Seconda parte appunti Tecnologie per la bioingegneria

INDIPENDENCE AT DISHARGE FROM REHABILITATION

HOSPITAL

Per quanto riguarda il recupero dopo un ictus cerebrale, nonostante tutti i progressi nella cura e negli studi

condotti, ci troviamo ancora di fronte a diverse sfide. Sebbene siamo diventati abili nel migliorare la capacità

di deambulazione dei pazienti, la qualità del loro cammino rimane ancora un po' deficitaria. Ad esempio, la

velocità e la resistenza durante la deambulazione non sono ottimali a tre mesi dall'ictus cerebrale, quando i

pazienti di solito tornano a casa. Questo è un aspetto critico da considerare, poiché sappiamo che l'uso di

dispositivi robotici può aiutarci a migliorare questi aspetti, come la velocità e la resistenza del cammino.

Inoltre, per quanto riguarda il recupero delle funzioni degli arti superiori, la prognosi è generalmente meno

favorevole rispetto a quella degli arti inferiori. Dal punto di vista neurobiologico e neurofisiologico, il

recupero delle funzioni degli arti superiori è molto più complesso e difficile da raggiungere. Pertanto, anche

in questo caso, è necessario concentrarsi su interventi riabilitativi mirati e intensivi per promuovere il

miglioramento.

Europa: Tra il 2000 e il 2015 gli eventi di ictus aumenteranno del 30%.

Italia: L'aspettativa di vita per gli uomini è di 80,2 anni, per le donne è di 85 anni.

Mobilità

• Il 44,85% è rimasto in sedia a rotelle

• Il 27,46% cammina con bastone o altro ausilio

• Il 14,41% cammina all'interno

• L'8,70% è in grado di camminare all'esterno

• Il 4,58% dei pazienti è indipendente nella salita delle scale

• La velocità e la resistenza della deambulazione sono ridotte dell'80%

Destrezza

• A sei mesi, il 33-66% delle persone con compromissioni degli arti superiori non presenta funzione

degli arti superiori

• Solo il 5-20% raggiunge una piena guarigione

• Il 38% dei pazienti gravemente compromessi mostra un recupero parziale della destrezza

Deficit cognitivi

• Il 46% presenta deficit cognitivi

• Il 19% presenta afasia

• Il 13-81% presenta negligenza

E in relazione all'argomento di oggi, vediamo che ci sono approcci, soprattutto associati alla robotica e ai

serious games, che possono contribuire in modo significativo al recupero delle funzioni dell'arto superiore.

Inoltre, un certo numero di persone presenta deficit cognitivi, su cui il professor Mazzoleni sta concentrando

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particolare attenzione. Gli strumenti robotici, quando associati a contesti di esercizio e feedback specifici,

possono svolgere un ruolo cruciale in questo contesto.

La tecnologia, soprattutto nel contesto delle patologie cerebrali, sta assumendo un ruolo sempre più

importante e completo. Inizialmente utilizzata principalmente per l'esercizio dei movimenti degli arti

inferiori, soprattutto dal punto di vista clinico, nel tempo è emerso che le potenzialità della robotica sono

molto più ampie e multidisciplinari di quanto inizialmente pensato. Ora essa può intervenire non solo sui

movimenti degli arti superiori, ma anche nel campo cognitivo.

NEUROREHAB: SFIDE ED OPPORTUNITA’ TECNOLOGICHE

Quindi, nel corso del tempo, le sfide affrontate dalla neuroriabilitazione si sono principalmente concentrate

su diversi aspetti. Prima di tutto, c'è stata l'importanza di integrare gli strumenti tecnologici per garantire un

monitoraggio continuo e un sostegno ai nostri pazienti. Inoltre, c'è stata un'evoluzione nel settore dei termini

giuridici della riabilitazione, dove si è lavorato per migliorare la tecnologia a supporto di interventi specifici

per ogni malattia. Questo perché le diverse patologie presentano esigenze e disturbi differenti, il che richiede

un'adattabilità degli strumenti robotici. Ad esempio, uno strumento progettato per la riabilitazione del

cammino in pazienti con Parkinson potrebbe essere concepito in modo diverso rispetto a uno per pazienti che

hanno subito un ictus cerebrale. Questi sono stimoli che stiamo condividendo con la comunità scientifica e

clinica, poiché riteniamo che siano rilevanti e possano portare a miglioramenti significativi. Infine, c'è la

sfida di migliorare l'engagement del paziente, dove gli strumenti tecnologici possono svolgere un ruolo

cruciale nel favorire una maggiore partecipazione del paziente nel processo riabilitativo. 220

UPPER AND LOWER LIMBS THERAPEUTIC ROBOTS

Quindi, i clinici hanno questa sfida concreta: molti degli strumenti di cui il professor Mazzoleni ha parlato

potrebbero essere familiari per loro, ma potrebbero non essere stati integrati nella pratica clinica. Ciò è

dovuto al fatto che molti di questi strumenti sono stati sviluppati all'interno di progetti di ricerca e non

sempre sono disponibili per l'utilizzo clinico diretto. Ad esempio, per quanto riguarda l'arto superiore, il Bi-

Manus-Tracker si è rivelato uno strumento molto prezioso per noi, poiché non abbiamo avuto accesso al Pin

Mate Manus, ma abbiamo accolto con favore le sue caratteristiche elettromeccaniche. Per quanto riguarda

l'arto inferiore, abbiamo utilizzato ampiamente il Gate Trainer. Questi sono gli strumenti che conosciamo e

che abbiamo utilizzato in ambito clinico.

