Scuola Superiore Sant'Anna
in foto: Scuola Superiore Sant'Anna

La perdita di un arto inferiore può essere conseguenza di un trauma o di un tumore così come di una forma di diabete (tipo mellito) o di patologie a carico del sistema vascolare periferico. Queste ultime sono la principale causa di amputazione di arti inferiori (definita come amputazione vascolare) che costituiscono l’80% del totale delle amputazioni. Tale tipologia di interventi risulta particolarmente invalidante per l’individuo quando è transfemorale, ossia al di sopra del ginocchio: lo sforzo cognitivo che deve sostenere il paziente è prevedibilmente molto intenso e la stessa andatura, anche nel caso di amputazione di un solo arto, risulta meno stabile. Si stima che in Europa vengano eseguite circa 30.000 operazioni che prevedono una amputazione transfemorale.

Test su 11 volontari

In questo quadro è nato il progetto europeo triennale Cyberlegs (che è anche un acronimo che sta per CYBERnetic LowEr-Limb CoGnitive Ortho-prosthesis), finanziato dalla Commissione Europea con 2,5 milioni di euro suddivisi tra 5 istituzioni riunite in consorzio e coordinate dall'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna. La fase conclusiva, da poco terminata, ha visto gli scienziati raggiungere l’obiettivo di testare in via preliminare le nuove tecnologie robotiche indossabili per aiutare le persone che hanno subito l’amputazione transfemorale a recuperare un cammino più naturale ed efficiente. Le tecnologie sviluppate avevano già dimostrato piena funzionalità nelle settimane di test pre-clinici condotti a Firenze: da agosto 2014, invece, 11 volontari hanno provato come il dispositivo riduca il rischio di cadute ed imprima ai movimenti «la regolarità di una falcata ritmica e sicura».

Protesi ed ortesi

Alla protesi transfemorale, si affianca un’ortesi bilaterale di bacino (in pratica un sofisticato tutore) chiamata Active Pelvis Orthosis che assiste il movimento che permette di flettere e di estendere l’anca; il dispositivo appare contenuto in una sorta di zainetto e si adatta alla schiena senza alterarne la postura. « A ogni passo l’ortesi fornisce all’amputato un surplus di energia e permette in questo modo di ripristinare un cammino più fisiologico », spiega il coordinatore del progetto Cyberlegs, Nicola Vitiello. Tecnologie infinitamente complesse che si servono di un raffinato sistema di sensori indossabili costituiti da scarpe “intelligenti” che consentono di riconoscere il movimento desiderato dalla persona, traducendolo in un comando di movimento che si trasmette ai motori della protesi.

Diminuzione del rischio caduta

Camminare meglio che con le protesi tradizionali, quindi, ma anche abbassare il più possibile il rischio di caduta: il progetto, infatti, ha messo a punto strategie che aiutano a riconoscere in tempo reale un possibile scivolamento. Si ipotizza di realizzare, nel lungo periodo, un sistema robotico che fornisca assistenza nel mitigare il rischio caduta, dopo aver riconosciuto l’inizio di uno scivolamento in tempo reale.