La robotica, oltre ad affascinare e a popolare film, libri e immaginari, è un settore della tecnologia e della scienza sempre più esplorato e applicato in campo medico. In particolare, nella riabilitazione fisica di arti inferiori e superiori, l’utilizzo dei robot si sta sempre più facendo strada come supporto del fisioterapista. La riabilitazione robotica non sostituisce l’operatore sanitario, non è quindi in grado di pianificare da sola un protocollo efficace per il tipo di lesione del paziente, ma permette di:
- Modulare gli esercizi sulle condizioni fisiche del paziente
- Aumentare il numero di ripetizioni di un movimento
- Migliorare la velocità di tali ripetizioni
- Sollecitare anche la parte cognitiva
- Registrare e monitorare i miglioramenti
Cos’è la riabilitazione robotica
La riabilitazione robotica è un tipo di trattamento che utilizza i robot e altri dispositivi tecnologici avanzati – mutuati, per esempio, dal mondo dei videogame, dalla realtà virtuale e aumentata – per assistere i pazienti che hanno la necessità di riacquistare le loro funzioni fisiche e motorie.
Viene quindi utilizzata per aiutare coloro che hanno deficit nei movimenti degli arti superiori e inferiori, per favorire la deambulazione, in caso di difficoltà nei movimenti fini della mano e del polso (in questo caso si utilizzano delle guaine o guanti), per problemi di equilibrio.
La riabilitazione robotica, quindi, può essere impiegata in caso di:
- Disturbi neurologici come la malattia di Parkinson, la sclerosi multipla, le polineuropatie
- Esiti di un ictus
- Lesioni spinali
- Traumi e fratture
- Patologie ortopediche
I robot e i dispositivi che vengono impiegati nel processo riabilitativo non sono tutti uguali. Esistono due differenze principali.
- End effector
Con end effector si intende in robotica la parte terminale di un robot o di un braccio meccanico. Solitamente questa parte finale permette di afferrare, sollevare, spingere, tirare, compiere azioni e interagire con l’ambiente circostante. Nel caso degli strumenti per la riabilitazione, questo è l’elemento che entra direttamente in contatto con il paziente, tramite un’interfaccia meccanica, per esempio un joystick, che viene afferrato o toccato con la mano oppure un pedale da toccare con il piede. Il vantaggio di questi sistemi è dato dalla velocità di adattamento del paziente, che riesce subito a integrarsi con il dispositivo. Le possibilità di movimento sono limitate, ma è garantita la ripetitività e l’intensità del gesto. Il fisioterapista avrà il compito di settare gli esercizi e personalizzarli in base alle caratteristiche del paziente. Infine, ogni caratteristica del movimento – come forza, precisione, traiettoria, velocità – viene registrata dal dispositivo, permettendo all’operatore di monitorare i progressi del paziente e aggiornare i protocolli di esercitazione. - Esoscheletri
Gli esoscheletri sono dei robot che entrano completamente in contatto con l’arto del paziente o la regione del corpo da riabilitare, che risulta avvolta o contenuta dal dispositivo. Come dice la parola stessa, è un po’ come se ci fosse uno scheletro esterno a sostenere l’arto del paziente. In questo caso, il paziente può compiere molti più movimenti corrispondenti alle articolazioni coinvolte dal processo di riabilitazione. Il processo di adattamento paziente-robot è più complesso e i costi sono maggiori. Possono essere fissi o indossabili.
All’interno di queste due categorie, gli esercizi e i movimenti possono essere svolti in modo passivo, assistito o attivo, attivo-assistito (quando il soggetto non riesce a eseguire il movimento attivamente da solo); si ha un’azione correttiva quando il dispositivo corregge il movimento, resistiva quando il robot si oppone al movimento generato dal soggetto.
Diversi studi hanno dimostrato che i vantaggi della riabilitazione robotica sono innegabili e quantificabili e dovuti all’intensità del movimento, alla possibilità di eseguire più ripetizioni nell’unità di tempo (circa il doppio rispetto a una riabilitazione classica), e al coinvolgimento cognitivo qualora si associ al robot anche un sistema di realtà virtuale non immersiva o aumentata o anche un semplice videogame.
I vantaggi della Riabilitazione Robotica
La riabilitazione robotica offre numerosi vantaggi sia per i pazienti sia per i fisioterapisti, alcuni dei quali li abbiamo già individuati.
- Precisione. I robot possono ripetere esercizi in modo coerente e preciso, il che è essenziale per la riabilitazione. Questa precisione consente di monitorare il progresso nel tempo e apportare modifiche quando necessario.
- Personalizzazione. Grazie al monitoraggio costante e continuo e alle possibilità di esercizio differenti, la riabilitazione robotica può essere personalizzata sul paziente.
- Aspetto cognitivo/motivazionale. La riabilitazione robotica è più coinvolgente e interessante, soprattutto se associata a un sistema ludico o alla realtà virtuale. Da qui si ottiene più motivazione e quindi più impegno, che si traduce a sua volta in miglioramento.
- Supporto ai fisioterapisti. La fisioterapia standard è un lavoro intensivo e fisicamente impattante, che non può garantire le stesse ore, le stesse ripetizioni per ora, la stessa intensità di un robot. I fisioterapisti possono invece utilizzare le loro competenze per programmare i robot e progettare i protocolli più adatti al paziente e al suo deficit motorio.
- Monitoraggio. Come abbiamo visto, il robot monitora e registra i parametri come velocità, precisione, traiettoria, numero delle ripetizioni etc. Questi dati possono essere utilizzati per tracciare il miglioramento del paziente e aggiornare i programmi di riabilitazione.
La robotica, insieme all’intelligenza artificiale, alla telemedicina, alla realtà virtuale o aumentata, fa parte di quelle innovazioni che stanno attraversando il campo medico, prendendo sempre più corpo e forma, migliorando la qualità delle prestazioni sanitarie e del benessere e della salute dei pazienti.
La riabilitazione robotica è possibile sul territorio nazionale, a discrezione del medico curante, del fisioterapista e del centro al quale ci si rivolge. È importante ricordare che il robot non sostituisce il fisioterapista ma lo supporta e lo affianca e che vi sono ancora moltissimi progressi da compiere, grazie alla ricerca robotica che in Italia trova la sua eccellenza nell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova.
