Protesi di mano controllata dal respiro

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Grazie a un progetto dell’Istituto di Ingegneria Biomedica dell’Università di Oxford, nel Regno Unito, il respiro potrebbe diventare uno strumento per controllare una protesi di arto superiore pneumatica.
Oggi il mercato offre varie possibilità agli amputati di arto superiore, tra le quali le protesi mioelettriche, ma le protesi più moderne sono spesso costose e non sempre adatte alle condizioni del ricevente.
I problemi aumentano quando si parla di bambini e adolescenti che, essendo ancora in crescita, non sono candidabili all’uso dei modelli più moderni.
La situazione si complica ulteriormente nel caso dei Paesi più svantaggiati.
Per loro, nella maggioranza dei casi, occorre scegliere protesi passive o body-powered, queste ultime attivate nei cambiamenti da movimenti muscolari del paziente. Le protesi body-powered presentano una serie di vantaggi, tuttavia il modello più diffuso, basato su cavi Bowden, si basa ancora su un progetto di inizi ‘800: era infatti il 1818 quando comparve la prima protesi body-powered con questi cavi, chiamata Ballif arm.

Con il proprio progetto, i ricercatori di Oxford intendono superare alcune limitazioni tipiche di questo modello, scomodo per i bambini e le femmine, perché richiede una certa forza per essere attivato, e poco estetico: due motivazioni che portano sovente all’abbandono. Inoltre, vi è una limitazione al movimento che può incidere anche sullo sviluppo cerebrale del soggetto, se in età pediatrica. Infine, questo tipo di protesi sembra dover essere aggiustata più spesso delle altre.

Veniamo alla proposta degli ingegneri britannici, per ora in fase di prototipo: il comando protesico non viene più da una serie di cavi ma dal respiro del paziente, appunto, che viene portato a una turbina Tesla, appositamente progettata e perfezionata, da un tubo in silicone medico. Il paziente, insufflando aria nel cavo, agisce sulle articolazioni della protesi, permettendo il movimento di chiusura e apertura delle dita, potendo così afferrare, per esempio, una penna o un qualsiasi altro oggetto: il tutto senza bisogno di movimenti differenti e problemi di spazio.

Inoltre, variando la quantità di aria insufflata nel tubo, si può regolare in modo preciso il movimento della mano pneumatica. Il prototipo, usato in fase sperimentale da pazienti pediatrici, è stato sottoposto al processo per ottenere il brevetto. Lo studio ne dimostra anche la facilità di utilizzo: il paziente che lo ha testato non ha ricevuto alcuna formazione prima di farlo. Ciò significa che anche la fase di allenamento, necessaria per imparare a controllare una protesi body-powered, potrebbe essere ridotta, a tutto vantaggio dei giovani pazienti.

(Lo studio: Nagaraja, V.H.; da Ponte Lopes, J.; Bergmann, J.H.M. Reimagining Prosthetic Control: A Novel Body-Powered Prosthetic System for Simultaneous Control and Actuation. Prosthesis 2022, 4, 394-413. https://doi.org/10.3390/prosthesis4030032)

Stefania Somaré