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10 marzo 2015

Un’innovativa tecnica per la progettazione rapida di protesi per arti inferiori

Questo l’obiettivo del progetto europeo “SocketMaster” in collaborazione con la Fondazione Bruno Kessler e Veneto Nanotech.

(Padova, 10 marzo 2015) - Si chiama “SocketMaster” ed è un progetto europeo di Horizon2020, della durata di tre anni, finanziato con 4 milioni di euro. L’ambizioso obiettivo è di migliorare la qualità della vita delle persone costrette a camminare con l’ausilio di protesi esterne (esoprotesi), riducendo notevolmente i tempi per la progettazione e la fabbricazione e migliorandone la vestibilità.

La prima riunione degli otto partner del consorzio, composto da Grecia, Polonia, Portogallo, Regno Unito ed Italia (rappresentata da Veneto Nanotech e Fondazione Bruno Kessler), si è svolta lo scorso 10 e 11 febbraio a Cambridge. Il Progetto SocketMaster è coordinato da TWI-The Welding Institute, prestigioso centro internazionale di ricerca inglese. Attualmente, nei paesi sviluppati oltre il 90% delle persone che hanno subito un’amputazione agli arti inferiori può camminare grazie all'uso di protesi. Una tra le maggiori sfide nel settore della prostetica è assicurare al paziente di riguadagnare un soddisfacente livello della qualità della vita. Lo sviluppo di protesi personalizzate è inoltre un obiettivo importante nei centri specializzati nella riabilitazione per l’abbattimento di tempi e costi per il re-inserimento del paziente nel contesto sociale. È stato dimostrato come i problemi medici conseguenti il cattivo funzionamento dell'arto artificiale, legati ai differenti profili anatomici, siano oggetto di frustrazione per il paziente e riducono il livello di accettazione dell’arto artificiale. Inoltre, se la protesi non è stata progettata in modo adeguato, con il tempo può causare un trauma significativo ad altre parti del corpo coinvolte nel movimento.

I metodi di progettazione sono attualmente molto soggettivi e, ad oggi, basati principalmente sulle competenze del singolo protesista. Prima di raggiungere un soddisfacente livello di comfort occorrono spesso vari tentativi che causano un notevole impiego di risorse.

Il progetto europeo “SocketMaster” nasce proprio per superare queste difficoltà: grazie all’integrazione di micro-sensori in una protesi “master”, i tecnici potranno, monitorando la distribuzione dei carichi durante l’andatura del paziente, sviluppare un approccio quantitativo alla progettazione e alla realizzazione di protesi altamente personalizzate di arti inferiori amputati. I parametri biomeccanici acquisiti verranno poi elaborati e utilizzati per ottimizzare la progettazione e per la realizzazione in 3D di una protesi personalizzata.

In “SocketMaster”, Veneto Nanotech e Fondazione Bruno Kessler sono coinvolti nello sviluppo e integrazione dei microsensori per il monitoraggio di parametri biomeccanici.

Presso il Centro Materiali e Microsistemi della FBK di Trento tre unità di ricerca sono coinvolte nel progetto, rispettivamente nella progettazione, fabbricazione dei sensori e sviluppo della parte microelettronica. I sensori in fase di studio saranno basati su tecnologie innovative su silicio e materiali polimerici e saranno integrati nelle protesi.

Veneto Nanotech avrà il compito di ingegnerizzare il sistema di acquisizione e di interfaccia uomo-macchina. La collaborazione tra i due centri di ricerca italiani è il naturale proseguimento di una serie di attività condotte di concerto e di competenze complementari e sinergiche che ben frutteranno nella realizzazione del progetto.

“Il progetto” – spiega Leandro Lorenzelli, responsabile dell’Unità di ricerca Microsystems Technology di FBK – “che ha portato alla FBK 460 mila euro di finanziamento europeo, offre l’opportunità di individuare un importante settore applicativo per sensori integrati per applicazioni in ambito biomedicale e, in particolare, del settore della prostetica, in un contesto di collaborazione internazionale”. “Ci aspettiamo” – conclude Lorenzelli – “di individuare un prodotto che possa essere commercializzato in un contesto di utilità sociale, in linea con la missione di Horizon 2020”.

"Il progetto è un progetto molto ambizioso che punta a risolvere una serie di problematiche - continua Piero Schiavuta, responsabile del Laboratorio Nanofab di Veneto Nanotech - che finora non hanno trovato soluzioni completamente soddisfacenti. La sfida è riuscire ad apportare tecnologie d'avanguardia in un contesto molto complesso ma che potrebbe avere un impatto estremamente rilevante sulla qualità della vita delle persone disabili. Gli aspetti tecnici sono legati da un lato alla miniaturizzazione e all'integrazione di sensori per formare una rete gestita in modo intelligente da cui ricavare dati per garantire un prolungato utilizzo delle protesi riducendo una serie di problematiche a livello fisiologico".

Per convalidare le tecnologie “SocketMaster” saranno condotti almeno 50 studi clinici.

www.socketmaster.eu

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