Dal Sant'Anna di Pisa la mano robotica che ‘sente’ il movimento

Nuovo studio coordinato dalla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, pubblicato sulla rivista internazionale Science Advances, ha sviluppato una nuova interfaccia bidirezionale per protesi di mano che utilizza vibrazioni generate da magneti impiantati nei muscoli residui dell’avambraccio per ripristinare sensazioni di movimento naturali. L'innovazione arriva dopo lo studio pubblicato a settembre del 2024 su Science Robotics, grazie al quale è stata validata la prima fase della sperimentazione, strettamente legata alla capacità della mano robotica di riprodurre un’ampia gamma di movimenti. La nuova interfaccia, integrata alla mano robotica Mia Hand, sviluppata dallo spin-off Prensilia, è stata sperimentata per sei settimane su un paziente italiano di 34 anni.

Lo studio, coordinato dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, in collaborazione con l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana (AOUP) e Cleveland Clinic, è stato sostenuto da finanziamenti europei, italiani e statunitensi. Alcuni tra questi, i progetti del Consiglio Europeo delle Ricerche (ERC) MYKI e MYTI, i progetti finanziati dal Ministero dell’Università e della Ricerca Italiana Fit For Medical Robotics e PROPRIOUSS. Parte dei dati raccolti negli USA è stata originariamente raccolta nell'ambito di finanziamenti concessi dall'Office of the Director del NIH e dalla DARPA. Il primo autore dello studio è un ricercatore presso la Technical University of Munich, finanziato da una borsa di ricerca Marie Skłodowska-Curie Action.

La nuova interfaccia è unica nel suo genere perché grazie a un semplice impianto passivo e mininvasivo, è in grado di stimolare la muscolatura senza alcun contatto con la pelle. Piccoli magneti vengono impiantati nei muscoli dell'avambraccio, e una serie di bobine esterne (solenoidi) li fa vibrare da remoto in modo mirato. In questo modo si stimolano soltanto i muscoli, ed è proprio questa vibrazione a far nascere sensazioni di movimento naturali. Grazie a queste vibrazioni, il paziente è riuscito a percepire la mano che si apriva e si chiudeva con movimenti coordinati, molto simili a quelli reali. Il prossimo obiettivo è sfruttare simultaneamente i magneti impiantati sia per il controllo della protesi sia per la restituzione di percezioni sensoriali naturali, favorendo un’interazione persona-robot sempre più efficace e interconnessa. Un passaggio fondamentale per arrivare ad una soluzione che possa effettivamente cambiare la vita di persone con amputazione è la realizzazione di un impianto permanente.