ruotare il polso. La mano pesa circa cento grammi e ha dimensioni paragonabili a quelli di una mano umana.

Gli attuatori sono disegnati in modo che possono arrivare a sostenere oltre mille volte il loro peso a seconda del materiale che si usa per fabbricarli. Infatti, le forze generate e le pressioni richieste possono essere aumentate o ridotte adottando materiali più o meno rigidi oltre che modificando lo spessore della membrana che compone questi attuatori mantenendo invariate le performance di contrazione ed estensione.
In precedenza il laboratorio Rehab Technologies dell’IIT aveva anche sviluppato, in collaborazione con l’Inail, la mano protesica Hannes, in grado di riprodurre circa il 90% della funzionalità di una mano naturale. Hannes consente all’utente di afferrare gli oggetti, adattandosi alla forma e alle resistenze esterne, rendendo i gesti più fluidi. Tutto questo, rispetto ad altri dispositivi simili, con un costo inferiore del 30% e prestazioni superiori, in termini di versatilità, estetica e durata della batteria che può durare fino a un’intera giornata. Presto sarà disponibile l’integrazione della protesi in un sistema protesico completo di arto superiore.

Condividi: