Una rivoluzionaria tecnologia potrebbe permettere ai pazienti colpiti da ictus di eseguire la riabilitazione direttamente a casa propria. Il Novint Falcon, un robot da scrivania solitamente utilizzato per i videogiochi, può guidare gli utenti attraverso specifici movimenti del braccio e tracciare la traiettoria del suo controller
L’ictus e l’importanza della riabilitazione
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Riabilitazione. L’ictus è un danno cerebrale che si verifica quando l’afflusso di sangue diretto al cervello si interrompe improvvisamente. Esistono due tipi principali di ictus:
Ischemico: rappresenta l’80% dei casi ed è causato da un’ostruzione parziale o completa di un vaso arterioso cerebrale. Può derivare da un embolo (un “corpo estraneo” nel circolo sanguigno) o da una placca di grassi e tessuto fibroso all’interno delle arterie. Può provocare deficit neurologici come difficoltà nel parlare o paresi;
Ictus emorragico: si verifica quando si rompe un’arteria cerebrale. Le cause includono un improvviso aumento della pressione arteriosa, la rottura di un aneurisma o alterazioni della coagulazione del sangue. Questo tipo può avere conseguenze gravi per la salute.
La riabilitazione domestica: un aiuto dalla tecnologia
Le tradizionali terapie di riabilitazione per i sopravvissuti agli ictus, fondamentali per recuperare abilità motorie quali, scrivere o usare utensili, rappresentano una sfida sia logistica sia economica.
La riabilitazione è essenziale per il recupero funzionale dopo un ictus. Sebbene alcuni deficit possano essere permanenti, la riabilitazione mira a migliorare la qualità della vita e a favorire il recupero delle capacità motorie e cognitive. Tuttavia, non sempre si raggiunge il 100% di recupero. La terapia e la prevenzione dell’ictus includono farmaci, chirurgia, dieta equilibrata e uno stile di vita sano. Ma oggi, una novità promette di andare oltre.
Ebbene, i ricercatori della NYU Tandon School of Engineering di New York stanno sviluppando una nuova tecnologia che potrebbe consentire ai pazienti colpiti da ictus di eseguire esercizi di riabilitazione a casa. In che modo? Monitorando i movimenti del polso attraverso un semplice setup: uno smartphone fissato all’avambraccio e un controller da gioco a basso costo chiamato Novint Falcon. Il dispositivo, solitamente utilizzato per i videogiochi, può infatti guidare gli utenti attraverso specifici movimenti del braccio e tracciare la traiettoria del suo controller.
La novità è stata presentata nel corso della conferenza SPIE Smart Structures + Nondestructive Evaluation 2024.
«I pazienti fisserebbero il telefono all’avambraccio e manipolerebbero questo robot», ha dichiarato Maurizio Porfiri, Professore dell’Istituto NYU Tandon e direttore del Center for Urban Science + Progress (CUSP), autore senior dell’articolo. «I dati dai sensori inerziali del telefono possono essere combinati con le misurazioni del robot attraverso l’apprendimento automatico per dedurre l’angolo del polso del paziente».
Focus sullo studio
I ricercatori hanno raccolto dati da un soggetto sano che eseguiva compiti con il Falcon mentre indossava sensori di movimento sull’avambraccio e sulla mano per catturare l’angolo reale del polso. Hanno quindi addestrato un algoritmo per predire gli angoli del polso basandosi sui dati dei sensori e sui movimenti del controller.
Risultato? L’algoritmo ha potuto prevedere gli angoli del polso con una precisione superiore al 90%. Cosa che lascia sperare nella possibilità di iniziare una terapia a distanza, con feedback in tempo reale, in assenza dello specialista.
«Questa tecnologia potrebbe permettere ai pazienti di eseguire esercizi di riabilitazione a casa, fornendo dati dettagliati ai terapisti che valutano a distanza i loro progressi». Così commenta Roni Barak Ventura, autore principale dell’articolo. «È un approccio a basso costo e di facile utilizzo per aumentare l’accesso a cure cruciali post-ictus».
Sviluppi futuri
Il team di ricerca intende perfezionare ulteriormente l’algoritmo utilizzando dati provenienti da un maggior numero di soggetti. L’obiettivo finale è aiutare i sopravvissuti all’ictus a seguire regimi di riabilitazione intensiva nel comfort delle loro case.
Questo studio si aggiunge al lavoro della NYU Tandon volto a migliorare il recupero post-ictus. Nel 2022, i ricercatori hanno iniziato una collaborazione con la FDA per progettare uno strumento scientifico regolatorio basato su biomarcatori, destinato a valutare l’efficacia dei dispositivi di riabilitazione per il recupero motorio post-ictus e a guidarne l’uso ottimale.
Un altro studio del 2024 ha presentato progressi tecnologici che utilizzano elettrodi cerebrali impiantati per ricreare la voce di persone che hanno perso la capacità di parlare, spesso a causa di un ictus.
Oltre a Maurizio Porfiri e Roni Barak Ventura, gli autori dello studio includono Angelo Catalano, che ha conseguito un Master alla NYU Tandon nel 2024, e Rayan Succar, un dottorando della NYU Tandon.
Fonti
Roni Barak Ventura et al, Automating the assessment of wrist motion in telerehabilitation with haptic devices, Soft Mechatronics and Wearable Systems (2024).