CHE COSA SI INTENDE PER RIABILITAZIONE ASSISTITA DA

ROBOT?

La riabilitazione assistita da robot è parte dell’intervento riabilitativo che si prefigge di integrare i trattamenti

riabilitativi standard.

Questi ultimi sono dotati di sistemi di controllo adattivi che permettono di individualizzare l’intervento

riabilitativo

E qui arrivo a cosa sia la riabilitazione robotica. Potreste pensare che, occupandovi di neuroriabilitazione, ne

sapevate già tutto fin dall'inizio e potreste rimanere sorpresi nel sentire che la definizione di riabilitazione

robotica è stata delineata solo lo scorso anno, praticamente, grazie all'angolo della consensus conference.

Questo perché, in sostanza, l'uso della robotica è stato inizialmente un po' empirico. Alla fine, tutti i dati

ottenuti dalla ricerca scientifica ci hanno aiutato a capire meglio cosa essa implicasse. Quello che dovete

ricordare, dal mio punto di vista, è che la robotica integra il nostro lavoro, non lo sostituisce. È uno

strumento che utilizziamo nel percorso riabilitativo per agire su determinati aspetti e contesti. 221

è da considerarsi parte dell’intervento riabilitativo che si prefigge

• La riabilitazione assistita da robot

di integrare i trattamenti riabilitativi standard mediante l’interazione tra professionista della

riabilitazione, paziente e robot.

• Questi ultimi sono dotati di sistemi di controllo adattivi che permettono di individualizzare

l’intervento riabilitativo a seconda delle necessità e abilità residue specifiche di ciascun paziente al

fine di favorire il recupero sensorimotorio, cognitivo e comportamentale.

• I trattamenti riabilitativi assistiti da robot consentono di aumentare intensità e/o frequenza delle

interazioni terapeutiche, di arricchire l’esperienza sensoriale e/o di facilitare l’esecuzione di azioni e

interazioni ambientali.

Una novità che ora sarà esaminata, speriamo porti a una maglietta sensorizzata. Il paziente indosserà questa

maglietta sensorizzata che trasmetterà i movimenti all'avatar. Ma cosa rappresenta tutto ciò? Innanzitutto, c'è

il suono. Come accennato, il suono è un aspetto molto importante. Finora, i suoni erano simili a quelli di Pac-

Man, per intenderci. Questo è incoraggiante perché fornisce un feedback uditivo su un obiettivo raggiunto.

Poi c'è un aspetto narrativo: il paziente ha un percorso un suo "plot". Questo inizia il viaggio riabilitativo e

questi aspetti metaforici sono in realtà molto significativi. Ad esempio, nei bambini in età evolutiva, questo

avatar svolge attività tarate su obiettivi specifici, come la precisione nel raggiungere un bersaglio o

nell'ampiezza del movimento, adattati alle necessità del paziente. Questo è un esempio di come uno

strumento robotico possa essere più efficace quando associato a un contesto ambientale e di attività più

curato e innovativo.

QUALI CRITERI DI CLASSIFICAZIONE E’ POSSIBILE VINCERE?

Finalità di utilizzo

- Assistivi/Compensativi: Si riferisce a strumenti o

interventi che aumentano la capacità di eseguire

un'azione o consentono di eseguire un'azione

altrimenti non possibile.

- Interventivi/Rieducativi: Si riferisce a interventi

finalizzati a favorire ed accelerare il recupero della funzione lesa, ad esempio, potenziando fenomeni

di neuroplasticità, sia in fase acuta che cronica.

Distretto corporeo:

- Arto superiore: Si riferisce ai movimenti di raggiungimento e/o

manipolazione di oggetti. Questi sistemi possono essere ulteriormente

classificati in base alle articolazioni dell'arto superiore coinvolte

nell'interazione con il dispositivo.

- Arto inferiore: Principalmente utilizzato per esercitare funzioni legate alla

deambulazione e al controllo dell'equilibrio.

Ci sono diversi aspetti di grande importanza da considerare. Ad esempio, ci sono studi che suggeriscono che

l'efficacia del contesto dipende dalla prospettiva utilizzata: in alcuni casi, l'utilizzo di una prospettiva in

prima persona e un contesto non immersivo ha dimostrato di essere efficace, mentre in altri casi, contesti

immersivi hanno mostrato migliori risultati. In particolare, i serious games progettati specificamente per

determinate patologie hanno dimostrato di essere più efficaci rispetto ai videogiochi di mercato. Questo

sottolinea l'importanza di considerare ingredienti specifici e adatti alle esigenze dei pazienti. Revisioni e

metanalisi hanno confermato che i serious games possono effettivamente migliorare gli esiti della

riabilitazione, fornendo ulteriori prove dell'efficacia di questo approccio.

LA Robotica agisce attraverso dei contesti di serious games dando dei feedback, agendo in distrazione.

Ecco un argomento interessante che vorrei condividere con voi, e poi vorrei sentire il vostro parere su quanto

sia attendibile. Si tratta fondamentalmente dell'idea che lo sviluppo dovrebbe essere centrato sull'utente,

includendo sia componenti di gioco che di attività strutturate di ingegneria del software. Adesso, capisco

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abbastanza bene cosa significhi il design centrato sull'utente, ma ciò che mi interessa è andare più a fondo

nell'analisi di questa prospettiva. Dobbiamo comprendere appieno il contesto, capire le esigenze dell'utente, e

basare il nostro lavoro su queste informazioni. Dovremmo quindi instaurare un ciclo virtuoso positivo in cui

continuamente ra