Episode Transcript
[00:00:03] Speaker A: Benvenuti a surf in plastic.
[00:00:09] Speaker B: Per un mondo più pulito surfando con il rock Buongiorno e benvenuti alla prima puntata della seconda stagione di Surf in Plastic. Oggi episodio speciale. Io sono Davide.
[00:00:28] Speaker A: E io sono Matt.
[00:00:29] Speaker B: Abbiamo il piacere di avere con noi l'ingegnere Emanuele Gruppioni, presidente dei nostri ascoltatori.
[00:00:35] Speaker C: Ciao a tutti. Sono il direttore tecnico dell'area ricerca e formazione del Centro Progetti di Rigorsi di Budreau, uno dei centri, forse alcuni tanto, più grandi a livello mondiale che trattano pazienti amputati e quindi coordino tutte le attività di ricerca che ci sono ancora in questo centro.
[00:00:53] Speaker B: Bene, bene, bene. Ascolta, ci riesci a descrivere in breve lo sviluppo di un artoprotesico? Insomma, da quella che è l'idea iniziale fino a poi arrivare al prodotto finale del tutto?
Per esempio, nello specifico la mano di Hansen, quella che forse è la più interessante?
[00:01:15] Speaker C: Hannes è un esperimento complesso, per lui sicuramente parlare di quella è un buon esempio. Innanzitutto il modello ci tengo molto a chiarire perché visto che gli ascoltatori saranno principalmente ingegneri, è bene capire che quando ci fanno delle pompe uno può invitarvi ad andare a chiedere a chi vi verrà installata la pompa come la vuole. perché non se la porta addosso. Quando invece parliamo di dispositivi medici indottabili è bene che l'ingegnere sia ad ascoltare chi è l'utente che poi dopo dovrà indossare questi dispositivi.
e quindi innanzitutto il nostro modello è proprio quello dello user-centered design, lo applichiamo consciamente su tutti i progetti che vogliono arrivare a prodotto finito, vuol dire fondamentalmente coinvolgere i pazienti in tutto il workflow del progetto, in tutte le varie fasi, a partire diciamo dalla sezione dell'input che si fa, diciamo, dalla centroprosesi stessa, ovviamente noi abbiamo un'esperienza oramai decennale abbiamo già fatto vari anniversari, direggente settantennale, per cui insomma c'è una certa esperienza. Quindi i tecnici sono abituati a vedere ciò che offre la tecnologia al più alto stato dell'arte, quindi ci si va a confrontare con quello che poi offre il mercato e già da lì si cerca di capire dove sono gli spazi in cui andare a creare innovazioni. Dopodiché, come dicevo, si vanno a vedere quelle che sono le aspettative e le esigenze dei pazienti.
in due modalità, perché ovviamente non possiamo dirigere i progetti attraverso input di poche persone, quindi facciamo sì dei focus group, questa è la prima modalità, per cercare di intercettare quelle che sono le idee di coloro che ci vogliono condividere il proprio punto di vista. Quindi sono occasioni in cui ci sono 10-15 pazienti, allo stesso tavolo con i tecnici, considerando che i tecnici sono non solo ingegneri ma anche appunto designer, sono fisioterapisti che sono coinvolti nella realizzazione, tecnici ortopedici che sono coinvolti nel creare la protegi a partire dai componenti che vengono fatti. Quindi ci si mette a questo tavolo con solitamente un moderatore che cerca di far uscire fuori un po' di idee solitamente anche piuttosto esotiche che però a volte anche dalle idee esotiche nascono delle soluzioni poi concrete. Chiaro che sulla base della discussione con appunto solo 15 pazienti non si può indirettare una ricerca che vale milioni di euro e quindi l'altro strumento che utilizziamo sono questionari in cui sulla popolazione target andiamo a fare delle domande per poter capire dove orientare macroscopicamente la ricerca.
