Ricerca: camminare di nuovo sarà possibile grazie alle 'gambe bioniche'

Sistemi robotici leggeri e indossabili permettono alle persone che hanno subito l'amputazione dell'arto inferiore di tornare a muoversi in sicurezza e autonomia grazie al progetto europeo Cyberlegs, coordinato dall'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna

La protesi transfemorale attiva (Cyberlegs Consortium)

Nuovi sistemi robotici, leggeri e indossabili, autentiche 'gambe bioniche', restituiscono la possibilità di una camminata più efficiente e con minore sforzo fisico a persone che hanno subito l’amputazione degli arti inferiori, al di sopra del ginocchio, riducendo il rischio di cadute e imprimendo ai movimenti la regolarità di una falcata ritmica e sicura, in questo caso ottenuta sia grazie a una nuova protesi robotica sia a un innovativo tutore robotico. Tornare a muoversi camminando in autonomia sarà possibile grazie al progetto europeo triennale Cyberlegs (acronimo di 'The CYBERnetic LowEr-Limb CoGnitive Ortho-prosthesis') appena concluso e finanziato dalla Commissione Europea con 2.5 milioni di euro suddivisi tra 5 istituzioni riunite in consorzio, nell’ambito del 'Settimo Programma Quadro', con il coordinamento dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

I risultati ottenuti da Cyberlegs saranno illustrati nel meeting conclusivo con i rappresentanti della Commissione Europea e con i revisori tecnici, in programma domani 17 marzo alla Fondazione Don Carlo Gnocchi a Firenze, dove si sono svolti anche i test che, da agosto 2014, hanno coinvolto 11 volontari a cui erano stato amputato uno degli arti inferiori. Cyberlegs è stato coordinato dal ricercatore Nicola Vitiello e, sempre dall’Istituto di BioRobotica del Sant’Anna, hanno fornito contributi il docente Silvestro Micera e il ricercatore Vito Monaco; al consorzio hanno aderito come partner docenti universitari da tutta Europa in rappresentanza di importanti istituzioni, come Renaud Ronsse (Université catholique de Louvain, Louvain la Neuve, Belgio); Dirk Lefeber e Romain Meeusen (Vrije Universiteit Brussel, Brussel, Belgio); Marko Munih e Roman Kamnik (Univerza v Ljubljani, Ljubljani, Slovenia); il cardiologo Raffaele Molino-Lova (Fondazione Don Carlo Gnocchi, Firenze).

Il progetto 'Cyberlegs' è stato lanciato nel 2012 da Maria Chiara Carrozza, allora rettore della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e bioingegnere; Maria Chiara Carrozza è stata anche la prima coordinatrice. “I risultati del progetto Cyberlegs sono, prima di tutto, rilevanti dal punto di vista scientifico, con una significatica dimensione strategica e socio-economica da sottolineare - afferma l'ex rettore - tali risultati sono stati resi possibili da una strategia che l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna segue da anni e che prevede una forte presenza dell’accademia (della Scuola Superiore Sant’Anna in questo caso) sul territorio, dove è possibile intercettare le necessità degli utenti, prima tradotti dagli ingegneri in sfide scientifiche e tecnologiche, poi affrontati coinvolgendo gli utenti finali nel processo di progettazione, di sviluppo e di validazione già dai primi ‘passi’ del progetto. Questo tipo di approccio permette di ottenere nuova conoscenza che porta a dispositivi innovativi e che possono essere accettati con più facilità dagli utenti finali. Quest’ultimo è il vero punto chiave per permettere alla scienza e alla tecnologia di promuovere innovazione sociale".

La perdita di un arto inferiore è considerata una condizione invalidante che può compromettere lo stato di salute, diminuire in misura significativa il benessere psicofisico e può verificarsi come la conseguenza di una forma di diabete (quello di tipo mellito), di patologie del sistema vascolare periferico, di traumi, di tumori.
Le malattie del sistema vascolare periferico sono la principale causa di amputazione agli arti inferiori (sono definite 'amputazioni vascolari') e, in totale, circa l’80 per cento delle amputazioni rientra in quelle di 'tipo vascolare'. Fra tutte le possibili amputazioni, quelle transfemorali (al di sopra del ginocchio) risultano particolarmente invalidanti. Gli amputati transfemorali devono sostenere uno sforzo fisico e cognitivo più intenso e anche il loro cammino, qualora sia amputato anche un solo arto, appare meno stabile. In Europa gli amputati transfemorali sono stimati in circa 30 mila ogni anno.
In questo contesto si è sviluppato il progetto Cyberlegs che ha raggiunto l’obiettivo di testare in via preliminare nuove tecnologie robotiche indossabili per aiutare gli amputati transfemorali a recuperare un cammino più naturale ed efficiente, sviluppando applicazioni che hanno già dimostrato la loro funzionalità nelle settimane di test pre-clinici condotti a Firenze. 

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