Un morbido guanto robotico potrebbe rimettere nelle mani dei pazienti la loro vita
Circa 6.8 milioni di americani hanno difficoltà a fare uso delle proprie mani per raccogliere oggetti. Questo guanto robotico, più morbido e leggero, potrebbe fare al caso loro.
di Anna Nowodrozki 29-06-15
Ingegneri di Harvard hanno sviluppato un guanto robotico morbido che permette a individui dalla limitata mobilità della mano di afferrare e raccogliere oggetti. Il dispositivo potrebbe aiutare 6.8 milioni di persone negli Stati Uniti che hanno difficoltà con la mobilità delle mani, che questa nasca da fattori degenerativi, d’età o sia il risultato di un ictus. Nove pazienti affetti da distrofia muscolare, lesione spinale incompleta, complicazioni da ictus e utilizzatori di ASL (linguaggio dei segni americano) hanno testato il guanto finora. Lo scopo è quello di restituire indipendenza a individui che hanno perso la capacità di afferrare, racconta Conor Walsh, professore del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard. Il progetto è stato guidato da Panagiotis Polygerinos, un ricercatore in sviluppi tecnologici del laboratorio di Walsh. Walsh pensa che il guanto possa arrivare ad essere “adatto all’utilizzo in ambienti medici.” Nel caso di difficoltà motorie della mano, i robot attuali, dotati di esoscheletri rigidi, hanno il ruolo di dispositivi d’assistenza e accompagnano i pazienti nei procesi di riabilitazione. Un guanto robotico morbido però, si allinea in maniera più flessibile alle articolazioni del paziente, non è aggressivo nei confronti di tessuti morbidi come la pelle umana e, data la sua leggerezza, potrebbe anche essere portato a casa invece di venire utilizzato solo in clinica. Il guanto potrebbe restituire ai pazienti “la manualità necessaria ad eseguire attività essenziali della vita quotidiana,” afferma Steve Kelly, presidente e COO della Myomo, sviluppatrice di dispositivi robotici per l’assistenza per il braccia e mani, estraneo al progetto. Il guanto è programmato meccanicamente ad eseguire un singolo compito, eseguito con movimenti che piegano le dita mentre il pollice si piega e gira. Le dita sono, a tutti gli effetti, dei palloncini di silicone, cose rosa e gommose, con fibre gialle che si incrociano al loro interno quando dell’acqua sotto pressione viene immessa nel guanto, le fibre impediscono al palloncino di espandersi, e la loro disposizione lo costirnge ad assumere una determinata forma. Ad esempio, ci sono meno fibre alle nocche, cosa che obbliga le dita a piegarsi proprio lì. Polygerinos me ne ha fatto provare uno. All’esterno il guanto è composto di un morbido tessuto simile al neoprene, con le dita coperte in una serie di anelli gommosi chiari ad immagine dei vermi che permettono la presa. Ho infilato la mano sinistra nel guanto e lui ha acceso il meccanismo. Il motore si è messo a produrre suoni come quelli di una levigatrice, e senza intervento da parte mia, le dita ed il pollice della mia mano si sono arricciate nel gesto di afferrare qualcosa. Sembrava di avere la mano di qualcun altro sotto la mia—qualcuno più forte, che stesse muovendo le mie dita per me. Il guanto viene costruito su misura della mano del paziente perché le articolazioni possano essere allineate, ed il guanto in questione era un po’ grande per me, eppure era comodo. “E’ veramente semplice, perché tutto ciò che fai è metterlo in pressione e ottieni questo bel movimento complicato,” dice Walsh. “di contro, questo è l’unico movimento che produce.” A dispetto di questo limite, la capacità di afferrare è molto importante e molti pazienti hanno bisogno di aiuto in proposito, racconta Neville Hogan, professore del MIT professor, che realizza robot allo scopo di aiutare pazienti colpiti da ictus. “La maggior parte dei disordini neurologici provocano debolezza muscolare, con una conseguente indebolimento della possibilità di afferrare,” continua. Ciononostante, le mani dei pazienti affetti da ictus sono spesso serrate di default, motivo per cui Hogan racconta che ci sia più spesso una difficoltà ad aprirle piuttosto. La squadra racconta che al momento il guanto non è abbastanza forte da riuscire ad aprire una mano sei muscoli sono serrati, ma sperano di riuscire ad aggiungergli anche questa funzione in futuro. Vogliono anche rendere il dispositivo ancora più leggero. Il guanto pesa al momento un paio di etti mentre la cintura con batterie, controlli, sensori, pompa ed acqua arriva a circa 3 chili (il doppio del peso di un MacBook Pro da 13 pollici). Il guanto può essere messo in funzione con un interruttore o con un comando a voce. Il passo successivo sarà progettare un guanto che riesca a muoversi una volta individuati segnali nei muscoli delle braccia del paziente stesso, per permettere ai pazienti di controllarlo in maniera più intuitiva. Progettare un simile sistema non è semplice. Persino pazienti affetti dalle stesse condizioni presentano comunque variazioni personali, ed ai pazienti capitano giorni buoni e giorni meno buoni. “Capita quindi di andare un giorno, provare gli elettrodi—i segnali sono perfetti, riesci a far funzionare il guanto. Torni due giorni dopo, qualcosa non va e non ritrovi lo stesso segnale,” racconta Polygerinos. Kelly pensa che il meccanismo di controllo risulterà essere la chiave di tutto. “Chiunque progetterà la migliore apparecchiatura di controllo si ritroverà con la soluzione commerciale migliore,” dichiara. “Non è improbabile che individui dalla mobilità limitata possano acquistare questo genere di prodotto nel giro di un 5 anni circa,” calcola. Avendo chiesto il miglior commento fatto da un paziente alla prova del guanto, dopo averci pensato su, Polygerinos si illumina e cita: “Oh mio Dio, posso dare di nuovo dei pizzicotti!” (lo)