Quindi questi diventano i dati di input. I dati di input sono in realtà l'inizio dei dati funzionali, ovvero nel caso della protese di Anders che cosa deve fare la protese dal punto di vista della funzionalità che deve ridare ad un paziente che è stato amputato. Quindi in un linguaggio Comune, nel più classico che faccio, è non andiamo a chiedere ovviamente ai pazienti quanti watt dovrà sviluppare il motore che attenderà la prostesi. Ovviamente non ci capirebbe niente ad una domanda di questo genere. Gli vado a chiedere che ci vuoi fare con questa prostesi dell'uso quotidiano e quindi mi dirà ma ci voglio manipolare una bottiglia d'acqua, ci voglio aprire una scatola, ci voglio tenere in mano un pettine eccetera. e poi l'ingegnere che deve tradurre questi requisiti funzionali in specifiche tecniche. Queste specifiche tecniche diventano quindi poi il target per una varietà di soluzioni tecnologiche che vengono chiaramente proposte all'interno di studi di fattibilità.
Si sceglie ovviamente quello che è più promettente, non ho detto che sia uno, possono essere anche alcuni, che dimostrano almeno idealmente di essere quelli più promettenti, si fanno i prototipi, si testano a banco, si verificano le specifiche tecniche. Se tutto va bene, a quel punto, come per tutti i dispositivi medici, inizia la fase di studio clinico di verifica dei risultati. Il studio clinico all'inizio pilota per vedere appunto soprattutto il livello di sicurezza di questi dispositivi. Adesso, come forse sapete, già dal 2017 c'è il nuovo regolamento europeo sui dispositivi medici che obbliga tutti i fabbricanti, ancorché in una fase sperimentale, a fare sperimentazioni cliniche non differenti da quelle che vengono fatte sui farmaci nelle varie fasi. Quindi c'è una fase di verifica della sicurezza.
E poi dopo progressivamente si va a verificare le performance e poi si arriva fino all'efficacia, che vuol dire valenza statistica del fatto che una cosa è meglio di un'altra, oppure che su una certa operazione effettivamente fornisce un vantaggio posti benefici che è favorevole. È evidente che le sperimentazioni cliniche di nuovo coinvolgono i pazienti.
Anche lì raccogliamo ulteriori feedback perché è evidente che da un prototipo non abbiamo la pretesa di arrivare direttamente al prodotto finito. Ci sono varie evoluzioni e le sperimentazioni cliniche sono gli altri momenti in cui i pazienti forniscono suggerimenti. Quindi è un'occasione per loro di vedere una prima volta della tecnologia, fornire ulteriori suggerimenti che noi cerchiamo di implementare nelle versioni successive dei prototipi fino ad arrivare appunto a quelle sperimentazioni finali che si hanno portato con il prodotto finito. Amnesty in questo senso è partita dalla mano Softend, che forse conoscete, è una mano che abbiamo ritenuto molto intelligente, perché ha un sistema differenziale a cavi che consente alla mano di afferrare oggetti e di adattarsi alla forma degli oggetti, ma di avere questa particolare funzionalità, perché questa funzione la fanno anche le altre mani poliarticolate.
In realtà una volta che la mano ha afferrato un oggetto e il motore si spegne, normalmente le mani quelle articolate rimangono bloccate in una certa posizione, quella della forma dell'oggetto afferrato. In realtà quello ha un motore spento, col fatto che rimangono questi rapporti differenziali, è possibile muovere a parità di forza che si mantiene sull'oggetto, muovere l'oggetto all'interno della mano con scambi reciproci di forza tra le singole dita. Questo concetto, che era un concetto di ricerca, su una mano che all'inizio Quando abbiamo fatto le prime prove su pazienti durava 3.000 cicli, l'equivalente di qualche ora di utilizzo. Chiaramente nella sua evoluzione abbiamo cercato di capire dov'era il problema. La soluzione tecnica è stata comunque replicare una mano sempre differenziale ma con accorgimenti tecnici differenti per renderla più robusta perché il target è 500.000 cicli.
