La fabbrica dei supereroi

Che associazioni vi vengono con la parola “protesi”? Disabilità. Manichini, probabilmente. Ma cosa succederebbe se vi dicessimo che una protesi è parte integrante di un cyber-umano?
Che associazioni vi vengono con la parola “protesi”? Disabilità. Manichini, probabilmente. Ma cosa succederebbe se vi dicessimo che una protesi è parte integrante di un cyber-umano?

Una protesi è il risultato di un lavoro di ricerca e sviluppo, proprio come per molti altri dispositivi a cui siamo abituati. È costituito da un contenitore, un componente elettromeccanico e un guscio. Produciamo due tipologie di protesi: quelle attive e quelle bioelettriche. Le protesi attive CYBI si basano sulla flessione e sull’estensione delle articolazioni. Le protesi bioniche Stradivari si basano su elettrodi che leggono il potenziale elettrico dei monconi al momento della loro contrazione. Le informazioni dai sensori vengono trasmesse al microprocessore del polso e tramite algoritmi informatici vengono trasformate in comandi motori. Di conseguenza, la protesi esegue il serraggio e lo sbloccaggio nell’arco di un secondo o mezzo secondo.

Il peso di una protesi attiva CYBI è compreso tra 200 e 500 grammi e il peso di una protesi bioelettrica Stradivari è compreso tra 500 e 1.500 grammi. Non possono essere molto leggere: il peso della protesi deve corrispondere al peso di un braccio per compensare il peso dell’altro braccio. Le nostre mani protesiche sono progettate e prodotte secondo misurazioni individuali utilizzando la stampa 3D. Nella protesi è presente un dispositivo di fissaggio regolabile per una presa sicura, un manicotto ricevente realizzato in plastica ipoallergenica e una serie di punti di fissaggio per vari attacchi.

Produciamo protesi sia per adulti che per bambini, quindi le integriamo non solo con smartwatch e action cam, ma anche puntatori laser, attacchi per quadricotteri e persino dispositivi di realtà virtuale. Immagina che, utilizzando una protesi, puoi salvare la Terra dagli alieni o combattere contro gli zombi, semplicemente collegando un dispositivo di realtà virtuale che supporti il Bluetooth. Un complemento molto semplice ma importante è una corda per saltare, perché altrimenti un bambino senza braccio non la potrebbe mai provare!

La funzionalità della protesi bionica è ancora più ampia. I nostri sviluppatori integrano la protesi sia con la tecnologia PayPass che con un display E-Ink flessibile con il quale è possibile monitorare, ad esempio, ora, data, livello della batteria, polso, temperatura sulla superficie corporea e all’interno del manicotto. Entro la fine di quest’anno avremo il controllo vocale integrato delle modalità operative e un modulo GSM per effettuare chiamate nella protesi.

Una delle caratteristiche principali delle nostre protesi è il design individuale. Il futuro utente ne sceglie la forma, il colore e l’immagine che può essere disegnata su di esso. Conosciamo tutti i personaggi dei cartoni animati moderni, anche il colore dei loro occhi. Quando esce qualcosa di nuovo, lo guardiamo subito, perché il giorno dopo i genitori vorranno ordinare una protesi da bambino con un logo o un’immagine di questi personaggi.

Quando un bambino che indossa la nostra protesi arriva all’asilo, gli altri bambini di solito mostrano interesse per il suo gadget luccicante. È difficile resistere a un dispositivo così evidente, specialmente con, diciamo, qualcuno come l’Uomo Ragno raffigurato su di esso. I bambini si interessano a come funziona la protesi e cosa si può fare con essa. Se la protesi si rompe durante il processo o la vernice si graffia, portiamo il dispositivo in assistenza per la riparazione in garanzia. Tali casi sono utili per noi, poiché aiutano a migliorare i nostri prodotti.
La cura adeguata delle protesi è importante. Le parti a contatto con la pelle devono essere pulite con disinfettanti. La manica deve essere cambiata se si sente un odore sgradevole, se qualcosa ha iniziato ad irritare la pelle o non la tocca più. Una protesi bioelettrica è un po’ più difficile: deve essere anche ricaricata. A seconda dell’attività dell’utente, la carica della batteria dura da un giorno a due settimane. Di solito, la protesi viene ricaricata ogni 2-3 giorni.

Il campo delle protesi, in particolare quelle bioelettriche, è una delle cose più difficili nel mondo delle biotecnologie in questo momento. La principale difficoltà nella progettazione di protesi è quella di combinare peso e dimensioni ridotte e sufficiente rapidità in un unico dispositivo. Nella costruzione delle protesi utilizziamo motoriduttori, che trovano impiego anche nella tecnologia spaziale. Oggi ci sono solo due produttori di tali componenti e il tempo di consegna è di diversi mesi. Pertanto il processo di sviluppo è ritardato ed è difficile entrare rapidamente nel mercato con un prodotto competitivo. Abbiamo percorso questa strada e finora rimaniamo gli unici sviluppatori russi con un ciclo completo di produzione: dall’idea stessa alla produzione, all’installazione e al pieno utilizzo da parte dei nostri clienti.

