Alla base dello studio statunitense Robotic mirror therapy for stroke rehabilitation through virtual activities of daily living c’è la consapevolezza che spesso le piattaforme robotiche realizzate per la mirror therapy lavorano in 2D, concentrandosi su traiettorie di movimento, mentre nella quotidianità sono molto più frequenti i movimenti nelle tre direzioni. Gli autori, quindi, hanno ideato una nuova piattaforma che stimola proprio movimenti tipici del quotidiano, come mangiare e scrivere, per supportare l’aumento di autonomia del paziente.
Il lavoro è stato coordinato dall’Università dell’Illinois e ha visto la partecipazione anche dell’OSF Healthcare Saint Francis Medical Center di Peoria (Il) e dello svedese KTH Royal Institute of Technology.
Caratteristiche della piattaforma riabilitativa
Il primo aspetto che differenzia la nuova piattaforma da quelle già esistenti è che i pazienti possono muovere autonomamente i robot riabilitativi, non accontentandosi di effettuare un movimento passivo. Questo approccio aumenta senza dubbio gli errori iniziali, ma nel tempo consente al paziente di imparare dai propri errori. Più nello specifico, il sistema prevede il lavoro coordinato del paziente e del terapista, che lo guida; il primo manovra un controller con ogni mano, mentre il secondo ha un solo controller. L’ambiente virtuale viene mostrato al paziente e terapista dallo schermo di un computer.
L’idea è che il terapista possa guidare l’arto controlaterale del paziente, mentre l’ambiente specchiato fa da guida per l’arto emiparetico: in questo modo si calcola l’errore tra esercizio effettuato dal paziente con ogni arto ed esercizio effettuato dal terapista. A seconda dell’errore la piattaforma genera una forza assistiva al paziente, che però consente il movimento autonomo del paziente. C’è poi un feedback visivo che serve per rendere il tutto il più simile possibile a quanto accadrebbe a casa. I robot scelti per realizzare il sistema sono dotati di 6 gradi di libertà e mettono in movimento polso, gomito e spalla.
Gli ambienti virtuali proposti
Il primo esercizio proposto al paziente richiede di imitare traiettorie eseguite dal terapista con il robot e visualizzate sullo schermo, oppure di realizzare traiettorie da sé, magari copiando alcuni esempi pre-esistenti. L’intento di questa prima fase è consentire al paziente di prendere confidenza con il robot e con il terapista.
Il secondo scenario mette, invece, in atto il mimo di azioni quotidiane. Nello specifico, lo schermo del computer è occupato da un tavolo con 3 piatti. La richiesta del terapista è di spostare del cibo da un piatto all’altro, secondo l’ordine e la traiettoria che lui stabilisce e il paziente lo deve seguire. Nello specifico, il riabilitatore muove il cibo nell’ambiente “reale”, mentre il paziente in quello specchiato. Va da sé che in entrambi gli esercizi il terapista tiene conto delle specifiche competenze motorie del paziente per decidere come mobilitare il cibo. Lo stesso vale per le traiettorie di allenamento.
Il sistema mostra miglioramenti che crescono con il tempo ma occorre sottolineare che, per il momento, è stato testato solo su soggetti sani. Intento del team è di eseguire studi su pazienti reali, per poi valutare il trasferimento della tecnologia in un setting clinico.
Studio: Nisar H, Annamraju S, Deka SA, Horowitz A, Stipanović DM. Robotic mirror therapy for stroke rehabilitation through virtual activities of daily living. Comput Struct Biotechnol J. 2024 Jan 26;24:126-135.
