3D AID - Obiettivi
Il progetto 3D-AID permetterà di sviluppare, rendere fruibile e testare un nuovo flusso di processo per produrre con tecnologie di digital manufacturing sistemi robotici a basso costo da impiegare:
- per applicazioni protesiche, in pazienti con amputazione dell’arto superiore;
- per assistenza, in pazienti con deficit funzionale alla mano.
Tale flusso di processo, recepita la disabilità del paziente ed il livello di assistenza richiesto, consentirà di sviluppare soluzioni robotiche protesiche o ausili esoscheletrici personalizzati che potranno essere utilizzati dai pazienti durante lo svolgimento di attività di vita quotidiana per riacquisire parte delle funzionalità perdute. L’analisi delle caratteristiche anatomiche e cinematiche del paziente permetterà di sviluppare un modello virtuale di mano che consentirà, per entrambe le tipologie di soluzioni robotiche (esoscheletro e protesi), di progettare e sviluppare dispositivi ottimizzati per il singolo utente minimizzando il numero di test sul paziente.
Nello specifico il progetto permetterà di raggiungere i seguenti obiettivi:
- Profilazione del paziente. Verrà messa a punto una procedura clinico-ingegneristica che consentirà di valutare con estrema precisione il singolo paziente. Verranno presi in considerazione: aspetti clinici, come lo stato di salute complessivo, il livello di disabilità, lo stato cognitivo; aspetti occupazionali, quali il tipo di lavoro condotto e le funzioni motorie maggiormente richieste; aspetti morfologici e cinematici, necessari al dimensionamento ed alla progettazione del dispositivo robotico.
- Sviluppo del modello virtuale. Verrà messa a punto una procedura che, acquisiti i dati morfologici e cinematici del paziente consenta di creare un modello virtuale della sua mano necessario ad estrarre parametri utili di progetto (come range of motion e coppie ai giunti) ed a testare virtualmente le soluzioni sviluppare per identificare eventuali criticità senza dover ricorrere a prove su paziente
- Sviluppo della soluzione robotica. Verrà messa a punto una procedura che, recepite le specifiche tecniche, i requisiti funzionali, i parametri morfologici e quelli cinematici consenta di progettare e sviluppare con tecniche di stampa 3D soluzioni robotiche ottimizzate alle specifiche necessità del paziente.
- Proof of concept. Al fine di testare il flusso di processo proposto verranno identificate classi di patologie a carico della mano e per ciascuna patologia reclutati pazienti cui verrà fornito un dispositivo sviluppato secondo il flusso di processo descritto nel dettaglio nella sezione 2. Il personale clinico e quello ingegneristico seguiranno il paziente al fine di valutare l’efficacia della soluzione proposta.
L’innovazione che 3D-AID permetterà di introdurre nel processo di realizzazione di protesi ed esoscheletri di mano si candida ad avere un considerevole impatto clinico, nell’ambito della riabilitazione e della sostituzione funzionale con un bacino di utenza potenziale considerevole. La diffusione capillare delle soluzioni robotiche per sostituzione funzionale ed assistenza consentirà di aumentare il tasso ed il tempo di utilizzo di questi dispositivi portando ad una più agevole ricollocazione del paziente in età lavorativa nel contesto socio produttivo con un impatto positivo sul sistema paese. In questo ambito, la partnership UCBM-INAIL permetterà di traslare agevolmente i risultati della ricerca nel contesto applicativo più appropriato.