Nel prossimo futuro Motorica prevede di mettere in funzione tutte le versioni di protesi dell’arto superiore. In 5-7 anni prevediamo di iniziare a produrre protesi per arti inferiori e ad applicare tecnologie protesiche invasive. Le protesi in termini di funzionalità sono ancora lontane dalle capacità delle braccia umane. Ciò è dovuto a vari motivi, tra cui la mancanza di alcuni componenti. Ora puntiamo a creare protesi che non solo siano uguali a vere braccia umane, ma che addirittura le superino.
Alina Kuzyakina
Medico, esparto di riabilitazione
Si trova accanto al paziente in tutte le fasi della protesi e dei collaudi, in modo che ciascuno dei piccoli eroi si abitui al suo superpotere
Lavora principalmente con pazienti giovani. Prima che un bambino inizi ad indossare una protesi bionica, è molto importante che indossi inizialmente una protesi attiva. Dopo questo periodo, il bambino è pronto per la “bionica”. Di norma, prima di installare la protesi, il paziente e la sua famiglia vengono da noi a Motorica per un’elettromiografia. È un metodo diagnostico volto a valutare l’attività bioelettrica dei muscoli. Sul braccio del paziente viene messo un braccialetto con sensori integrati che determinano la capacità della contrazione muscolare. È il loro potenziale bioelettrico che viene utilizzato per controllare la protesi. In questa fase si determina se il potenziale esistente è sufficiente per il lavoro del braccio bionico.

Spesso ci troviamo di fronte a situazioni in cui la forza dei muscoli e la loro eccitabilità elettrica sono insufficienti per ricevere un segnale da parte della protesi. Quindi l’intero team è alla ricerca di modi alternativi per controllare la protesi: gli ingegneri stanno lavorando sulla possibilità di posizionare i sensori in luoghi diversi da quelli standard, mentre io creo una serie individuale di esercizi per l’utente. Ma anche questo può non dare una garanzia assoluta dell’“inizio” del lavoro muscolare necessario. Ogni corpo umano è individuale ed è difficile prevederne le reazioni. Il nostro compito è fare ogni sforzo affinché le protesi siano possibili, per migliorare le capacità funzionali del paziente e rendere almeno un po’ migliore la sua vita.

Se dai risultati dell’elettromiografia si evidenzia che il potenziale dei muscoli è sufficiente, allora inizia la creazione della protesi. In caso contrario, abbiamo bisogno di tempo: un mese o un mese e mezzo mentre il paziente esegue una serie di esercizi a casa. Quindi viene eseguita un’altra elettromiografia. E solo allora possiamo procedere con la protesi.

Vediamo spesso bambini che, purtroppo, hanno già avuto una brutta esperienza con le protesi. Dai genitori sentiamo spesso che il bambino piangeva e cercava di scappare quando doveva indossare la protesi. Questi bambini sono riconoscibili appena si affacciano alla porta: non appena capiscono dove si trovano, iniziano a piangere e si rifiutano di stabilire un contatto. Il nostro team ritiene necessario trovare un approccio per ogni bambino in modo che non abbiano paura del protesista, siano interessati al processo e rimangano in un’atmosfera confortevole durante il soggiorno presso di noi. Se si ha bisogno di guardare i cartoni animati, di giocare a palla, di assemblare un giocattolo con le costruzioni o di andare a correre in scooter, siamo pronti a dedicare tempo e fatica a queste attività. La cosa principale è che il bambino non pianga e non provi paura. Non puoi lasciare ricordi negativi della prima conoscenza con una protesi, perché è improbabile che il bambino voglia poi indossarla ed usarla. Trovare un approccio al piccolo paziente è molto importante: influenza direttamente il risultato del lungo e intenso lavoro dell’intero team protesico.
Rehabilitation doctor
Dopo l’installazione della protesi, inizia un periodo di adattamento, perché occorre abituarsi anche ai cambiamenti più positivi della vita. Un paziente che è stato ferito di recente si abitua alla protesi più velocemente rispetto a chi non possiede un braccio dalla nascita. Di norma, queste persone sono completamente indipendenti e hanno imparato a utilizzare le risorse che hanno, quindi fanno facilmente tutto con una mano. Fa bene alla loro autostima e alla socializzazione. Ma noi, come medici, capiamo che se una persona usa solo un lato del corpo, il resto del corpo reagisce ad esso. Ad esempio, si nota una postura scorretta, con l’età si manifestano dolori alla schiena, l’affaticamento aumenta. Pertanto, una delle nostre principali responsabilità è motivare il paziente all’utilizzo della protesi.

