martedì 14 giugno 2011

Futuro bionico
















Catastrofi naturali come i recenti terremoti in Giappone, Cile, Haiti e Cina, ma anche tragedie provocate dall’uomo, si pensi alle guerre e alle mine, che colpiscono anche a distanza di anni, incidenti stradali, incidenti casalinghi, infortuni sul lavoro e patologie gravi come il cancro e il diabete provocano ogni anno innumerevoli casi di amputazione degli arti inferiori.
Cresce quindi la necessità di un intervento politico mondiale, che garantisca il pieno rispetto della dignità umana e i diritti di libertà e di autonomia della persona handicappata e insieme ne promuova la piena integrazione nella famiglia, nella scuola, nel lavoro e nella società.
Nel nostro Paese sarebbe fondamentale modificare il Nomenclatore Tariffario delle protesi e degli ausili, il documento che elenca gli ausili e i presidi tecnologici forniti dal Servizio Sanitario Nazionale alle persone con Disabilità. Il Tariffario, datato 1992, non tiene conto dei risultati che la tecnologia ha raggiunto in questi ultimi 20 anni e quindi non è in grado di garantire ai disabili quegli evidenti benefici derivati dal progresso della ricerca scientifica, a differenza di quanto avviene invece per il prontuario farmaceutico che, come è ovvio, viene costantemente aggiornato.
È importantissimo sostenere la ricerca scientifica anche nel campo protesico, per migliorare la qualità della vita di tutti quei pazienti che necessitano di un dispositivo a sostituzione dell’arto mancante. Allo stato attuale i risultati ottenuti sono molto incoraggianti e proprio per questo non è il momento di arrendersi.
Basti pensare, per esempio, al caso di un progetto sperimentale finanziato dall’ esercito degli Stati Uniti che migliora la condizione di chi abbia perso gli arti inferiori attraverso una tecnologia che comprende i segnali nervosi dei muscoli rimasti del paziente e li traduce in movimento robotizzato.
Lo scorso 20 aprile nella rivista The Journal of the american medical association finanziato dalle forze armate degli Stati Uniti d’ America, è stato pubblicato un progetto che ha lo scopo di migliorare le vecchie protesi agli arti inferiori con parti bioniche.
“ Recentemente abbiamo studiato il controllo neutrale delle braccia artificiali utilizzando la tecnica della reinnervazione muscolare”: è quanto scrive Levi Hargrove, ricercatore presso la Rehabilitation institute di Chicago. “Tuttavia, gli amputati agli arti inferiori sono più numerosi rispetto agli amputati degli arti superiori. Per questo abbiamo esteso la nostra ricerca per gli amputati delle gambe”.
La tecnica di reinnervazione muscolare consiste nell’utilizzare i nervi rimasti intatti dopo un’amputazione per controllare i movimenti della protesi tentando di comprendere gli stimoli provenienti dal cervello. Dunque attraverso l’elettromiografia si inviano i segnali elettrici prodotti dai muscoli ad un software in grado di riconoscerli e di manovrare di conseguenza la gamba bionica.
La sperimentazione in corso vede la partecipazione di quattro amputati transfemorali e quattro non amputati con risultati tanto positivi quanto inaspettati: tutti i volontari sono capaci di controllare il ginocchio e la caviglia di un avatar utilizzato al computer per le simulazioni partendo dalle informazioni neurali della coscia. Gli amputati hanno raggiunto il 91% di precisione dei movimenti e i non amputati l’89%.
Per dirla con le parole di Hardgrove: “C’ è molto lavoro ancora da fare, ma il futuro di un controllo più avanzato delle protesi appare luminoso”.

Salvatore Cimmino

Bionic future
















Natural disasters such as recent earthquakes in Japan, Chile, Haiti and China, but also tragedies caused by mankind, such as wars and landmines, having a strong impact even after many years, road accidents, household accidents, accidents on worksite and serious diseases as cancer and diabetes each year cause a high number of cases of lower limb amputation.
There is an increasing need for political intervention aimed to guarantee full respect for human dignity and rights of freedom and autonomy of the disabled person and promotes full integration in the family, in school, at work and in society. In our country, it would be opportune changing the Nomenclature of prostheses and aid, the document that lists the devices and technological devices provided by the National Healthcare Service to people with disabilities; it dates back to 1992, and in 20 years technology has achieved important results. Therefore, it is unfair that the Nomenclature of prostheses and aid in our country, forgotten by all, despite today’s technological progress able of offering a clear benefit is in contrast to the pharmaceutical formulary which is regularly updated following the evolution of research.
Also, we should improve technology related to prosthesis that can restore hope and opportunity to lead a normal life for the victims of serious injuries. Research is advancing greatly, trying to make devices increasingly available and efficient, enabling performances at least in part similar to those of the lost limb.
This is, for example, the case of a pilot project funded by the U.S. army that improves the condition of those who have lost their legs through technology that contains the nerves of the remaining muscles, and enables them a robotic movement.
Last 20 April, the magazine The Journal of the American Medical Association, funded by the U.S.A. Army, published a project that aims at improving the old prostheses in the lower limbs with bionic parts.
” We have recently studied the neutral control of artificial arms using the technique of muscle re-innervation” : this is what Levi Hargrove writes as a researcher at the Rehabilitation Institute of Chicago. “However, lower limb amputees are more numerous than upper limb amputees. So we’ve extended our research for leg amputees.”
The muscle re-innervation technique is based on using the nerves remained intact after amputation to control the movements of the prosthesis trying to understand the stimuli from the brain. Therefore, electrical signals from muscles are sent through electromyography to a software that can recognize them and thus maneuver the bionic leg.
The experimentation in progress involves four transfemoral amputees and four non-amputees, leading to both positive and unexpected results: all volunteers are able to control the knee and the ankle of an avatar used on a computer for the simulations starting from the neural information of the thigh. Amputees have achieved 91% accuracy of movements and non-amputees, 89%.
Quoting the words of Hardgrove: “There is a lot of work to be done, but the future of a more advanced prosthesis control is bright.”

Salvatore Cimmino