da 3.000 a 500.000 ci passa un po' di differenza e quindi per arrivare a quei 500.000 siamo andati per ulteriori step successivi, per una mano molto molto brutta che abbiamo provato solo a banco per capire le primissime problematiche microscopiche, un secondo modello che abbiamo affinato su cui abbiamo fatto le prime sperimentazioni cliniche pilota e un terzo e ultimo modello con cui abbiamo terminato il design e con cui abbiamo fatto le ultime sperimentazioni con grande soddisfazione, abbiamo raggiunto il target i cicli previsti dalla normativa e, io sempre molto attenzione al design, abbiamo vinto anche il compasso d'oro nel 2020 con questa protesi. Questo è un po' il ciclo, se vogliamo, complesso. È interessante vedere i dispositivi protegici perché sono un sistema piccolo in cui c'è tutto.
Se uno progetta un'automobile, faccio per dire, è un sistema molto complesso, però chi si occupa di sviluppare la centralina nulla sa di come probabilmente funziona la frizione. Se invece parliamo di protesi, è evidente che è tutto lì. Quindi uno fa l'esperienza di vedere un sistema completo, complesso, in cui vede dalla meccanica all'elettronica, al software di controllo, alle coperture estetiche e in ognuno c'è tanta, tanta tecnologia.
[00:08:26] Speaker B: Stavi parlando di design poco fa e degli utenti in generale, ma quanto è importante nel vostro processo di ricerca e sviluppo il feedback dell'utente? Quanto è entrato a far parte del vostro lavoro e se effettivamente aiuta il vostro sviluppo a livello anche di design?
[00:08:44] Speaker A: Anche magari come curiosità, se vuoi raccontare un po' ai nostri ascoltatori, quali sono magari le richieste? Vogliono qualcosa di più tecnologico, più facile da usare, più pesante, più leggero?
[00:08:55] Speaker B: Più bello!
[00:08:56] Speaker A: Esatto!
[00:09:00] Speaker C: Da quando sono entrato al centro protegi nel 2006 è cambiato un mondo da questo punto di vista, dico anche fortunatamente. Le protesi sono complicate da fare perché le richieste dei pazienti sono molto all'opposto dal punto di vista delle specifiche, cioè vuoi una mano, se parliamo di mano, però vale anche per altri disfretti, che sia molto veloce, ma molto forte, ma molto leggera.
Chi sviluppa in ambito meccanico sa benissimo che queste robe qui, cioè fare una roba molto forte, che springe tanto, vuol dire mettere su dei motori di un certo genere, avere meccanismi di un certo genere, inevitabilmente la mano si accantisce. Quindi mettere assieme il tutto è un equilibrio molto delicato e che se andiamo poi a doverlo sposare con tutta la parte estetica, dove le prime richieste di allora erano il deve assomigliare più possibile all'arto controlaberale, in caso chiaramente di amputazione monolaberale, lì diventava particolarmente complesso. Ora è cambiato molto, probabilmente con anche la diffusione a livello mediatico delle protegie ormai, che però ha portato anche ad una percezione diversa di quella che è il senso estetico da mantenere, quindi oggi come oggi l'amputato preferisce avere soluzioni estetiche che si vedano che sono tecnologie e che si vedano che sono belle, anche se non è tecnologia, però che siano belle. Quindi piuttosto che avere magari quello sguardo da parte di Terzi, l'indagatore sulla mattita, forse questa persona avrà una protesi, mi sembra che ce l'abbia, perché cerca di farla talmente simile, magari coperta in silicone, così che sembri effettivamente una mano, un dito vero, a quel punto invece molti pazienti hanno detto che non bastava. In fondo queste protesi, quelle poliarticolate in particolare, sono belle da far vedere, è una tecnologia bella e quindi agli altri glielo dico subito che ho addosso una tecnologia, quindi la faccio vedere a fatto che sia bella.
