ISTITUTO NAZIONALE PER L’ASSICURAZIONE CONTRO GLI INFORTUNI SUL LAVORO
CENTRO PER LA SPERIMENTAZIONE ED APPLICAZIONE DI PROTESI E PRESIDI ORTOPEDICI
DIREZIONE RICERCA E FORMAZIONE
1
CENTRO PROTESI INAIL VIA RABUINA, 14 – 40054 VIGORSO DI BUDRIO (BO) TEL. 0516936111 – P. IVA 00968951004 – COD. FISC. 01165400589
Reg. No. 2286-A UNI EN ISO 9001 - 2000
P.5
P.5 - P ROGETTO E SVILUPPO DI UN ROTATORE OMERALE ATTIVO PER PROTESI AD ENERGIA EXTRACORPOREA
Referenti Interno:
Centro Protesi INAIL – Ing. Emanuele Gruppioni Esterno:
DIEM (Università di Bologna) – Prof. Vincenzo Parenti Castelli DEIS (Università di Bologna)
Durata 2 anni
Finalità ed elementi innovativi
Il progetto mira alla realizzazione di un rotatore omerale attivo da integrare al gomito INAIL EMEI-20 e alla spalla attiva del progetto P.4.
Il meccanismo che si andrà a realizzare potrà essere applicato sia in concomitanza con spalla e gomito attivi sia con il solo gomito attivo, in base agli specifici casi trattati. Di particolare importanza risulteranno quindi il volume d’ingombro e il peso complessivo del nuovo dispositivo da inserire nel braccio protesico.
Si precisa che la funzione del rotatore omerale coincide con quella del rotatore di spalla (vedi progetto P.4) solo quando la spalla è completamente estesa. La presenza di questo nuovo componente protesico è da ritenersi fondamentale allo scopo di permettere
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CENTRO PROTESI INAIL VIA RABUINA, 14 – 40054 VIGORSO DI BUDRIO (BO) TEL. 0516936111 – P. IVA 00968951004 – COD. FISC. 01165400589
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P.5
l’esecuzione di importanti ADLs (Activities Daily Living), come quella dell’alimentazione autonoma, ad oggi impossibili.
Occorre anche sottolineare come tale soluzione risulti assolutamente innovativa nel panorama dei dispositivi protesici attivi. Attualmente, infatti, non esistono soluzioni commerciali, ma solo prototipi tra i quali è possibile citare quello prodotto al Rehabilitation Institute, ed inserito nella protesi di arto superiore utilizzata nel progetto della Targeted Muscle Reinnarvation.
Il rotatore potrà trovare applicazione anche in abbinamento al solo gomito EMEI-20, per amputazioni transomerali con monconi più pronunciati. In tali casi infatti, mancando lo spazio in cui inserire l’articolazione attiva di spalla, occorrerà inserirne una passiva.
Benché più limitata della precedente, una soluzione siffatta agevolerebbe notevolmente l’attività di alimentazione autonoma e troverebbe applicazione su un numero maggiore di pazienti (10 pazienti/anno potenziali).
Quale primo studio, il risultato atteso è la produzione di un prototipo e la caratterizzazione a banco del meccanismo allo scopo di evidenziare eventuali criticità riscontrabili.
Per tali test si ricorrerà al banco prova già in uso all’Area Ricerca proprio per tali scopi e si ricaveranno, così, informazioni sull’efficienza del meccanismo e sulla corrente circolante, importanti al fini della progettazione dell’elettronica di controllo e della stima del consumo energetico.
Lo sviluppo dell’unità elettronica di controllo si fonderà sull’unità già impiegata per il gomito EMEI-20 che è già in grado di pilotare fino a 4 giunti attivi, anche se occorrerà intervenire con opportune modifiche.
Si provvederà infine all’integrazione del rotatore in una soluzione protesica dotata di mano polso, gomito e spalla attivi. Complessivamente la protesi sarà controllabile mediante sensori EMG o switch, alternativamente.
