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Riabilitazione robotica: come le macchine aiutano a recuperare il movimento
La riabilitazione robotica utilizza esoscheletri, sistemi End Effector e altre tecnologie per rendere l’esercizio motorio più intensivo, misurabile e adattabile alle capacità della persona. Non sostituisce fisiatra e fisioterapista: offre loro strumenti aggiuntivi per costruire percorsi personalizzati.
Per una persona che dopo un ictus o una lesione neurologica non riesce a camminare, tornare in posizione eretta e compiere alcuni passi può essere già parte della terapia. Un dispositivo robotico può sostenere il corpo, guidare il movimento e dosare l’assistenza mentre il paziente partecipa all’esercizio.
"Non si tratta di mettere una persona su una macchina che esegue automaticamente quello che prima faceva un fisioterapista", spiega l’ing. Giovanni D’Addio, responsabile Bioingegneria della Riabilitazione di Maugeri e responsabile MARLab - Movement Analysis & Robotic Lab.
Che cos’è la riabilitazione robotica?
La riabilitazione robotica comprende sistemi progettati per assistere il recupero dell’arto superiore, dell’arto inferiore o della mano. L’impiego è soprattutto neuro-riabilitativo, in particolare dopo un ictus, ma può riguardare anche persone con lesioni midollari, malattia di Parkinson, sclerosi multipla o altre condizioni che compromettono il movimento.
Il principio non è far muovere la macchina “al posto” del paziente, ma costruire esercizi specifici per il gesto da recuperare, ripetibili molte volte e adattabili alle capacità motorie residue. Nella riabilitazione neurologica questo lavoro si lega alla neuroplasticità, cioè alla capacità del sistema nervoso di riorganizzarsi dopo un danno.
La robotica permette inoltre di controllare con precisione variabili come velocità, traiettoria e livello di assistenza. Nelle persone con esiti di ictus, gli studi indicano che il training robot-assistito, integrato alla fisioterapia, può migliorare alcuni esiti del cammino e dell’equilibrio; il beneficio varia però in base alla persona, alla fase di recupero e al dispositivo utilizzato.
Esoscheletri ed “End Effector”: due modi di guidare il movimento
Tra i dispositivi più utilizzati ci sono esoscheletri ed “End Effector”. L’esoscheletro “veste” l’arto e agisce direttamente su più articolazioni. Nell’arto inferiore, per esempio, può controllare separatamente anca, ginocchio e caviglia, guidando in modo molto preciso la sequenza del passo.
Un sistema End Effector applica invece la forza solo all’estremità dell’arto, come il piede o la mano. Muovendo quel punto, mette in movimento anche le articolazioni collegate. Esistono inoltre pedane robotizzate per equilibrio e deambulazione, sistemi con alleggerimento del peso corporeo e dispositivi dedicati alla mano.
Non esiste una macchina migliore in assoluto. Esoscheletri ed End Effector hanno caratteristiche diverse e possono essere complementari: la scelta dipende dall’obiettivo funzionale, dal grado di compromissione e dalla capacità del paziente di partecipare all’esercizio.
Perché la robotica può aggiungere qualcosa alla fisioterapia
Il valore della robotica non sta soltanto nell’automazione. Il dispositivo può intervenire quando il movimento devia dalla traiettoria prevista, fornire assistenza solo nella misura necessaria, opporre una resistenza o alleggerire l’effetto della gravità. In altri protocolli può riprodurre sull’arto compromesso il movimento eseguito con quello sano oppure essere guidato dal fisioterapista.
Questo permette di proporre esercizi difficili da realizzare manualmente con la stessa ripetibilità e precisione. Un paziente molto compromesso può, per esempio, allenare il cammino mentre il sistema sostiene parte del peso corporeo; con il recupero delle capacità, il supporto può essere progressivamente ridotto.
Il robot può anche raccogliere dati su traiettorie, velocità, carichi e fluidità del movimento. Sono informazioni che aiutano l’équipe a misurare i progressi e a riconoscere eventuali compensi, ma acquistano significato solo se interpretate insieme al quadro clinico e agli obiettivi della persona.
Dalla valutazione alla seduta: il professionista resta al centro
Prima di utilizzare una tecnologia robotica serve una valutazione clinica e funzionale. Fisiatra, neurologo quando necessario e fisioterapista definiscono che cosa si vuole recuperare e quanto supporto è opportuno fornire. Durante la seduta il fisioterapista imposta parametri come assistenza o resistenza, velocità, ampiezza del movimento e, nei sistemi per il cammino, quota di alleggerimento del peso.
Il trattamento cambia insieme al paziente. Se aumenta la forza o migliora il controllo motorio, la macchina può offrire meno assistenza; se emergono fatica, dolore o difficoltà di coordinazione, l’esercizio va ricalibrato. La possibilità di misurare e adattare il lavoro seduta dopo seduta rende la robotica uno strumento di personalizzazione, non un protocollo automatico.
"Il rischio è che queste tecnologie vengano viste come sostituti delle competenze professionali», osserva D’Addio. «Il nostro sforzo è far capire che sono strumenti che potenziano la professionalità del fisiatra, del neurologo e del fisioterapista". Servono quindi formazione specifica e un’équipe in cui professionisti sanitari e bioingegneri lavorino insieme.
Dati, intelligenza artificiale e soft robotics: le prossime frontiere
Una questione ancora aperta è capire con maggiore precisione quando, quanto e come utilizzare le diverse tecnologie. È uno degli obiettivi di Fit4MedRob, iniziativa nazionale dedicata alla robotica medica alla quale Maugeri partecipa con gli IRCCS di Pavia, Milano, Montescano, Telese Terme e Bari. Il progetto studia protocolli clinici e nuovi dispositivi; a Bari è attivo anche un Centro di Eccellenza per la Robotica Riabilitativa.
La personalizzazione passa sempre più anche dai dati. Nel progetto REDRIWE, di cui Maugeri è capofila, robotica, sensori indossabili e intelligenza artificiale vengono studiati insieme per leggere la risposta del paziente e offrire al clinico indicazioni utili a modificare il trattamento. La decisione resta però al professionista: l’IA è uno strumento di supporto.
Un’altra direzione è la soft robotics: dispositivi più leggeri, flessibili e indossabili che, in prospettiva, possono ampliare l’impiego anche fuori dall’ospedale. Costi, formazione e standard clinici ancora in definizione limitano oggi una diffusione uniforme.
La sfida, quindi, non è costruire robot sempre più autonomi, ma tecnologie che sappiano adattarsi meglio alla persona e integrarsi nel lavoro dell’équipe. Il dispositivo ha valore quando permette di svolgere un esercizio utile, al momento giusto e con il livello di assistenza necessario per recuperare la maggiore autonomia possibile.