Consigliamo le protesi precoci, poiché spesso gli adolescenti vengono da noi con compensazioni già formate come cambiamenti di postura e forza muscolare. Nella maggior parte dei casi, non possono essere completamente corretti. Tuttavia, è più facile motivare gli adolescenti se sono stati loro stessi, ovviamente, a volere una protesi e non che sono venuti perché “i genitori hanno detto di farlo”. Con i bambini, quasi tutto dipende dai genitori. Spieghiamo loro come motivare un bambino, cosa fare se piange e in quali attività dovrebbero impegnarsi con lui durante l’uso della protesi. Il nostro team cerca di stare vicino in tutte le fasi della protesizzazione e dopo di essa, per supportare sia i giovani pazienti e i loro genitori con consigli, sia i cybereroi adulti.
Dmitry Koshechkin
Ambasciatore dell'azienda Motorica e utilizzatore di protesi
Si trova accanto al paziente in tutte le fasi della protesi e dei collaudi, in modo che ciascuno dei piccoli eroi si abitui al suo superpotere
“Ho lottato con la malattia per due anni, ho cercato di salvare la mia mano, ma non ci sono riuscito. Non ho perso il mio umore combattivo. Quando mi è stato amputato il braccio ed è rimasto il moncherino, le persone intorno hanno iniziato a comportarsi in modo strano con me e persino mi evitavano. Sono una persona attiva e vado spesso nei parchi, nei caffè, durante questo periodo sono stato circondato da attenzioni. A poco a poco, ha iniziato a darmi fastidio che le persone si girassero, mi indicassero con il dito. Come se fossi un alieno, ma sono come tutti. Ho dovuto imparare ad amarmi: mi guardavo allo specchio, mi dicevo che dovevo accettarmi così e volevo che gli altri facessero lo stesso. Nell’abituarmi a qualcosa di nuovo e nello spiegare a chi mi sta intorno che sono normale, l’arte mi ha aiutato molto.Ho aperto un blog e scritto su argomenti filosofici profondi.

La protesi non mi è stata messa subito: prima hanno tolto la stecca e lasciato guarire il moncone, perché il braccio era ancora gonfio. Inoltre, ci vuole tempo perché il corpo capisca cosa è successo. E solo dopo è stato possibile effettuare le misurazioni per la protesi. Così solo 3 mesi dopo l’amputazione ho potuto iniziare ad indossare una protesi. E di colpo tutto è cambiato: prima era “oh, che strano disabile”, e poi è diventato “wow, che cyborg”. Ne ho tratto ispirazione, perché i miei difetti si sono trasformati in vantaggi.

Da 10 mesi giro con la protesi e ogni giorno lavoro su me stesso. Nella vita di tutti i giorni uso una protesi attiva, ma ne ho una seconda bionica di riserva. Ora stanno realizzando una protesi sportiva per me per partecipare a delle competizioni: un cybathlon in Germania e una competizione di cyberatletica in Russia. È qualcosa di simile alle Paralimpiadi, l’unica differenza è che l’atleta ha dispositivi fantastici. È possibile utilizzare una varietà di set robotici, come i neuroelmetti. Nella “Formula 1” si disputano i campionati: in gara ci sono sia i piloti che indossano l’equipaggiamento, sia le aziende produttrici. Sono l’unico pilota del genere nel team Motorica.

In queste competizioni le discipline sono suddivise in categorie a seconda del numero di amputazioni e della loro localizzazione (gambe o braccia). Prima di partecipare è necessario inviare una domanda e superare un test. I compiti per gli atleti sono completamente diversi: ad esempio, mettere le grucce o allacciare i lacci delle scarpe in un certo lasso di tempo. Ora vogliono introdurre una nuova disciplina con la connessione dell’interfaccia neurale. Con l’aiuto di una neuromaschera, le persone completamente paralizzate controllano gli iperspazi e competono in velocità.

Spesso mi viene posta una domanda molto strana: “Una protesi sostituisce una mano normale?”. Ovviamente no. Ma l’essenza è diversa: il dilemma è o senza la protesi, o con la protesi. È meglio andare in giro con una protesi che senza una mano. Se una persona si è accettata così com’è, questo è solo un piccolo passo. Devi correre dei rischi e migliorare, e il progresso tecnologico aiuta i coraggiosi. E ora quando io, per esempio, prendo un autobus, la gente mi guarda con interesse e ammirazione. Ho colto l’occasione una volta e mi si è aperto un mondo di possibilità”.