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Protesi bioniche: Portare la biologia e la tecnologia insieme

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Per qualcuno che ha perso un'estremità, qualsiasi tipo di protesi può fare un'enorme differenza, ma avere un dispositivo bionico montato, che dà all'utente una funzione intuitiva, può essere trasformativo. Abbiamo parlato con il Prof. Oskar Aszmann, direttore del Laboratorio Christian Doppler per il ripristino della funzione dell'estremità all'Università di Medicina di Vienna, degli ultimi sviluppi nel collegare gli arti robotici al corpo umano.

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MedicalExpo e-magazine: Come si è interessato alle protesi bioniche?

Prof Oskar Aszmann: Sono un chirurgo plastico e ricostruttivo con particolare attenzione alla chirurgia neurologica (nervi periferici). Il mio interesse specifico per la ricostruzione bionica è venuto da un paziente 15 anni fa che aveva perso entrambe le braccia. Abbiamo iniziato a pensare a come ricostruire le estremità quando non c'erano più e abbiamo capito che la strada da seguire era quella di collegare i nervi a un dispositivo tecnologico.

MedicalExpo e-magazine: Può spiegare come funziona il vostro sistema?

Prof Oskar Aszmann: Ci sono diverse strade per quanto riguarda il modo in cui i neurosegnali possono emergere ed essere raccolti in modo da poter far funzionare la protesi. C'è l'opzione di raccogliere l'attività cerebrale con un'interfaccia cervello-macchina, che è perseguita da alcuni ricercatori molto importanti, ma il problema qui è che la connettività del sistema nervoso centrale è così complessa che è difficile ottenere segnali chiari e affidabili senza un sacco di rumore di fondo. L'altra opzione è quella di raccogliere i segnali direttamente dal nervo, ma il problema qui è che i segnali sono molto piccoli - stiamo parlando di nanovolt. Quindi, abbiamo scelto di andare al muscolo. Per noi, questo è un traduttore di informazioni neurali: può naturalmente tradurre le informazioni in segnali di controllo funzionali. È anche un amplificatore perché mentre un segnale neurale è in nanovolt, l'attività muscolare è in macrovolt e questo è qualcosa che possiamo raccogliere non solo direttamente sul muscolo ma anche attraverso la pelle con sensori.

MedicalExpo e-magazine: Come si collega l'arto bionico al corpo?

Prof Oskar Aszmann: Abbiamo capito come portare il cervello nella macchina, ma l'altro grande problema nella gestione delle protesi è come portare la protesi sullo scheletro. Stiamo perseguendo l'osteointegrazione, il che significa che impiantiamo un dispositivo in titanio nell'osso, dove l'arto è stato perso. Questo permette al paziente di avere un attacco molto rapido della protesi direttamente all'impianto, quindi non ha bisogno di un'imbracatura. C'è anche la possibilità di far passare i biosegnali attraverso l'osso nella protesi

MedicalExpo e-magazine: Quali sono i vantaggi per l'utente di una protesi bionica?

Prof Oskar Aszmann: Recentemente ho visto un paziente che ha perso un intero braccio in un incidente stradale e ora ha entrambe le braccia che è in grado di usare intuitivamente. Questo non sarebbe stato possibile senza la tecnologia che abbiamo sviluppato negli ultimi anni. Il dolore è una questione molto complessa, ma generalmente, se un paziente passa attraverso un processo di restauro con un braccio bionico, i suoi livelli di dolore si abbassano.

MedicalExpo e-magazine: Chi potrebbe essere un candidato adatto per un arto bionico?

Prof Oskar Aszmann: Da un punto di vista biologico, chiunque abbia un bisogno potrebbe avere questo tipo di procedura e potrebbe venire nella nostra clinica. Tuttavia, queste protesi sono dispositivi costosi. Costano intorno alle 150.000 sterline e sono spesso pagate dalle compagnie di assicurazione. I limiti possono quindi essere più finanziari che biologici.

MedicalExpo e-magazine: Cosa prevede per il futuro di questo settore?

Prof Oskar Aszmann: Con tutta probabilità, entro i prossimi cinque anni avremo un sistema pronto che sarà in grado di fornire segnali senza fili dal cervello alla macchina. Guardando al futuro, si spera che i prezzi scendano quanto più si diffonderà l'uso di queste tecnologie. Mentre i numeri degli amputati sono bassi, se pensiamo che i pazienti con un ictus cerebrale che hanno perso l'uso di un arto potrebbero anche beneficiare di una protesi bionica, allora i numeri sono molto più alti. Se possiamo fare buon uso di questo tipo di tecnologia per questi altri tipi di pazienti, allora i prezzi scenderanno.

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