Un esoscheletro robotico offre una soluzione ad alta tecnologia per la lombalgia
La lombalgia è una delle principali cause di disabilità e una delle ragioni più comuni per cui sono necessarie cure mediche. In Europa, la lombalgia è al primo posto in termini di anni di vita vissuti con disabilità, registrando un aumento di oltre il 50 % dal 1990. Vi è poi il costo economico. Ad esempio, dopo il comune raffreddore, la lombalgia è una delle principali cause di assenteismo sul lavoro, rappresentando il 15 % di tutti i congedi per malattia e centinaia di milioni di giorni lavorativi persi. La robotica sta emergendo rapidamente come una delle principali soluzioni per mitigare il dolore (e i costi) associati alle lesioni lombari. La maggior parte dei dispositivi robotici di assistenza disponibili sono esoscheletri indossati dal paziente. Per quanto efficaci nell’aumentare la mobilità delle gambe e delle braccia, questi dispositivi trascurano l’importante ruolo giocato dal midollo spinale nel trasferimento del peso dalla parte superiore del corpo e dalle braccia alle gambe. Per colmare questa lacuna, il progetto SPEXOR, finanziato dall’UE, sta progettando una soluzione rivoluzionaria. «SPEXOR è un innovativo esoscheletro spinale che non solo previene la lombalgia in lavoratori normodotati, ma supporta anche coloro che sono già affetti da lombalgia e che desiderano tornare al lavoro», afferma Jan Babič, coordinatore del progetto e ricercatore presso l’Istituto Jožef Stefan in Slovenia.
Un prolungamento naturale del corpo
Simile a un busto ortopedico, ma a tecnologia estremamente alta, SPEXOR si fissa alle cosce, al bacino e alla schiena. Un’articolazione meccanica, posta all’altezza dell’anca, e un meccanismo spinale pieghevole scaricano il peso dalla spina dorsale. L’utilizzo di aste in fibra di carbonio fornisce un sostegno verso l’alto e rimuove la tensione dalla schiena. Le molle situate all’altezza delle cosce offrono una leggera spinta alle gambe. Con un peso di soli 6,3 kg, il sistema utilizza sensori integrati per rilevare quando una persona vuole chinarsi. Di conseguenza, SPEXOR si attiva automaticamente quando necessario e rimane in modalità passiva o «ibernata» quando non in uso. «Il bello di questo dispositivo è che sa cosa stai facendo e, sulla base di algoritmi complessi, è in grado di prevedere la tua prossima mossa», spiega Babič. «Questo garantisce che SPEXOR sia non invasivo, diventando sostanzialmente un prolungamento naturale del corpo».
Insegnare e prevenire
Secondo Babič, SPEXOR mira a fungere sia da strumento di insegnamento che da dispositivo preventivo. Quanto al primo, lo strumento emette un suono ogni volta che il paziente solleva qualcosa in modo scorretto. «Questa caratteristica è fondamentale per il nostro studio in atto sul modo in cui gli esseri umani piegano la schiena», afferma. «Questo ci aiuta a correggere le meccaniche scorrette del corpo e a migliorare il modo in cui insegniamo la corretta ergonomia». SPEXOR gioca anche un ruolo importante nella prevenzione dei problemi lombari. Lo fa togliendo parte del carico meccanico alla spina dorsale, riducendo pertanto il rischio di lesioni quali le fratture della placca motrice vertebrale. «La conoscenza approfondita delle meccaniche e dei movimenti è il metodo ideale per rafforzare i muscoli e prevenire le lesioni», aggiunge Babič. «Sfortunatamente, a volte non possiamo evitare di svolgere attività dannose, ed è proprio in questi casi che entra il gioco il supporto esterno fornito da SPEXOR.» Il team di ricerca ha depositato un brevetto per la sua tecnologia di esoscheletro, mentre Ottobock, uno dei partner del consorzio, ha lanciato Paexo Back, una soluzione commerciabile basata sulla conoscenza acquisita nel corso del progetto SPEXOR.
Parole chiave
SPEXOR, esoscheletro, lombalgia, disabilità, robotica
