Protesi avanzate: il futuro degli arti sensoriali

Nel 2000, scienziati trovarono un alluce protesico sepolto con i resti mummificati di una donna risalente al 1069 a.C. Oggi il campo delle protesi continua a evolversi, sfruttando progressi tecnologici e chirurgici. Presto saranno disponibili arti protesici con capacità sensoriale, fornendo ai portatori informazioni sensoriali che erano il pezzo mancante del puzzle. Fino a poco tempo fa, il portatore poteva azionare l'arto protesico solo usando la vista.

Arto fantasma

• I pazienti amputati riferiscono comunemente la sensazione di arti fantasma. Anche se ha perso una mano o un braccio, il paziente continua a riportare sensazioni e persino dolore, come se l'arto fosse ancora attaccato. Lo sviluppo di protesi con informazioni sensoriali si basa su questa nozione. Ad esempio, se premi sull'avambraccio di un amputato, probabilmente riferirà di sentire come se premessi sulle sue dita. Segnali vengono anche inviati dal cervello alle fibre nervose nell'area recisa quando il paziente pensa di muovere l'arto fantasma. Le protesi che sentono sono collegate direttamente ai nervi per fornire informazioni sensoriali.

Trapianto di nervi

• Ottenere un arto protesico che senta inizia con un trapianto di nervi. I nervi dall'arto amputato vengono trapiantati al torace. Sensori nella protesi inviano informazioni sensoriali attraverso elettrodi nell'area amputata ai terminali nervosi trapiantati nel torace. Il trapianto fornisce alla protesi un migliore senso di sé permettendole di rispondere a sensazioni e segnali neurali. I nervi trapiantati permettono al paziente di sentire tocchi leggeri, caldo e freddo.

Progressi

• Molte aziende corrono per offrire le prime protesi sensoriali commercializzabili. L'Unione Europea ha finanziato la Smart Hand, una mano protesica che non solo ha capacità sensoriali, ma è anche motorizzata. Sensori sull'avambraccio permettono non solo di muovere la mano intuitivamente, ma anche di percepire gli oggetti che si afferrano.

  Negli Stati Uniti, il Pentagono finanzia ricerca militare sulle protesi. La Deka Research and Development sta lavorando su un braccio protesico azionato da joystick che invia informazioni sensoriali a fasci di nervi trapiantati nel torace. Questo arto può anche percepire pressione, movimento e temperatura.

Problemi e battute d'arresto

• Come ogni nuova tecnologia, problemi con protesi sensoriali sono imminenti. Mentre grandi progressi sono stati fatti per protesi sotto il gomito, serve più ricerca per amputazioni sopra il gomito perché non hanno lo stesso controllo muscolare. È anche difficile per la tecnologia attuale inviare informazioni sensoriali alla parte corretta della mano, perché è difficile posizionare gli elettrodi con precisione sufficiente perché il paziente senta la differenza tra pressione sull'indice versus sul medio. Creare una protesi duratura e affidabile è una sfida perché quelle attuali durano circa due anni prima di dover essere sostituite.