Twin: esoscheletro ridà forza a gambe di pazienti con lesioni midollari

Milano, 23 feb. (askanews) – Un esoscheletro – in pratica un robot da indossare – permette a persone con capacità motoria ridotta o assente di alzarsi, mantenere la posizione eretta, camminare e sedersi: è “Twin”, la seconda versione dell’esoscheletro robotico per arti inferiori, progettato e realizzato da Rehab Technologies IIT-INAIL, il laboratorio congiunto tra Istituto italiano di tecnologia e Centro Protesi Inail di Budrio. Il dispositivo – presentato nel corso di un incontro al Museo Nazionale Scienza e Tecnologia di Milano – è l’ultima evoluzione del progetto “Twin”: è sviluppato per essere in grado di adattarsi alle esigenze del singolo utente, è stato progettato a partire dai risultati dei test clinici con i pazienti, e mira al reinserimento del lavoratore gravemente infortunato in contesti sociali e di lavoro. Prossimo obiettivo di “Twin” è la marcatura CE, che avverrà in partnership con un soggetto industriale, e l’avvio del processo di industrializzazione che consentirà la messa a disposizione dei pazienti.

‘All’inizio di questo progetto abbiamo avuto diversi scambi con ospedali e pazienti che hanno portato alla realizzazione di una serie di tecnologie chiave per permettere l’utilizzo dell’esoscheletro in semi-autonomia alle persone con lesione midollare completa. Ora, a distanza di anni, siamo riusciti ad ampliare l’utilizzo di Twin a persone con diverse tipologie di disabilità motoria, come ad esempio soggetti con capacità motoria residua – racconta Matteo Laffranchi, responsabile del laboratorio Rehab Technologies IIT-INAIL – Infine, abbiamo introdotto una serie di funzionalità e tecnologie, specificamente pensate per l’utilizzo clinico di Twin, che permettono di misurare lo stato del paziente e il progresso della terapia. Siamo molto soddisfatti dei risultati ottenuti e delle ampie prospettive di utilizzo che siamo riusciti a creare in questi anni di continuo sviluppo e dialogo con il mondo clinico e gli utilizzatori della tecnologia’. ‘Questo progetto affonda le sue radici nelle prime attività che vennero svolte con questa tipologia di dispositivi nel 2010 al Centro Protesi. Ricordo bene che, a quel tempo, sui primi dispositivi commerciali trovammo numerosi aspetti clinici e tecnici da rivedere per renderli davvero fruibili e maturò quindi l’ambizione di realizzare un dispositivo innovativo tutto italiano – aggiunge Emanuele Gruppioni, direttore tecnico Area Ricerca Centro Protesi Inail – È fonte di grande orgoglio vedere oggi i frutti di tanta attività e di ciò che è possibile realizzare quando grandi centri di ricerca italiani come INAIL e IIT, lavorano in sinergia tra loro e assieme ai pazienti”.

Durante l’incontro di lavoro due pazienti hanno indossato il primo modello di esoscheletro “Twin” e la seconda versione dando così dimostrazione pratica delle caratteristiche del nuovo dispositivo e dello sviluppo realizzato. “Ho iniziato a sperimentare ‘Twin’ durante il mio percorso riabilitativo e si è rivelato fin da subito uno strumento in grado di supportarmi sia dal punto di vista fisico che psicologico – ha detto Alex Santucci, uno dei pazienti che ha preso parte ai trial clinici e ha partecipato alla presentazione -Prima di tutto la verticalizzazione consente di mettersi al livello di chi sta in piedi e poi la deambulazione assistita consente la libertà di cambiare posizione, di avere benefici per il sistema circolatorio e l’apparato muscolo-scheletrico e costituisce di per sé un ottimo allenamento. È una grande opportunità per le persone in carrozzina e spero che a breve diventi uno strumento per l’utilizzo quotidiano o per lo meno frequente”.

“Superato il timore iniziale, l’utilizzo di ‘Twin’ si è rivelato molto più facile del previsto – ha aggiunto Davide Costi, anche lui paziente che ha preso parte ai trial clinici – Penso che l’allenamento sia fondamentale per potersi fidare e sfruttare a pieno le potenzialità del dispositivo che, oltre alla possibilità di assumere una posizione eretta, consente di tornare a vivere lo spazio e a muoversi in un modo più naturale”.

