13/04/2015  di Margherita Lopes – Somiglia alle mani dei robot umanoidi di ‘Guerre stellari’ il nuovo frutto della biorobotica made in Italy, destinata a quanti hanno subito un’amputazione. Una nuova mano bionica, bella e tecnologica, che si muove col pensiero e restituisce il senso del tatto, sta infatti per essere testata sui pazienti. Secondo gli ideatori è in grado di trasformare il pensiero in movimento e di restituire sensazioni tattili senza richiedere la necessità di un intervento chirurgico per essere impiantata. Inoltre potrà essere messa in commercio a cifre molto basse, spiegano dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

“E’ una protesi da esibire e non da nascondere”, sintetizza Christian Cipriani, docente all’Istituto di BioRobotica e coordinatore del progetto ‘My-Hand’, finanziato con oltre 400 mila euro dal ministero dell’Istruzione, università e ricerca, acronimo di ‘Myoelectric-Hand prosthesis with Afferent Non-invasive feedback Delivery’, dedicato allo sviluppo di tecnologie non invasive per agevolare il recupero delle funzioni sensoriali e motorie delle persone che hanno subìto l’amputazione di una mano. In questo progetto è stata messa a punto la tecnologia per la protesi di mano che unisce bellezza e tecnologia.

La mano bionica sviluppata con My-Hand si pone in continuità con un altro progetto coordinato da Christian Cipriani e anch’esso appena concluso, ‘Way’ (finanziato dalla Commissione europea per il settimo Programma Quadro, portato avanti da un consorzio di partner, guidato dall’ateneo toscano). Con il progetto Way, oltre al ‘guanto robotico’, l’esoscheletro per ripristinare il controllo motorio delle mani in persone con problemi nell’usare questo arto a causa di danni neurologici, è stato possibile infatti sviluppare la tecnologia per impiantare la nuova mano bionica senza passare dalla sala operatoria.

Adesso la protesi, di design ma con un cuore tecnologico, è pronta per la sperimentazione clinica e si trova in laboratorio per le ultime verifiche. Superati i test con i pazienti, i ricercatori sono convinti del fatto che aziende affermate o start up saranno in grado di cogliere i risultati del progetto traducendoli in prodotti commerciali, da mettere a disposizione delle persone amputate. Il tutto, assicurano, a prezzi che saranno inferiori a quelli di uno smartphone di ultima generazione.

Il mercato è potenzialmente ampio: secondo alcune stime, ogni anno in Europa si contano oltre 2 mila nuovi casi di amputazione della mano. Il risultato principale di My-Hand è una innovativa protesi bionica di mano, dotata di sensori tattili e caratterizzata da una elevata destrezza, che le permette di compiere tutte le prese e le posture necessarie nella vita quotidiana. La protesi si distingue rispetto alle altre per il suo essere light tanto nel peso quanto nel costo, oltre che per la tecnologia e per il design che supera il concetto tradizionale di protesi di mano, a partire dalle modalità di connessione con il paziente che indosserà la protesi.

La mano, pur traducendo in movimenti le intenzioni della persona che la indossa e alla quale restituisce anche sensazioni tattili, non richiede inoltre interventi chirurgici per essere impiantata. I movimenti e le prese della mano possono essere attivate e controllate in maniera pressoché naturale attraverso sensori (facilmente) indossabili, i quali rilevano i segnali nervosi che attraversano i muscoli, quando si compiono tali movimenti. Così le intenzioni della persona possono diventare i movimenti della protesi. Ma come funziona? I sensori tattili integrati sulle dita registrano le interazioni con l’ambiente e – grazie a un sistema di piccoli vibratori posizionati sulla parte che resta dell’arto – è possibile restituire le sensazioni al tocco, ripristinando anche quello che i ricercatori definiscono il ritorno sensoriale fisiologico.

Il grande vantaggio di tutte queste tecnologie è la possibilità di essere impiantate senza la necessità di passare dalla sala operatoria e di agire in maniera invasiva sul paziente. “Siamo partiti – spiega Cipriani – progettando l’esterno, l’involucro che contiene la tecnologia e, in collaborazione con i designer del ‘Darc Studio’ di Roma, abbiamo sviluppato una protesi dall’estetica accattivante”. Dopo aver messo a punto i dettagli estetici, gli ingegneri, guidati dal ricercatore Marco Controzzi, hanno riempito di meccanismi, di tecnologia e di intelligenza artificiale l’interno della mano, raggiungendo un risultato che unisce funzionalità e robustezza a ricercatezza estetica.

“La mano – sottolinea Controzzi – utilizza tre motori elettrici e un pollice opponibile, per afferrare oggetti di varia forma e peso differente. Un’altra novità tecnologica particolarmente rilevante – aggiunge – consiste in un meccanismo inventato all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, oggetto di brevetto internazionale, che, con un solo motore, consente la rotazione del pollice o la flessione dell’indice in maniera alternata. Questa possibilità – conclude – garantisce l’esecuzione di tutte le prese senza influire sul peso ma garantendo un’elevata robustezza”.

Alessio Tommasetti del Darc Studio di Roma ha contribuito al progetto My-Hand disegnando la rivoluzionaria protesi. “Si è trattato di una stata una sfida molto ardua – sottolinea il designer – ma siamo orgogliosi di averla accettata. Spesso abbiamo invaso il campo tecnico dei bioingegneri con l’arte e il design, ma abbiamo avviato una collaborazione efficace, in sinergia abbiamo elaborato un concept estremamente innovativo”.