Il dispositivo MiniTouch comprende un sensore di temperatura sul dito della protesi e uno stimolatore termico collegato all'arto residuo. Credit: EPFL/Caillet.
Un uomo a cui è stata amputata la mano destra all'età di 20 anni è ora in grado di percepire la temperatura degli oggetti che tocca con la sua mano protesica, grazie a un nuovo dispositivo integrato in essa1.
Il dispositivo, chiamato MiniTouch, è stato sviluppato lo scorso anno2 dai ricercatori del Politecnico federale di Losanna e della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa. È costituito da due componenti, un sensore termico attivo che misura la temperatura e genera segnali che vengono poi inviati al secondo componente, uno stimolatore termico.
MiniTouch è stato testato inizialmente come dispositivo autonomo su circa 20 persone presso il centro protesi dell'Istituto Nazionale per l'Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro (INAIL) vicino a Bologna.
Gli ingegneri dell'INAIL hanno poi integrato il sensore termico sul dito indice della mano protesica di un paziente, e hanno inserito lo stimolatore termico nell’invasatura che fissa la mano robotica all'avambraccio, in modo da toccare un punto dell'arto residuo che suscita sensazioni termiche nell'indice "fantasma" della persona, la sensazione di avere ancora il dito che è frequente nei pazienti amputati. Il punto esatto da stimolare era stato individuato grazie a una mappatura neurale sviluppata nello studio precedente.
Durante otto sessioni sperimentali nell'arco di sei mesi, il paziente è risultato in grado di discriminare oggetti con tre temperature diverse o fatti di materiali diversi. È riuscito anche a distinguere, da bendato, se stava toccando un braccio di silicone o un braccio vero, e ad afferrare e spostare blocchi di temperatura diversa per classificarli dal più caldo al più freddo.
"La ricchezza e il realismo delle sensazioni fornite è la vera chiave dell’efficacia di una protesi nel sostituire un arto naturale nello svolgimento delle attività della vita quotidiana", afferma Emanuele Gruppioni, ingegnere biomedico dell'INAIL che ha guidato i test clinici.
"Come prossimo passo lavoreremo con una nuova mano protesica, sviluppata in collaborazione con l'Istituto Italiano di Tecnologia, per migliorare l'integrazione del MiniTouch e avere una mano protesica termica leggera e indossabile", conclude Gruppioni.