Il feedback che vi posso dire da questo punto di vista è esattamente questo, è cambiato tanto. L'Italia è arrivata, se vogliamo, un po' per ultima perché forse ha una mentalità sull'estetica un po' particolare, però ci siamo arrivati e sono molto contento.
[00:11:06] Speaker A: Ok, molto interessante. Quindi diciamo un po' il filone cyberpunk, bio-adkar, tipo fantascienza che diventa pian piano realtà nel quotidiano. A proposito di questo abbiamo parlato un po' dello sviluppo della mano che state facendo al centro protesi come ricerca. Ci vuoi anche raccontare un po' quali sono gli altri aspetti su cui state lavorando in questo momento?
[00:11:28] Speaker C: Allora sono tanti, considerate che in questo momento l'INAIL sta promuovendo nel programma della ricerca attuale ben 18 progetti. Un investimento anche economico notevole, l'INAIL è sicuramente il maggior supporter a progetti sulla disabilità che abbiamo in Europa. Ringrazio sempre il cielo di avermi fatto capitare in INAIL perché da ingegnere io sono poi anche tecnico ortopedico, quindi sto veramente massimizzando quello che è il mio percorso Quindi parlare un po' di tutti diventa complicato, cerco di darvi un'overview complessiva di quello che stiamo facendo. Intanto il programma di ricerca è diviso in 5 macro-linee, che sono fisica di alto o inferiore, reabilitazione robotica, chirurgia e reabilitazione e sistemi di valutazione.
Protetica di Arto Superiore è certamente un esempio di tecnologia che abbiamo sviluppato, però tenete presente che noi sviluppiamo tecnologia, certamente che con l'ambizione di arrivare a dispositivi per il trasferimento tecnologico, però non sculgirà a chi ascolta che quelli con cui lavoriamo non sono delle aziende.
Siamo tutti enti pubblici, IVE è stesso un ente pubblico, Centroprodesi fa parte di enti pubblico e la sua figura di Centroprodesi è un po' particolare perché è formalmente un produttore di dispositivi medici. Però il trasferimento tecnologico è una di cui un'attività di ricerca che va benissimo, però in realtà queste piattaforme nascono per poter far avanzare la scienza. Quindi in primis ci servono per poter essere liberi di poter svolgere attività di ricerca. Cioè basare l'attività di ricerca su piattaforme chiuse di produttori che vendono punto e basta, in cui giustamente il loro mestiere è quello di vendere protesi, di vendere ortesi eccetera, è evidente che pone enormi limiti. Quindi le attività di ricerca si sono sviluppate all'inizio sullo sviluppo della tecnologia. ANNES, che in realtà adesso abbiamo parlato della mano, però il sistema ANNES in realtà adesso è dotato di più gradi di libertà della mano, polso, flash, estensione, prono, supinazione, il gomito abbiamo sviluppato addirittura una spalla, eccetera. Ma perché? Volevamo avere una piattaforma con cui in realtà andare a fare ricerca sugli algoritmi di controllo, perché lì c'è tanta tanta ricerca da fare. Algoritmi di controllo che sono fondamentalmente il modo con cui una protesi è in grado di capire qual è l'intenzione del paziente. Da un lato quindi il nostro sistema efferente porta delle informazioni fino in periferia ma si fermano in un qualche modo sul boncone e da lì come ne facciamo uscire per poter controllare una protesi che inizia a essere complessa e quindi c'è tutta questa tematica che stiamo portando avanti nella linea dell'arco superiore che riguarda il controllo e migliorare quindi anche le piattaforme robotiche però nell'ottica del fornire una maggiore funzionalità e un migliore controllo al paziente. In realtà il controllo non è solo efferente, ma si basa anche sulle afferenze del corpo umano, quindi sulla capacità del corpo di restituire al sistema nervoso centrale un feedback sensoriale. Qui ci sta l'altra tematica importante dell'arco superiore, ovvero far sì che quando la protesi tocca qualcosa, interagisce con degli oggetti e restituisca un'informazione al paziente.
