Capitolo 1
Obiettivo della tesi
Negli ultimi anni, la pratica clinica si è arricchita di un importante strumento di trattamento neuroriabilitativo: i robot. I sistemi robotici per la neuroriabilitazione sono progettati per amplificare i vantaggi della riabilitazione tradizionale in quanto consentono la somministrazione di trattamenti intensivi e prolungati, favoriscono un adeguato reclutamento muscolare, e migliorano le prestazioni motorie. Questi dispositivi contribuiscono al recupero delle disabilità provocate da patologie neuromotorie, sfruttando la plasticità del sistema nervoso centrale, cosicché il loro impiego, anche con pazienti cronici, permette il mantenimento del recupero funzionale ottenuto durante la fase acuta. Inoltre, l’utilizzo di queste macchine garantisce un efficiente rapporto costo/benefici, e, nel contempo, fornisce una oggettiva valutazione funzionale del paziente.
Un altro approccio dedicato alla riabilitazione neuromotoria largamente investigato in letteratura consiste nella somministrazione di stimoli applicati alle afferenze nervose del sistema periferico capaci di attivare aree specifiche della corteccia cerebrale. Tali sollecitazioni vengono solitamente prodotte da stimolatori vibrotattili elettrici o magnetomeccanici, motori guidati manualmente, motori pneumatici, vibratori guidati meccanicamente, wafers di ceramiche piezoelettriche vibranti, o vibratori pneumatici. I risultati sperimentali mostrano che cicli di terapia basata sulla stimolazione vibrotattile migliorano la sensibilità delle afferenze sensoriali e si riflettono al livello della corteccia sensoriale e motoria, producendo un adeguato feedback neuromotorio.
Da alcuni anni, alcuni gruppi di ricerca stanno investigando la possibilità di integrare sistemi vibrotattili con terapie robotiche allo scopo di combinare i benefici prodotti da ciascuno dei due sistemi usati separatamente. In quest’ottica, il presente lavoro di tesi descrive la progettazione e lo sviluppo di un dispositivo vibrotattile capace di somministrare un’adeguata sollecitazione sensoriale alla superficie plantare, in modo da stimolare le afferenze sensoriali e riflettersi nell’attività della corteccia motoria. In particolare, questo dispositivo rappresenta il primo prototipo dell’end-effector della nuova versione di “NeuroBike”, una piattaforma robotica dedicata alla riabilitazione del cammino in pazienti allettati, sviluppata dal lavoro congiunto della Scuola Superiore Sant’Anna (PI) e dall’Ospedale S. Raffaele/G. Giglio di Cefalù (PA). Il lavoro di tesi illustra inoltre l’effetto della vibrazione sulla corteccia motoria al variare della sede di applicazione del dispositivo e del tipo di stimolazione, mediante l’analisi dell’ elettroencefalografia.
