Nuovo tessuto connettivo per lo sviluppo di dispositivi di monitoraggio

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Data la sua posizione e funzione, l’articolazione del ginocchio è sottoposta a uno stress che può tradursi in disordini e patologie, come borsiti e cisti, ma anche lussazioni e lesioni, per esempio, di legamenti o menischi e condizioni legate all’usura.

Un gruppo di ricerca della Singapore University of Technology and Design (SUDT) guidato dalla prof.ssa Low Hong Yee ha ideato una ginocchiera flessibile capace di seguire e registrare il movimento del ginocchio nell’esecuzione di azioni tipiche della vita reale, come salire le scale, piegarsi per afferrare un oggetto, camminare su un terreno sconnesso, correre ecc.

La ginocchiera si basa sulla tecnologia dei tessuti conduttivi, una tecnologia non nuova, ma associata ad alcune mancanze, in primis la possibilità che il sistema si sposti dal target.

Per superare questo limite, la prof.ssa Low Hong Yee e i suoi colleghi, tra cui il dott. Tan Ngiap Chuan del SingHealth Polyclinics, hanno deciso di costruire un tessuto che integrasse sensori focalizzati su pochi riferimenti esterni; i sensori, insieme alle interconnessioni e ai resistori, sono stati lavorati per formare un circuito elastico che consente di raccogliere dati in tempo reale. I dati vengono quindi inviati in modalità wi-fi ai clinici.

Per verificare l’efficacia del sistema, i ricercatori hanno prodotto una ginocchiera su misura per diversi volontari che si sono prestati a utilizzarla durante attività simili a quelle quotidiane. Per avere un punto di confronto, i volontari sono stati dotati di marcatori riflettenti per poter eseguire anche un’analisi del movimento.

Gli autori hanno così potuto verificare che il tempo di risposta minimo dei sensori è, per il passo, di 90 millisecondi e che il più piccolo cambiamento di angolo registrabile è di 0.12 gradi. Inoltre, i dati forniti dai sensori della ginocchiera rispecchiano in larga parte quelli registrati con il motion capture system, il che conferma l’affidabilità del nuovo dispositivo.

Il lavoro dell’équipe dimostra come utilizzare i tessuti connettivi per progettare dispositivi per il monitoraggio in continuo del movimento di specifici distretti corporei.

Ciò potrebbe essere utile sia per valutare gli effetti di un percorso riabilitativo nella vita reale del paziente, sia per studiare le patologie articolari e diagnosticarle al loro esordio, quando possono rispondere meglio ai trattamenti in uso.

Il gruppo di lavoro al momento sta iniziando a progettare un dispositivo simile anche per la spalla, mentre cerca soluzioni per poter commercializzare la loro idea.