Un team di ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e del Massachusetts General Hospital (MGH) ha sviluppato un dispositivo indossabile robotico morbido in grado di assistere in modo significativo il movimento della parte superiore del braccio e della spalla nelle persone con SLA. Lo studio è stato pubblicato su Scienze Translational Medicine.
“Questo studio ci fa sperare che la tecnologia indossabile robotica morbida possa aiutarci a sviluppare nuovi dispositivi in grado di ripristinare le capacità funzionali degli arti nelle persone con SLA e altre malattie che privano i pazienti della loro mobilità“, ha detto Conor Walsh, professore del SEAS, dove dirige l’Harvard Biodesign Lab.
Il prototipo di assistenza è morbido, basato su tessuto e alimentato senza fili da una batteria.
“Questa tecnologia è piuttosto semplice nella sua essenza”, afferma Tommaso Proietti, primo autore dell’articolo ed ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Walsh, dove il dispositivo indossabile è stato progettato e costruito. “È fondamentalmente una maglietta con alcuni attuatori gonfiabili simili a palloncini sotto l’ascella. Il pallone pressurizzato aiuta chi lo indossa a combattere la gravità per muovere la parte superiore del braccio e la spalla.
Per assistere i pazienti affetti da SLA, il team ha sviluppato un sistema di sensori che rileva il movimento residuo del braccio e calibra la pressurizzazione appropriata dell’attuatore del palloncino per muovere il braccio della persona in modo fluido e naturale. I ricercatori hanno reclutato dieci persone che vivono con la SLA per valutare quanto bene il dispositivo potrebbe estendere o ripristinare il movimento e la qualità della vita.
Il team ha scoperto che il morbido robot indossabile, dopo un processo di calibrazione di 30 secondi per rilevare il livello unico di mobilità e forza di ogni utente, ha migliorato la gamma di movimento dei partecipanti allo studio, ridotto l’affaticamento muscolare e aumentato le prestazioni di compiti come tenere o raggiungere oggetti. I partecipanti hanno impiegato meno di 15 minuti per imparare a utilizzare il dispositivo.
Non solo per chi ha la SLA
“Questi sistemi sono anche molto sicuri, intrinsecamente, perché sono fatti di tessuto e palloncini gonfiabili”, dice Proietti. “A differenza dei tradizionali robot rigidi, quando un robot morbido si guasta significa che i palloncini semplicemente non si gonfiano più. Ma chi lo indossa non corre alcun rischio di lesioni a causa del robot.
Walsh afferma che il morbido indossabile è leggero sul corpo, proprio come un vestito per chi lo indossa. “La nostra visione è che questi robot dovrebbero funzionare come capi di abbigliamento ed essere comodi da indossare per lunghi periodi di tempo”, afferma.
Il team di Walsh sta collaborando con il neurologo David Lin, direttore della Neurorecovery Clinic di MGH, su applicazioni riabilitative per pazienti che hanno subito un ictus. Il team vede anche applicazioni più ampie della tecnologia, anche per quelli con lesioni del midollo spinale o distrofia muscolare.
L’Office of Technology Development di Harvard ha protetto la proprietà intellettuale derivante da questo studio e sta esplorando opportunità di commercializzazione. Il lavoro è stato reso possibile dal Cullen Education and Research Fund (CERF) Medical Engineering Prize for ALS Research, assegnato ai membri del team nel 2022. Altri autori includono Ciaran O’Neill, Lucas Gerez, Tazzy Cole, Sarah Mendelowitz, Kristin Nuckols e Cameron Hohimer.
Questo lavoro è stato finanziato dal National Science Foundation EFRI Award dal Cullen Education and Research Fund (CERF) Medical Engineering Prize for ALS e dalla Harvard School of Engineering and Applied Sciences.
