Dall’arto fantasma alla protesi bionica

Circa il 75% degli amputati mostra mobilità del loro arto fantasma. Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un prototipo in grado di rilevare questi movimenti e di attivare un braccio protesico. La protesi non richiede alcun intervento chirurgico e i pazienti non hanno bisogno di formazione.

Realizzato un braccio protesico che decodifica i movimenti degli arti fantasma

Circa il 75% degli amputati mostra mobilità del loro arto fantasma. Utilizzando queste informazioni, i ricercatori hanno sviluppato un prototipo in grado di rilevare questi movimenti e di attivare un braccio protesico. La protesi non richiede alcun intervento chirurgico e i pazienti non hanno bisogno di formazione per imparare a controllare i movimenti.

La maggior parte degli amputati sente sensazioni provenire dall’arto mancante, il cosiddetto "arto fantasma". La sindrome dell’arto fantasma è una condizione caratterizzata dalla sensazione di persistenza di un arto o di un segmento corporeo in seguito alla sua rimozione o asportazione. Questa sensazione, che non rientra in alcun modo in nessun disturbo psichico, è piuttosto comune nei pazienti amputati e le sue caratteristiche possono variare di soggetto in soggetto.

È stato dimostrato che più del 75% degli amputati può muovere volontariamente il proprio arto fantasma. L'esecuzione di questi movimenti "fantasma", come ad esempio il pizzicare le dita, la mano che fa il pugno, o la rotazione o la flessione del polso, sono sempre associati a specifiche contrazioni muscolari nel moncone. Nelle persone con amputazione della parte superiore del braccio, queste contrazioni riguardano gruppi muscolari che non sono collegati con le articolazioni utilizzate prima dell'amputazione.

Uno studio recente ha sviluppato un sistema di controllo delle protesi che sfrutta questo fenomeno. I ricercatori hanno creato algoritmi in grado di riconoscere l'attività muscolare generata dal movimento dell’arto fantasma e di produrre un movimento nella protesi. Si tratta di un controllo che non necessita di formazione o di chirurgia. Basta il pensiero.
Nei test, due amputati sopra il gomito hanno utilizzato questo tipo di controllo per interagire con una protesi non indossata, ma posizionata vicino al moncone. I risultati sono stati molto incoraggianti. Hanno mostrato che i partecipanti potevano controllare la protesi e raggiungere il compito assegnato dopo pochi minuti di familiarizzazione con il sistema. Questa ricerca è molto promettente, poiché i pazienti con amputazioni al braccio hanno spesso difficoltà a controllare efficacemente le loro protesi, al punto che molti le abbandonano.
I ricercatori stanno continuando il loro lavoro passando ai test sulle protesi indossate, contribuendo anche ad aumentare la conoscenza del fenomeno dell'arto fantasma, i cui meccanismi non sono ancora adeguatamente compresi. Questi scienziati hanno anche dimostrato la necessità di riconsiderare il fenomeno degli arti fantasma, di cui poco si parla, spesso attribuito al lutto psicologico per l'arto perduto, e considerato soprattutto dal punto di vista del dolore.

Fonte:  Jarrassé N, De Montalivet E, Richer F, Nicol C, Touillet A, Martinet N, Paysant J, De Graaf JB. Phantom-Mobility-Based Prosthesis Control in Transhumeral Amputees Without Surgical Reinnervation: A Preliminary Study. Front. Bioeng. Biotechnol., 29 November 2018 | https://doi.org/10.3389/fbioe.2018.00164