Secondo le ultime stime, circa il 25% della popolazione mondiale con più di 25 anni subirà un ictus nel corso della propria vita. Un numero altissimo, se si considera che l’ictus è tra le principali cause non solo di morte, ma anche di disabilità acquisita in tutto il mondo. Queste disabilità possono interessare tanto il comparto cognitivo, quanto quello motorio e, spesso, entrambi.
Per quanto riguarda la parte motoria, grazie alla tecnologia emergente negli ultimi anni sono stati messi a punto device robotici capaci di supportare la riabilitazione di arto superiore e inferiore, garantendo esiti del tutto simili, se non superiori, a quelli che si ottengono con un percorso riabilitativo tradizionale.
Rispetto a un fisioterapista umano, che comunque resta fondamentale per la gestione del device robotico, quest’ultimo non sente la stanchezza e supporta e stimola il paziente nel modo corretto per tutta la durata della sessione, anche dopo ore di lavoro.
Sebbene la letteratura abbia dimostrato la bontà di questi device robotici nella riabilitazione dell’arto superiore, la ricerca non si ferma: l’obiettivo è rendere questi strumenti sempre più accessibili ed efficaci.
Tra gli articoli più recenti sul tema ce n’è uno condotto dal dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università Tarbiat Modares di Tehran che si è meritato la pubblicazione su Science Reports. Focus dello studio, lo sviluppo di un nuovo controller da applicare a un device robotico per la riabilitazione del polso. Rispetto a controller già esistenti, questo si focalizza sulla gestione dell’impedenza.
Un device modulare per la riabilitazione del polso
Il device ideato dal team iraniano è modulare, composto in particolare da tre moduli identici che, insieme, consentono di raggiungere i gradi di libertà del polso. La modularità è considerata dal team un vantaggio, in quanto permette di riconfigurare facilmente il device per rispondere alle esigenze terapeutiche del paziente.
Inoltre, la modularità rende più semplice anche apportare miglioramenti, oltre a donare al device leggerezza e un ottimo rapporto costo/beneficio.
Infine, spiegano gli autori, la scelta di realizzare un device riabilitativo fatto con tre moduli identici consente anche di avviare un percorso riabilitativo su entrambi gli arti, in modo bilaterale.
Un altro vantaggio offerto da questo device riguarda l’adattabilità alla dimensione della mano del paziente, dimensione che può variare anche di molto: questo aspetto assicura la possibilità di personalizzare al massimo il trattamento.
Per quanto riguarda la modalità di controllo del device, gli autori hanno optato per utilizzare una strategia incentrata sulla impedenza, con l’implementazione di un metodo a compensazione della forza di gravità: questa associazione ha portato l’errore RMS da approssimativamente 7 gradi a 0,79 gradi.
Esiti di un test in umano
Il device così sviluppato è stato stampato in 3D e valutato con un volontario sano. Il test è consistito nel seguire accuratamente diverse traiettorie sinusoidali su uno schermo tramite il device riabilitativo: in questo modo i ricercatori hanno potuto fare affidamento su un tracciamento accurato e stabile. Ciò, inoltre, segue le priorità della riabilitazione del polso che si basa proprio su movimenti ripetuti.
Questo primo test mette in evidenza stabilità, sicurezza e adattatività del device rispetto al movimento del polso.
Certamente, gli autori hanno potuto individuare una serie di aspetti da migliorare, ponendoli al centro di un futuro lavoro. Allo stesso modo, il device dovrà essere sottoposto a ulteriori studi. Gli autori sottolineano comunque che la strategia di controllo basata sull’impedenza è valida e può essere ulteriormente approfondita.
Ghaffari ZB, Sadedel M, Moghaddam M, Khouzani HO. Design and development of a modular wrist rehabilitation robot with impedance control and gravity compensation. Sci Rep. 2025 Dec 6. doi: 10.1038/s41598-025-31185-w. Epub ahead of print. PMID: 41353518.