Gli esoscheletri ad oggi costituiscono l’unico dispositivo che permette l’ottenimento di una deambulazione autonoma per pazienti con deficit motori conseguenti a lesioni midollari dovute a traumi o patologie neurologiche. Da qui nasce l’interesse scientifico di Inail e Iit verso queste tecnologie con l’obiettivo di realizzare dispositivi che consentano il reinserimento del lavoratore gravemente infortunato in contesti sociali e lavorativi. Per questi motivi il settore degli esoscheletri è in rapidissima ascesa e nel campo della ricerca tecnologica si sono concentrati importanti investimenti.

L’esoscheletro motorizzato Twin è una struttura esterna in grado di potenziare le capacità fisiche di chi lo indossa con importanti applicazioni in ambito medico e nelle terapie riabilitative. Può essere indossato quotidianamente per alcune ore, poiché assumere la posizione eretta porta grandi benefici a livello muscoloscheletrico, circolatorio, psicologico e di funzionalità dell’apparato digerente dei pazienti che utilizzano la carrozzina, e può essere utilizzato nelle cliniche riabilitative durante le sessioni di fisioterapia.

L’esoscheletro è controllato da un operatore attraverso una applicazione Android installata sul tablet fornito in dotazione: in particolare, l’interfaccia grafica consente di comandare l’esoscheletro nell’esecuzione delle attività implementate, di impostare i parametri cinematici del movimento e di scegliere tra differenti modalità di esecuzione del passo.

In pratica “Twin” fornisce l’energia sufficiente per permettere a persone con capacità motorie degli arti inferiori ridotte o addirittura assenti, come in caso di lesioni complete del midollo, di mantenere la posizione eretta, di camminare con l’ausilio di stampelle o deambulatori -dal momento che l’esoscheletro non è auto-bilanciante- di alzarsi e sedersi. I motori attivano i giunti di ginocchio e anca imponendo agli arti del paziente un pattern di movimento completamente configurabile dal personale clinico in termini di lunghezza e tipologia del passo e di velocità di cammino. La batteria ha un’autonomia di circa quattro ore e necessita di un’ora per ricaricarsi.

L’attuale modello di “Twin” offre una migliore performance rispetto a quello precedente a fronte di maggior potenza del motore, minor peso e maggior attenzione al design del software e della struttura, che lo rende più adattabile alle caratteristiche di chi lo indossa. La struttura infatti è regolabile in base alle caratteristiche fisiche del paziente mediante link telescopici posti al livello del femore e della tibia. Caviglie e supporto del piede sono disponibili in diverse taglie per adattarsi all’ergonomia del fruitore, sia donna o uomo, giovane o adulto.

Twin prevede tre modalità di funzionamento: “modalità Cammina”, pensata per pazienti con funzione motoria assente, in cui l’esoscheletro impone un modello deambulatorio secondo i parametri programmati; “modalità Retrain” utilizzata per pazienti con compromissione parziale della funzione motoria degli arti inferiori, cioè in grado di effettuare un movimento più o meno autonomo ma con difficoltà in alcune fasi del passo-in questo caso l’esoscheletro supporta con più o meno intensità- il movimento del paziente, indirizzandolo verso una traiettoria ottimale di riferimento; “modalità TwinCare” pensata per pazienti che presentano una compromissione motoria parziale e differenziata tra i due arti, in cui una gamba è sana e riesce a muoversi autonomamente, mentre l’altra necessita di un aiuto, più o meno marcato, in alcune fasi del passo.

Alla presentazione che si è svolta Museo Nazionale Scienza e Tecnologia di Milano hanno partecipato Fabrizio D’Ascenzo, commissario straordinario Inail, Gabriele Galateri di Genola, presidente Iit, Andrea Tardiola, direttore generale Inail, Giorgio Metta, direttore scientifico Iit e Fiorenzo Marco Galli, direttore generale del Museo Nazionale Scienza e Tecnologia. Erano presenti all’evento anche Giorgio Soluri, direttore centrale assistenza protesica e riabilitazione Inail, Lorenzo De Michieli, direttore technology transfer Iit, Patrizio Rossi, sovrintendente sanitario centrale Inail, Matteo Laffranchi, coordinatore Rehab Technologies Lab Inail-Iit e Emanuele Gruppioni, direttore tecnico Area Ricerca Centro Protesi Inail.