Da nervo nativo più nervi per raggiungere più muscoli

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Il controllo protesico mioelettrico in pazienti con amputazione transomerale può essere complesso. Un team internazionale propone una soluzione.

Le protesi moderne, soprattutto se di arto superiore, tendono a utilizzare i segnali nervosi in arrivo dai nervi residui dell’arto amputato per il controllo dei movimenti. Quando l’amputazione è sopra il gomito, tuttavia, i nervi rimanenti potrebbero non essere sufficienti per effettuare un buon controllo protesico.

Uno studio, capitanato dal Center for Bionics and Pain Research di Mölndal e dal Dipartimento di Ingegneria Elettrica della Chalmers University of Technology di Göteborg, propone di suddividere in nervi rimanenti in più fasci da innestare sui muscoli residui dell’arto superiore.
Condotto in Svezia, il lavoro ha visto la partecipazione anche dell’Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna, dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e del Massachussetts Institute of Technology.

Un’idea che sembra funzionare

Nel loro lavoro, gli autori verificano l’efficacia della propria idea su un singolo paziente. Il primo step è quello chirurgico, necessario per suddividere i nervi residui dell’arto superiore del soggetto in più nervi, agendo parallelamente ai fasci nervosi.

Le terminazioni nervose così ottenute vengono innestate su diversi tipi muscolari, in particolare su muscoli nativi oramai privi di nervi e su innesti muscolari liberi non vascolarizzati.

Il processo di innervazione viene affiancato da quello di ingegnerizzazione delle nuove giunzioni neuromuscolari, tramite l’impianto di elettrodi accessibili con un’interfaccia osteointegrata permanente. Ciò consente la comunicazione bidirezionale tra sistema nervoso e muscolo e, viceversa, tra muscolo e sistema nervoso. Inoltre, questa struttura fornisce anche un saldo aggangio allo scheletro.

Dopo l’intervento gli autori hanno potuto osservare un graduale ma costante incremento della forza del segnale mioelettrico, il che suggerisce che il metodo è efficace. Quali vantaggi ha sperimentato il paziente?

Migliore gestione delle dita protesiche

Imparare a utilizzare una protesi di ultima generazione richiede una lunga e faticosa riabilitazione. Anche in questo caso specifico. Un impegno senza dubbio ricompensato dalla possibilità, descritta nello studio, di riuscire a muovere singolarmente le dita della mano robotica, sia in flessione che in estensione.

Ciò consente una serie di azioni nel quotidiano difficili da compiere altrimenti e in effetti, nel loro abstract gli autori sottolineano anche di aver osservato dei miglioramenti nell’esecuzione di compiti eseguiti con la mano robotica.

Senza lo sviluppo di protesi robotiche avanzate e sempre più integrate nel sistema corpo del soggetto, dotate di biofeedback sensoriale e semplici da usare, i pazienti con amputazione tendono a preferire l’uso dell’arto sano e ad abbandonare i dispositivi a propria disposizione.

(Lo studio: Jan Zbinden et al., Improved control of a prosthetic limb by surgically creating electro-neuromuscular constructs with implanted electrodes.Sci. Transl. Med.15,eabq3665(2023).DOI:10.1126/scitranslmed.abq3665)