Muscoli da indossare

I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno sviluppato un esomuscolo indossabile fatto di tessuto - una sorta di strato muscolare aggiuntivo. Questo è stato progettato per dare alle persone con mobilità limitata più forza e resistenza nella parte superiore del corpo.

"Sono sempre più debole nelle braccia", dice Michael Hagmann, a cui è stata diagnosticata la miopatia di Bethlem, una rara malattia muscolare, nel 2016. Per compensare la mancanza di forza muscolare nelle braccia, Hagmann compie movimenti evasivi nella vita di tutti i giorni, che a loro volta comportano una postura scomoda e una tensione. Marie Georgarakis, ex dottoranda presso il Sensory-Motor Systems Lab del Politecnico di Zurigo, riconosce il problema. "Oggi esistono molti dispositivi terapeutici validi nelle cliniche. Ma spesso sono molto costosi e di grandi dimensioni. D'altra parte, ci sono meno ausili tecnici che supportano i pazienti direttamente nella loro vita quotidiana e che possono essere utilizzati anche per allenarsi a casa. Vogliamo colmare questo divario", dice Georgarakis.

Tutta la potenza necessaria

Da questa idea è nata la Myoshirt, un esomuscolo morbido e indossabile per la parte superiore del corpo. Consiste in una sorta di gilet con polsini per la parte superiore delle braccia e una piccola scatola che contiene tutta la tecnologia che non è necessaria direttamente sul corpo. Ecco come funziona: un algoritmo intelligente utilizza i sensori nel tessuto per riconoscere il tipo di movimento che chi lo indossa vuole eseguire e quanta forza è necessaria per farlo. Un motore accorcia quindi un cavo che corre nel tessuto parallelamente ai muscoli - una sorta di tendine artificiale - e sostiene così il movimento. Il supporto è sempre in armonia con il movimento eseguito dall'utente e può essere personalizzato in base alle preferenze individuali. L'utente ha sempre il controllo e può controllare il dispositivo in qualsiasi momento.

Più resistenza grazie all'esomuscolo

I ricercatori hanno ora testato questo primo prototipo per la prima volta in uno studio con 12 soggetti di prova - dieci persone sane, una persona con una debolezza muscolare (Michael Hagmann) e una persona con una lesione al midollo spinale. I risultati sono promettenti: tutti i partecipanti sono stati in grado di sollevare le braccia e/o gli oggetti molto più a lungo grazie all'esomuscolo. Il tempo di resistenza è aumentato di circa un terzo nei partecipanti sani, nel partecipante con debolezza muscolare è aumentato del 60 percento e il soggetto del test con una lesione al midollo spinale è stato addirittura in grado di eseguire gli esercizi per un tempo tre volte superiore. I loro stessi muscoli erano meno sollecitati e la maggior parte dei partecipanti al test ha trovato il dispositivo intuitivo da usare.

Testare e migliorare con le persone interessate  

Tuttavia, la strada verso un prodotto pronto per il mercato è ancora lunga: "Nel prossimo passo, vogliamo testare il nostro prototipo al di fuori del laboratorio, nell'ambiente naturale dei futuri indossatori, e utilizzare questi risultati per migliorare ulteriormente il dispositivo", afferma Michele Xiloyannis, che lavora anche presso il Sensory-Motors Systems Lab dell'ETH di Zurigo e che sta facendo ricerche sulla Myoshirt. Per garantire che un giorno il dispositivo possa essere indossato in modo invisibile e confortevole sotto i vestiti, deve diventare ancora più piccolo e leggero - oggi la scatola di comando e controllo pesa ancora quattro chilogrammi. Al fine di ottenere un prodotto massimamente ridotto, i ricercatori vogliono continuare a concentrarsi su una funzione centrale: sostenere la spalla quando si sollevano le braccia. Stanno anche lavorando a stretto contatto con lo spin-off dell'ETH MyoSwiss AG, che produce e commercializza un esoscheletro morbido, un tipo di tuta robotica per sostenere le gambe. "Mi piace particolarmente il fatto che i ricercatori stiano sviluppando le loro idee in modo iterativo insieme ai potenziali utenti", dice Michael Hagmann, che ha già testato e aiutato a sviluppare diversi ausili tecnici dell'ETH dal prototipo al prodotto finito. Perché una cosa è chiara per lui: vuole rimanere attivo in futuro ed è qui che il supporto tecnico è utile.

Fonte: Muscoli indossabili | ETH Zurigo (01.09.2022)