Un’amputazione maggiore, soprattutto quando riguarda l’arto superiore, genera una grave disabilità sensoriale e motoria. Questo ha importanti risvolti sulla vita sociale e lavorativa, altera le capacità relazionali e va ad intaccare l’immagine che il paziente ha del suo corpo, perfino le più profonde concezioni che ha di sé stesso. Tali conseguenze sono mitigate dall’utilizzo di un suo sostituto artificiale, sistemi protesici che migliorano l’apparenza del paziente e tentano di sostituire le funzioni perse. Oggi, l’intelligenza artificiale è sempre più diffusa, e crea sistemi adattativi in grado di risolvere autonomamente i problemi complessi e la robotica produce robot antropomorfi che si muovono e si esprimono come se fossero umani. In questo scenario, è particolarmente stridente il dato che la maggior parte degli amputati, soprattutto se con lesioni prossimali, una volta provato ciò che offre il mercato, scelga di abbandonare la protesi (Resnik et al., 2012; Salminger et al., 2022). Invasature ingombranti e sistemi di fissaggio scomodi, l’impossibilità di controllare efficacemente la protesi, l’assenza di un ritorno sensoriale e il conseguente senso di “estraneità” per la protesi, unito alla fragilità e agli esosi costi di manutenzione, aiutano a comprendere l’enorme percentuale di abbandono (Smail et al., 2021; Biddiss & Chau, 2007). Negli ultimi decenni l’approfondimento di conoscenze neurofisiologiche, biomeccaniche e chirurgiche, così come lo sviluppo di batterie, attuatori, sensoristica e sistemi elettronici più performanti e procedure di analisi del segnale più efficaci hanno portato alla nascita di tecnologie e soluzioni innovative nell’ambito della Protesica. D’altro canto, queste soluzioni innovative hanno avuto grosse difficoltà traslazionali che non hanno permesso loro un passaggio semplice dall’ambiente protetto dei laboratori di sviluppo alla loro implementazione in dispositivi commerciali, pronti a supportare l’amputato nella vita di tutti i giorni. Oltre alla relativa fragilità insita in ogni sistema complesso e innovativo, una possibile ulteriore ragione della bassa traslazionalità potrebbe risiedere nell’uso improprio a cui sono soggette le protesi, esposte a rischi di danno maggiori rispetto a quanto si farebbe con la propria mano. Ad esempio, sbattere la mano contro un chiodo fa male, e ciò ci impedisce di usarla come martello; riprodurre nella protesi questo tipo di sensibilità dolorifica potrebbe migliorarne drasticamente la sua robustezza. Infatti, la principale funzione evoluzionistica della nocicezione è quella di farci fuggire le fonti di danno (Mischkowski et al., 2018). Questo tipo di feedback, come quello propriocettivo, è fondamentale per promuovere l’embodiment protesico (Capelari et al., 2009). Si ipotizza che la sua assenza sia strettamente correlata alla frequenza dei danneggiamenti al dispositivo, essendo l’utilizzatore privo di quel senso di tutela che naturalmente si prova verso le parti del proprio corpo. Questo può essere particolarmente utile per protesi più sofisticate che richiedono maggiore attenzione di utilizzo e maggiori costi di riparazione. Il progetto NoProblem affronta il tema dell’innovazione della protesica d’arto superiore con un approccio onnicomprensivo che mira al perseguimento delle seguenti finalità:

• Incrementare la diffusione di strategie di controllo sensorimotorio innovative, anche al di fuori degli ambienti strutturati rappresentati dai laboratori di sviluppo e test;
• Ampliare il bacino degli utenti di protesi innovative con controllo efficace, estendendolo anche a quei pazienti che hanno subito lesioni molto prossimali;
• Migliorare la qualità dell’esperienza d’uso delle protesi innovative d’arto superiore e la loro affidabilità e robustezza.

La collaborazione tra il Campus Bio-Medico e il Centro Protesi Inail, con la condivisione di risorse strumentali e umane, competenze tecnico-scientifiche e cliniche complementari dedicate al tema, è l’asset principale di NoProblem. Questa collaborazione ha già più volte dimostrato la sua efficacia con risultati scientifici di qualità (Di Pino et al., 2020; Zollo et al., 2019) conseguiti nei precedenti progetti, inoltre ha stimolato e supportato la costituzione presso il Campus di un Centro multidisciplinare di Chirurgia Bionica, la cui attività continuerà all’interno di NoProblem.

L’Artificial Hands Area dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna contribuirà al progetto con la sua expertise nello sviluppo e validazione di marker magnetici impiantabili e relativo sistema di tracciamento per il controllo della protesi e la restituzione di feedback sensoriale, e parteciperà all’eventuale integrazione di sistemi osteointegrati OHMG.

Il gruppo di ricerca ha acquisito infatti un’approfondita conoscenza di questi sistemi nell’ambito di precedenti progetti internazionali di particolare rilevanza, tra cui l’ERC-MYKI che ha portato allo sviluppo di un controllo protesico innovativo tramite impianto di magneti, e l’H2020 DeTOP che ha contribuito alla realizzazione di impianti di osteointegrazione applicabili a livelli differenti di amputazione.

ENTE PROMOTORE: INAIL
MAIN PARTNER: Fondazione Policlinico Universitario Campus Bio-Medico
NOME PROGETTO: PR23-CR-P3
PERIODO E DURATA: 2023-2026 (36 mesi)
FINANZIAMENTO SSSA: € 569.595,00