La complessa rete di nervi del braccio funge da ponte fondamentale per trasmettere segnali motori e sensoriali tra il midollo spinale e la spalla, il braccio e la mano. Quando questa delicata struttura subisce una lesione traumatica del plesso brachiale, spesso a causa di gravi incidenti in moto, brutte cadute o infortuni sportivi ad alto impatto, le conseguenze fisiche e psicologiche possono essere devastanti. I pazienti possono sperimentare profondi disturbi sensoriali, una grave debolezza muscolare o addirittura una paralisi completa degli arti superiori. La paralisi del plesso brachiale compromette drasticamente la mobilità del braccio, rendendo le più semplici sfide quotidiane come vestirsi, cucinare, lavarsi o trasportare oggetti degli ostacoli quasi insormontabili. Il percorso terapeutico per questa patologia è tipicamente lungo, doloroso e faticoso, richiedendo procedure microchirurgiche altamente complesse e un’intensa terapia fisica e occupazionale. L’obiettivo medico primario è ripristinare il maggior grado di funzionalità possibile ed evitare complicazioni a lungo termine, come la rigidità articolare e l’atrofia muscolare. Tuttavia, anche seguendo i migliori trattamenti disponibili al momento, molto spesso non è possibile recuperare completamente la funzionalità della spalla e del braccio.
Il progetto PLEXO e la ricerca avanzata Fraunhofer
È proprio in questo delicato e complesso contesto clinico che si inserisce il lavoro rivoluzionario dei ricercatori Fraunhofer. Attualmente, il mercato delle tecnologie mediche offre dispositivi di assistenza validi per il supporto della mano e del gomito, ma c’è una grave e riconosciuta carenza di soluzioni pratiche che forniscano un supporto mirato alla spalla per un impiego quotidiano. Il progetto PLEXO nasce specificamente per colmare questa lacuna tecnologica. Veronika Hofmann, ricercatrice di punta presso il Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, sottolinea come recenti studi esplorativi abbiano confermato la necessità assoluta di sistemi assistivi pratici, leggeri e indossabili che supportino quotidianamente le persone affette da lesione traumatica del plesso brachiale. Coloro che convivono con questa condizione affrontano non solo una ridotta indipendenza fisica, ma anche dolore costante, forte disagio emotivo e immense difficoltà nel reinserimento lavorativo. Spesso, queste persone tendono a evitare del tutto certe attività fondamentali o a compensare i deficit motori sovraccaricando in modo innaturale e dannoso altre parti del corpo, peggiorando il loro stato di salute generale.
Come funziona l’esoscheletro mioelettrico indossabile
Per contrastare efficacemente queste problematiche e offrire una soluzione tangibile, il progetto PLEXO si sta concentrando sullo sviluppo di un avanzato esoscheletro mioelettrico indossabile. A differenza degli esoscheletri industriali tradizionali, che sono progettati principalmente per ridurre il rischio di infortuni sul lavoro sollevando carichi pesanti al posto dell’operaio, l’obiettivo primario in ambito di riabilitazione medica è quello di compensare le disabilità fisiche specifiche e restituire fluidità di movimento al braccio compromesso. Questo nuovo esoscheletro non si affida a scomodi comandi vocali o a pulsanti manuali che limiterebbero l’utente, ma è controllato direttamente in modo naturale dal rilevamento dell’attività muscolare. Degli speciali sensori ed elettrodi applicati in modo non invasivo sulla pelle riescono a catturare l’attività elettrica residua dei muscoli ancora funzionanti, attivando in tempo reale dei motori integrati compatti e potenti che assistono e guidano il movimento articolare. Inoltre, il sistema all’avanguardia prevede l’integrazione di sensori intelligenti ed elementi vibrotattili in grado di indicare la posizione spaziale del braccio all’utente, favorendo la propriocezione. Un ulteriore elemento chiave di questa innovazione tecnologica è la stimolazione elettrica funzionale, una tecnica medica integrata nel dispositivo che utilizza impulsi elettrici mirati e controllati per risvegliare e attivare i muscoli indeboliti o paralizzati, amplificando l’efficacia del movimento generato.
