Author: Future Manager Research Center

Vivere in una condizione di disabilità dovuta alla mancanza o alla malformazione di arti comporta sicuramente dei grandi cambiamenti per questi individui e per le loro famiglie. L’esperienza dell’amputazione infatti rappresenta un evento traumatico che ha ripercussioni sull’aspetto psicologico e fisico. Per quanto riguarda la sfera fisica gli studi condotti negli ultimi anni sono stati decisamente incoraggianti: fortunatamente ci sono stati molti progressi che, sia da un punto di vista medico che tecnologico, hanno contribuito a migliorare lo stile di vita di coloro che necessitano di sistemi protesici. Grazie a questi dispositivi la quotidianità di un paziente con amputazioni è nettamente cambiata, tanto da portare a livelli di recupero graduali che hanno come scopo finale quello di garantire ai pazienti quanta più indipendenza possibile.

Eppure, nonostante i grandi traguardi raggiunti, molte delle persone amputate provano spesso fastidio e sofferenza nell’indossare dispositivi protesici dal momento che spesso il moncone è esposto ad un ambiente scomodo (pensate alle protesi di arti inferiori), nel quale la continua pressione può portare a gravi conseguenze, tra cui ulcere o lesioni di tessuti. Per questa ragione, circa il 25% delle persone amputate sceglie di ridurre drasticamente l’utilizzo degli arti artificiali, rinunciando quindi anche a un importante grado di autonomia nella vita di tutti i giorni.

È necessario monitorare adeguatamente la distribuzione della pressione tra la protesi e l’arto amputato, regione che viene denominata inner socket environment (ISE), al fine di garantire all’utente un corretto e duraturo utilizzo del dispositivo. L’analisi di questo parametro prevede un sistema di sensori estensimetrici rigidi, disponibili in commercio, che risultano però ingombranti, pesanti, fastidiosi e anche spazialmente limitati.

A tal proposito dei ricercatori della North Carolina State University hanno realizzato un prototipo che è una sorta di benda/cerotto, che incorpora un reticolo di fili elettricamente conduttivi che si collega a un computer, il che potrebbe aiutare a rilevare punti di pressione nella cavità di un arto protesico di un amputato. Il team comprendeva ricercatori in ingegneria tessile, elettrica, informatica e biomedica presso la NC State. In un esperimento, i ricercatori hanno verificato se il cerotto potesse rilevare cambiamenti di pressione quando lo posizionavano su un arto artificiale, ruotato ad angoli diversi. Quindi l’hanno usato per testare le variazioni di pressione quando una persona normodotata indossava il cerotto del sensore mentre camminava con un adattatore a ginocchio piegato e mentre spostava il peso tra le gambe.

Successivamente, un volontario con una gamba amputata ha indossato il cerotto sul rivestimento dell’arto protesico nelle aree in cui tipicamente applica una pressione più elevata. Hanno testato il patch del sensore mentre il volontario spostava il peso e camminava su un tapis roulant, scoprendo che il sistema era resistente e poteva monitorare in modo affidabile i cambiamenti di pressione nella presa.

La squadra di ingegneri spiega che sono riusciti a creare la toppa del sensore cucendo insieme i fili in modo tale da creare un campo elettromagnetico e applicare una piccola quantità di energia elettrica utilizzando una piccola batteria. Hanno scoperto di poter misurare la quantità di carica elettrica che unisce i fili in ogni punto del reticolo. Il passaggio successivo consiste nell’integrare i sensori nelle prese protesiche direttamente o in un oggetto indossabile, cambiamento che cambierebbe la vita a moltissime persone.