Esoscheletro riabilitativo: dalla neuroplasticità al moviemento
I primi prototipi sono stati sviluppati negli anni Sessanta, ma è solo dai primi anni del Duemila che hanno iniziato pian piano a diffondersi nella pratica clinica. Parliamo dell’esoscheletro riabilitativo: un dispositivo robotico pensato per aiutare le persone a recuperare o migliorare capacità motorie compromesse. Oggi il loro uso è consolidato in molti contesti e, grazie alle innovazioni tecnologiche, questi dispositivi sono anche sempre più avanzati e personalizzabili. Ma come funzionano esattamente?
Come funziona l’esoscheletro riabilitativo
Partiamo da una premessa: esistono molti diversi tipi di esoscheletro riabilitativo, con caratteristiche specifiche distinte a seconda della loro finalità. In linea generale, comunque, questi strumenti sono una sorta di armatura: una struttura esterna che si applica al corpo per supportare oppure guidare i movimenti degli arti compromessi, superiori o inferiori.
Come si può immaginare, si tratta di dispositivi complessi che combinano diverse componenti: c’è una struttura meccanica, il più possibile leggera e in grado di replicare il movimento delle articolazioni; ma ci sono anche motori che assistono o guidano il movimento e sensori per rilevare posizione e velocità degli arti (a volte anche in grado di registrare i segnali muscolari). A guidare il tutto vi è poi il sistema di controllo, cioè un software che adatta, in tempo reale, il movimento.
Inoltre, con gli avanzamenti tecnologici, sempre più sono studiati e a volte impiegati esoscheletri riabilitativi che consentono un controllo sempre più fine e una personalizzazione sempre maggiore, anche grazie all’uso, per esempio, di tecnologie di deep learning (una forma di intelligenza artificiale).
Benefici di un esoscheletro: non movimento passivo, ma riabilitazione
Di esoscheletri riabilitativi, dicevamo, esistono svariate tipologie. Si va da esoscheletri rigidi multi-articolari, in grado di consentire la stazione eretta e la deambulazione a velocità limitata, ad altri a singola articolazione progettati per assistere la mobilità, fino a esoscheletri morbidi (quasi delle tute) che possono supportare la persona e ridurre il dispendio metabolico durante la camminata. Il punto, però, è che l’esoscheletro riabilitativo è appunto riabilitativo: non è un mero supporto al movimento, ma uno strumento che aiuta a rieducare il sistema nervoso.
Dopo un danno, infatti, il cervello può entro certi termini (che dipendono dall’entità del danno stesso) imparare di nuovo a controllare il corpo. È merito di quella detta neuroplasticità, la caratteristica che gli permette di imparare a adattarsi nel corso di tutta la vita, in risposta agli stimoli che gli arrivano. L’esoscheletro riabilitativo aiuta proprio a stimolare la neuroplasticità, educando di nuovo il corpo al movimento, dando la possibilità di eseguire un allenamento ripetitivo e specifico. Perché più un movimento viene ripetuto, più il cervello rafforza i circuiti neuronali che lo consentono.
Negli esoscheletri riabilitativi più avanzati, peraltro, vi possono essere sistemi che permettono di leggere l’intenzione motoria o i segnali muscolari, favorendo una partecipazione molto attiva da parte del paziente. E la volontarietà del movimento è un aspetto importante per stimolare la neuroplasticità.
Questo non significa che l’esoscheletro riabilitativo possa del tutto sostituire la fisioterapia: certo però lo rende un supporto molto potente per riallenare movimento, postura, equilibrio e coordinazione.
Quando si usa l’esoscheletro riabilitativo e alcune controindicazioni
Tipicamente, l’esoscheletro riabilitativo è usato quando risulta compromessa l’attività motoria, per esempio a causa di ictus, lesioni al midollo spinale, o anche in presenza di condizioni neurologiche come la sclerosi multipla o la malattia di Parkinson, nell’ambito di programmi riabilitativi.
Ne è un esempio l’esoscheletro riabilitativo Atalante X, in uso presso il centro Kormed Fondazione Borghi, che permette di svolgere esercizi di rinforzo degli arti inferiori, del tronco e degli arti superiori, sempre mantenendo la posizione eretta ma in piena sicurezza.
Ma è comunque importante sottolineare che l’uso degli esoscheletri riabilitativi richiede la supervisione medica. Prima ancora, d’altronde, è fondamentale che l’uso dell’esoscheletro sia preceduto da una valutazione medica e fisioterapica accurata. Questo anche perché, per l’esoscheletro riabilitativo così come per quasi ogni altro dispositivo o trattamento medico, vi sono anche delle controindicazioni al suo utilizzo.
D’altronde, si tratta l’esoscheletro esercita forze e movimenti sul corpo: diventa allora intuitivo che in presenza di condizioni come l’osteoporosi, deformità ortopediche significative, o anche contratture articolari importanti (che non consentono di eseguire i movimenti nel modo corretto), il suo uso possa non essere indicato. Anche la presenza di problemi cardiovascolari può sconsigliarlo (lo sforzo richiesto dall’uso può essere eccessivo e aumentare il rischio di eventi cardiovascolari), così come condizioni neurologiche e cognitive gravi, perché il paziente deve essere in grado di capire le istruzioni per l’utilizzo. Un altro esempio di possibile controindicazione è legato alle misure antropometriche: gli esoscheletri hanno dei limiti tecnici (un peso e un’altezza massimi e minimi) che garantiscono il loro uso in sicurezza.
