Un braccialetto per monitorare la spasticità muscolare
Si chiama Smart Assessment of Spasticity (SAS) ed è un brevetto per un dispositivo in grado di valutare con grande facilità il grado di spasticità dei muscoli, un problema che colpisce 12 milioni di persone al mondo creando forti problemi sociali ed economici. Il brevetto è stato messo a punto e depositato dal Politecnico in collaborazione con l’Università di Sassari e attende adesso di iniziare la fase di ingegnerizzazione oltre che di sperimentazione sul campo. Un passo importante per arrivare ad un dispositivo capace di risolvere in modo efficace ed economico il problema della diagnosi della spasticità in numerosi pazienti.
Andrea Cereatti, professore ordinario al Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni-DET del Politecnico, che ha coordinato il lavoro dice: “La spasticità è una condizione in cui i muscoli si irrigidiscono, impedendo il movimento, la vita quotidiana e la mobilità. Il problema colpisce persone con sclerosi multipla, ictus, lesioni del midollo spinale, paralisi cerebrale. Fondamentali per affrontare la malattia sono una diagnosi e un monitoraggio precisi della gravità del problema”. Al momento, tuttavia, non esistono dispositivi che possono essere usati in ambulatorio per permettere al medico una valutazione agevole ma accurata del problema. I medici hanno a disposizione due strade. La prima è usare delle “scale semi-quantitative” manuali facili da usare ma molto soggettive. La seconda strada prevede l’uso di “sistemi robotici” certamente più affidabili ma estremamente ingombranti, costosi e non adatti all’uso ambulatoriale.
“Noi – spiega Cereatti – ci occupiamo di sviluppare algoritmi in grado di analizzare il movimento umano con applicazioni che vanno dalla diagnosi di particolari patologie aglio interventi di cura fino alla valutazione di strumenti e attrezzature sia medicali e che sportive. In questo caso, abbiamo applicato le nostre conoscenze nello sviluppo di sensori miniaturizzati dell’analisi del movimento e nello sviluppo di algoritmi per estrarre i parametri che caratterizzano e descrivono correttamente i fenomeni rilevati”. Al lavoro sul tema, dal 2020, oltre che Cereatti, è stato Marco Caruso, sempre del DET; coinvolta nello sviluppo del brevetto anche il gruppo di Neurofisiologi dell’Università di Sassari coordinato dalla professoressa Franca Deriu di cui fanno parte il dottor Andrea Manca e la dottoressa Lucia Ventura. L’attività è stata multidisciplinare e ha interessato ingegneri meccanici, neurologi, ingegneri biomedici, fisiologi e fisioterapisti.
“Abbiamo realizzato – spiega Cereatti - un dispositivo che comprende sensori diversi per misurare movimento e forze applicate i cui dati vengono analizzati da algoritmi che ricostruiscono la cinematica cioè il movimento dell’articolazione che si vuole studiare. In altri termini, riusciamo a misurare contemporaneamente forza e movimento dell’articolazione arrivando così a determinare il grado di spasticità del muscolo”.
Il valore aggiunto dello strumento messo a punto sta nella sua minima invasività oltre che economicità ed efficacia. “Il braccialetto SAS – sottolinea Cereatti - può essere applicato a tutte le articolazioni del corpo umano, è facile da usare ed è dotato di una tecnologia a basso costo visto che i sensori sono gli stessi usati in altri strumenti elettronici come i cellulari. Il cuore del brevetto, invece, è nella capacità degli algoritmi che abbiamo sviluppato di interpretare i dati in modo sempre più affidabile”.
Dopo aver fruito dei risultati di ricerche condotte dal DET, anche attraverso una serie di programmi di finanziamento internazionali, adesso SAS è pronto per il passaggio alla fase prototipale.
Ma quale possono essere i collegamenti con il sistema delle imprese? “Molti e importanti” sottolinea Cereatti che precisa: “Abbiamo davanti alcuni passaggi cruciali: l’ingegnerizzazione e la sperimentazione in ambulatorio, ma anche la certificazione dell’apparato”. DET cerca quindi imprese che possano intervenire in queste fasi con particolare specializzazione non solo nel design e nella facilità d’uso del dispositivo, ma anche nello sviluppo del software di interfaccia per l’uso ospedaliero diffuso così come per l’integrazione con le piattaforme di telemedicina. Importante anche la presenza di aziende che si occupino delle fasi di certificazione elettronica, di sicurezza e medicale. Tempi di lavoro? “La fase che stiamo avviando – dice Cereatti - dovrebbe durare circa un anno per arrivare ad un dispositivo ingegnerizzato”.