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Rivoluzione nelle protesi motorizzate per le gambe?

Rivoluzione nelle protesi motorizzate per le gambe?

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Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: news-medical.net

Intervista condotta da Aimee Molineux

Adaract è un’azienda innovativa specializzata nello sviluppo di un nuovo tipo rivoluzionario di muscolo artificiale ad azionamento idraulico.

La missione di Adaract è migliorare la mobilità dell’uomo e della macchina con la nostra tecnologia dei muscoli artificiali. Più specificamente, abbiamo costruito un incredibile sistema di alimentazione (il muscolo artificiale) che riteniamo possa colmare un divario tecnologico nelle protesi potenziate, nelle ortesi potenziate, negli esoscheletri e nella robotica mobile. Il nostro obiettivo a lungo termine è esplorare l’implementazione della nostra tecnologia di base in ciascuno di questi settori per creare soluzioni migliori per le persone con disabilità fisiche.

– Per favore, puoi dirci di più sui muscoli sintetici che hai creato e su come possono lavorare per potenziare una gamba protesica?

Il muscolo sintetico/artificiale di Adaract è un attuatore a reclutamento variabile azionato idraulicamente. Ogni “fibra” muscolare può essere attivata individualmente, consentendo un’incredibile adattabilità ed efficienza energetica. Il modo in cui questi muscoli si contraggono è pompando un fluido pressurizzato al loro interno, facendo sì che ciascuna fibra si espanda radialmente e si contragga assialmente. Questo tipo di contrazione, accoppiato con un appropriato sistema di collegamento, consente ai muscoli di fornire al nostro dispositivo una gamma completa di movimento sia nelle articolazioni del ginocchio che della caviglia con circa 250 libbre-piedi di coppia articolare – questo è circa il doppio della coppia di un Toyota Corolla.

– L’Atalanta di Adaract sarà la prima protesi di gamba completamente potenziata al mondo. Qual è la particolarità di questa tecnologia rispetto alle protesi esistenti degli arti inferiori?

Quasi tutte le attuali protesi degli arti inferiori non sono potenziate, con poche eccezioni. Rispetto ad ogni dispositivo non alimentato, il nostro principale vantaggio è la capacità di fornire una notevole potenza propulsiva e di supporto alle articolazioni. Ciò dovrebbe ridurre significativamente il dolore e l’affaticamento e migliorare la mobilità negli amputati sopra il ginocchio.

Rispetto ad altri dispositivi alimentati, il nostro fornirà uscite di potenza molto più elevate, una maggiore durata della batteria e una maggiore durata riducendo al contempo peso e rumore. Un altro vantaggio chiave è la convenienza, poiché qualsiasi altro dispositivo alimentato o ginocchio a microprocessore estremamente durevole costerà almeno tre volte tanto quanto il nostro.

– Gli attuatori dei muscoli molli di Adaract sono azionati idraulicamente. Sebbene nella ricerca appaiano attuatori simili, Adaract ha sviluppato una versione eccezionalmente efficiente di questi attuatori più adatti per l’uso in dispositivi protesici. Puoi dirci di più su come questa tecnologia è vantaggiosa nelle protesi?

Sebbene siano stati fatti molti tentativi di protesi potenziate altamente funzionali, nessuno è stato in grado di superare simultaneamente le barriere di peso, forza, potenza ed efficienza energetica. Questa tecnologia è vantaggiosa nelle protesi perché ci consente di costruire una protesi motorizzata unica nel suo genere che non ha problemi di peso, forza, suono o durata della batteria. È la perfetta combinazione della densità di potenza dell’attuatore idraulico con la controllabilità dell’attuatore elettrico e l’efficienza operativa.

– Finora, come hai testato la forza e la velocità del muscolo artificiale e come pensi di testare le protesi in contesti reali?

Abbiamo testato e convalidato che il muscolo può fornire le prestazioni necessarie per realizzare l’innovazione che stiamo immaginando. Il muscolo, come progettato attualmente, può sollevare > 3800 libbre in verticale, fornire una coppia di 250 libbre-piedi attorno alle articolazioni protesiche e attivarsi completamente in soli 90 ms; questo è circa 3 volte più veloce di quanto un cervello umano possa comandare a un muscolo umano di agire.

– In che modo ritieni che i tuoi progressi in questi dispositivi possano giovare alle persone con disabilità fisiche?

Ci si aspetta che i nostri progressi nelle protesi riducano significativamente dolore/stanchezza, migliorino la mobilità e prevengano comorbidità a lungo termine associate all’amputazione sopra il ginocchio. Gli amputati sopra il ginocchio consumano il 45-300% in più di energia mentre camminano rispetto ai non amputati a causa della mancanza di potenza propulsiva dall’arto amputato; ci aspettiamo che il nostro dispositivo compensi gran parte di questa energia persa, ripristinando gli amputati con l’energia e le capacità che meritano.

Inoltre, camminare su pendii/declini, scale e correre può essere estremamente impegnativo per gli amputati sopra il ginocchio a causa della mancanza di potenza nel ginocchio e nella caviglia della loro protesi. Il nostro dispositivo può fornire questa potenza e dare agli amputati l’opportunità di recuperare la propria mobilità. Altri risultati di una protesi non potenziata sono il dolore all’anca/alla schiena e il deterioramento a lungo termine delle articolazioni dell’anca, della schiena e degli arti sani a causa del sovraccarico dovuto a carichi spostati. Speriamo di ridurre questo dolore e la necessità di future cure mediche alleggerendo i carichi spostati su altre parti del corpo.  

Poiché non abbiamo esplorato a fondo ciò che i nostri prodotti possono fare per i non amputati con disabilità motorie come la paralisi degli arti inferiori, non possiamo parlare con precisione dei vantaggi in questo caso, oltre alla capacità di camminare di nuovo.

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