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La BioRobotica, frontiera scientifica e tecnologica per applicazioni biomediche
20/04/2018Questo articolo è stato letto 2213 volte!
Progresso e risultati straordinari per una disciplina in grande espansione con applicazioni significative anche in Riabilitazione Neurologica. La SIRN ha presentato a Trieste alcuni contributi rilevanti
La BioRobotica, frontiera scientifica e tecnologica per applicazioni biomediche. Ecco i trattamenti sicuri e nuovi ausili per i disabili colpiti da ictus, sclerosi multipla, Parkinson. Aumenta l’efficienza, migliorano le tecniche.
“Sono in fase di avvio due studi RCT multicentrici a livello nazionale, uno focalizzato alla riabilitazione dell’arto superiore e l’altro alla riabilitazione del cammino, entrambi in pazienti post-ictus in fase subacuta e cronica”, spiega il dott.Stefano Mazzoleni, Ricercatore dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa
LO SCENARIO E I NUOVI STUDI - Studi recenti hanno dimostrato l’efficacia della robotica e di altre tecnologie per la riabilitazione e l’assistenza di persone con disabilità. In particolare ai fini del recupero motorio di persone con disabilità a seguito di danni neurologici (ad es. ictus, lesioni midollari, sclerosi multipla e Parkinson) i dispositivi robotici sviluppati a partire dagli ultimi 20 anni sono in grado di erogare trattamenti sicuri, intensivi e ripetibili, sempre sotto la stretta supervisione dei professionisti dello staff riabilitativo, e di quantificare gli esiti dei trattamenti riabilitativi mediante la registrazione di dati relativi ai movimenti effettuati e alle forze esercitate dal paziente.
“E’ necessario — spiega il dott. Stefano Mazzoleni, Ricercatore dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e responsabile del Laboratorio di Bioingegneria della Riabilitazione — uno sforzo congiunto con l’obiettivo di finalizzare trial clinici multicentrici randomizzati controllati (RCT) con lo scopo di evidenziare gli effetti dei trattamenti basati su dispositivi robotici con il massimo rigore metodologico. A tal proposito sono iniziati appena stati avviati due studi RCT multicentrici a livello nazionale, uno focalizzato alla riabilitazione dell’arto superiore e l’altro alla riabilitazione del cammino, entrambi in pazienti post-ictus in fase subacuta e cronica, con il coinvolgimento di oltre 20 strutture ospedaliere e centri di ricerca clinica”.
Inoltre la combinazione di più trattamenti riabilitativi basati su tecnologie innovative (come ad esempio terapia assistita dal robot e stimolazione elettrica funzionale) potrebbe permettere di incrementare i vantaggi rispetto alla somministrazione dei singoli trattamenti separati: i fattori di cui tener conto per l’identificazione del trattamento ottimale per ciascun paziente sono molteplici (ad esempio intensità, durata e modalità di somministrazione) e devono essere analizzati mediante un approccio metodologico solido al fine di eliminare bias e fattori di confondimento.
IL RUOLO DEI ROBOT - “Grazie a sperimentazioni cliniche abbiamo dimostrato che l’utilizzo combinato di scale cliniche di valutazione e metodi quantitativi basati, ad esempio, sull’utilizzo di parametri cinematici registrati dai robot durante le sessioni di riabilitazione, è in grado di fornire un quadro complessivo sugli esiti dei trattamenti in corso. In particolare mediante questo approccio integrato gli operatori dello staff riabilitativo possono ricavare per ciascun paziente informazioni fondamentali — aggiunge il Dott. Mazzoleni - per la comprensione dei meccanismi neurofisiologici alla base del recupero motorio e degli adattamenti del sistema nervoso centrale a seguito di danni neurologici. In tal modo i trattamenti riabilitativi possono essere adattati prontamente alle specifiche esigenze di ciascun paziente in modo da ottimizzare i tempi e le risorse a disposizione”.
LA TELERIABILITAZIONE E TRATTAMENTO DOPO ACUTO — Per assicurare la continuità di cura dopo le dimissioni della persona dall’ospedale e mantenere i benefici ottenuti durante la riabilitazione, le tecnologie, in particolare i sensori indossabili e i dispositivi robotici portatili, possono svolgere un ruolo fondamentale nel favorire la somministrazione di trattamenti da effettuare presso il proprio domicilio o presso strutture sanitarie e assicurare un monitoraggio da remoto delle attività svolte. Negli anni in alcune Regioni sono stati avviati programmi sperimentali di riabilitazione a distanza (spesso identificati dal termine teleriabilitazione), ma l’implementazione su vasta scala di questo tipo di trattamenti rappresenta un obiettivo importante da raggiungere per incrementare la qualità di vita delle persone con disabilità, tenendo conto anche dei fattori di natura legale (privacy dei dati, riconoscimento della diagnosi a distanza,….) ed etica (sostenibilità dei costi sanitari, equità nell’accesso alle cure, …).
Le tecnologie come la robotica e l’intelligenza artificiale sono fondamentali per assicurare un’assistenza adeguata alle persone con disabilità: infatti gli ausili tecnologici innovativi, come ad esempio la carrozzina robotica RISE sviluppata dal Centro di Riabilitazione Motoria INAIL di Volterra con l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa all’interno di un progetto di ricerca congiunto che si sta avviando alla conclusione della validazione clinica il prossimo giugno, possono contribuire al reinserimento socio-lavorativo grazie ad una molteplicità di caratteristiche tecnico-funzionali in grado di assistere la persone nelle attività di vita quotidiana, in particolare la mobilità, la verticalizzazione e l’accesso ai servizi igienici.
L’APPROFONDIMENTO DEL DOTT. STEFANO MAZZOLENI — “A partire dagli studi disponibili nella letteratura sull’utilizzo di sistemi robotici per la riabilitazione sono stati evidenziati miglioramenti significativi per quanto riguarda gli arti superiori (attività di vita quotidiana : SMD 0.37, intervallo di confidenza 95%: 0.11 — 0.64, P = 0.005, I² = 62%), funzione arto superiore: SMD 0.35, intervallo di confidenza 95%: 0.18 — 0.51, P < 0.0001, I² = 36%), e forza muscolare: SMD 0.36, intervallo di confidenza 95%: 0.01 — 0.70, P = 0.04, I² = 72%), sebbene la qualità dell’evidenza sia piuttosto bassa a causa di alcuni fattori e bias degli studi sperimentali che non consentono di trarre conclusioni generali: scarsa numerosità del campione analizzato, differenti durate dei trattamenti, alta variabilità delle caratteristiche cliniche dei soggetti reclutati, mancanza del gruppo di controllo, mancanza del calcolo del campione, mancato riferimento alle minime differenze clinicamente significative (Mehrholz et al., Cochrane Database Syst Rev. 2015).
Per quanto riguarda il recupero del cammino, l’utilizzo di sistemi robotici in combinazione con trattamenti riabilitativi tradizionali ha mostrato effetti benefici aggiuntivi sulle abilità locomotorie principalmente in pazienti con lesioni midollari in fase subacuta e nei pazienti post-ictus in fase subacuta (Schwartz, Biomed Eng. 2015).
Un durata maggiore e una maggiore intensità dei trattamenti basati su sistemi robotici sembra avere maggiori benefici sugli esiti finali dal punto di vista funzionale. In ogni caso sono necessari studi randomizzati controllati con un ampio campione di soggetti, come quello appena iniziato in Italia con oltre venti centri partecipanti, al fine di determinare la durata ottimale e il tipo di protocollo più appropriato per massimizzare l’efficacia e gli effetti a lungo termine per i pazienti con danni neurologici”.