Design minimalista e componenti tessili per un comfort ottimale
La complessa progettazione meccanica ed elettronica di questo esoscheletro si basa intenzionalmente su un concetto di attuazione minimalista, pensato appositamente per garantire il massimo comfort a chi lo indossa per l’intera giornata. Le normali attività quotidiane richiedono tipicamente l’uso sinergico di entrambe le mani, dove una esegue delicati movimenti di precisione e l’altra garantisce la stabilità necessaria per l’azione. I ricercatori Fraunhofer hanno compreso che dal punto di vista ingegneristico non è assolutamente indispensabile ripristinare pienamente entrambe le funzioni al cento per cento, poiché anche il solo recupero della funzione stabilizzatrice del braccio lesionato può fare un’enorme differenza nel migliorare la qualità della vita e l’autonomia dei pazienti. Rinunciando alla pretesa di un ripristino totale e onnicomprensivo della mobilità della spalla a favore di un supporto mirato ed essenziale, è stato possibile ridurre il peso del dispositivo e limitare i componenti elettronici e meccanici all’essenziale. Elementi ingombranti come elettrodi, cavi di alimentazione e sensori di movimento verranno integrati in morbidi tessuti funzionali, sviluppati in stretta collaborazione con il Fraunhofer ISC, rendendo il dispositivo facilmente indossabile, lavabile e altamente discreto sotto i vestiti. Le parti strutturali a diretto contatto con il corpo, che sono fondamentali per garantire l’assenza di punti di pressione e dolori, saranno realizzate su misura per ogni singolo paziente tramite moderne tecniche di stampa 3D. Questa complessa e ambiziosa implementazione vede la collaborazione di partner industriali di grandissimo rilievo nel panorama tecnologico, tra cui figurano Evomotion GmbH per l’elettrostimolazione avanzata, cirp GmbH per la produzione additiva e Sensodrive GmbH per l’innovativa tecnologia di attuazione robotica.
Un approccio centrato sull’utente per una reale accettazione tecnologica
L’intera filosofia di sviluppo del progetto PLEXO ruota attorno a un rigoroso approccio centrato sull’utente, un fattore che viene considerato determinante per l’adozione quotidiana e il successo commerciale della tecnologia. I progettisti sanno bene che affinché un sistema assistivo venga realmente e volentieri utilizzato nella vita di tutti i giorni, esso deve poter essere indossato dal paziente in completa e totale autonomia e deve risultare estremamente intuitivo da operare fin dal primo utilizzo. Per garantire un’elevata accettazione da parte del pubblico di riferimento, le persone direttamente affette da lesione traumatica del plesso brachiale vengono costantemente invitate e coinvolte attraverso workshop dedicati e incontri diretti, avendo così l’opportunità di testare fisicamente i primi dimostratori e fornire le proprie impressioni. La creazione di una vera e propria comunità di pazienti, culminata in eventi come il recente Plexus Day tenutosi a Stoccarda, facilita lo scambio continuo di esperienze tra pari e fornisce agli ingegneri dei feedback pratici di inestimabile valore che orientano ogni fase del processo di sviluppo. Il traguardo finale e a lungo termine del team di ricerca è riuscire a trasformare questo promettente prototipo di laboratorio in un vero e proprio dispositivo medico ampiamente diffuso, approvato e certificato. A tal fine, è già stata programmata una rigorosa valutazione clinica di fine progetto che sarà condotta da enti medici prestigiosi come la rinomata Charité di Berlino e l’Unfallkrankenhaus di Berlino. Questa fase finale coinvolgerà attivamente un gruppo profondamente interdisciplinare di esperti del settore sanitario, che includerà neurologi, neurochirurghi, medici ortopedici, fisioterapisti e terapisti occupazionali. In questo modo sinergico e completo, l’eccellenza dell’innovazione tecnologica si fonde perfettamente con il massimo rigore clinico, al solo scopo di offrire un aiuto concreto, sicuro e duraturo a chi lotta per riconquistare la propria indipendenza.
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?