Le informazioni ovviamente dati sono le prime che vengono in mente, ma ci sono anche quelle termiche, ci sono anche quelle proprie occettive su cui stiamo investendo tanto, ovvero della consapevolezza della posizione dell'arco dello spazio, che chiunque ha semplicemente ha occhi chiusi. Ecco, questo è in particolare ciò su cui stiamo investendo molto perché riteniamo, abbastanza evidente forse, che questo tipo di sensazione sia la base dell'incorporazione della tecnologia all'interno dello schema corporeo della persona amputata.
Il fatto di creare delle situazioni per cui il paziente a off chiusi riesce a indovinare qual è La posizione del gomito protegico è una situazione che porta chiaramente il paziente a pensare che quella protese non sia più un dispositivo esterno, non faccia parte del proprio corpo. Come si fa questa cosa? Si fa attraverso degli interventi chirurgici, motivo per cui mi ricollego quella linea che si chiama Chirurgia Reabilitazione. Ora queste robe qui vanno per forza assieme. Questo in particolare si chiama intervento di AMI, Agonist-Antagonist Mayoral Interface, che fondamentalmente è il rimettere assieme i muscoli agonisti e antagonisti, per esempio di prima sarebbero stati il picipite e il precipite, perché è il fatto che l'amputazione fa perdere i rapporti di reciproca elongazione e accorciamento.
Questa elongazione e accorciamento dei muscoli e il fatto che siano coordinate tra loro attraverso il braccio ancora intatto, quando c'è l'amputazione non c'è più questo reciproco spostamento e viene persa quindi la sensazione di dove sta il mio abbraccio, quindi di qual è la posizione del pubblico dello spazio.
Recuperando attraverso questo intervento questo reciproco spostamento è possibile ridare il senso della propria sensualità. Quindi la tecnologia non deve far altro intercettare qual è l'elongazione di questi muscoli o l'attività elettrobiografica di questi muscoli e trasformare questa informazione della posizione dell'arto proteico. C'è tutta la tematica appunto della risoluzione del feedback sensoriale che più è ricco, più ovviamente consente al paziente di esprimere migliori funzionalità, ma stiamo poi semplicemente ispirandoci all'arto naturale, alla fisiologia.
[00:16:51] Speaker B: Ma come si può essere sostenibili a livello di materiali, a livello anche di costi, se vogliamo, affinché un utente possa essere in grado di utilizzare queste proteiche?
[00:17:04] Speaker C: Allora, per quanto riguarda i materiali, Battia lui conosce questo tema perché stiamo lavorando a questo con qualche idea proprio della vostra diversità, per cui è chiaro che l'impatto del materiale sulla protetica è importante perché da un lato devi garantire certe prestazioni, dall'altro puoi ritenere presente che ogni tot anni, definite da quello che sono i nuovi LEA che sono usciti, Ogni totale di queste protesi vanno sostituite, quindi il paziente è diritto ad una nuova protesi perché si presume che non sia più al massimo delle prestazioni. Quindi che cosa ne facciamo di questi dispositivi è una giusta tematica.
Dal punto di vista della sostenibilità economica, che forse è un fattore ancora più importante per l'accessibilità di queste tecnologie, qui indubbiamente siamo di fronte ad uno scenario che deve fare riflesso, lo stiamo riflettendo anche all'interno di un concetto del PNRR che ci sta dando questa opportunità. Il discorso è questo che un paziente che ha avuto un infortunio sul lavoro è coperto dall'assicurazione INAIL, come avete visto non si occupa semplicemente di fornire una banale assicurazione ma lavora attivamente per i propri assistiti e tutto ciò che è appropriato per questo paziente viene passato dal limite. Quindi il limite è la propria testa.
Quindi ovviamente non sprecare dispositivi che costano tanti soldi nei confronti magari di pazienti che decidono liberamente magari di non usarli, ma questo mi pare evidente. Diverte l'attitudine invece per assistiti del sistema sanitario nazionale che quindi hanno avuto un infortunio al di fuori dell'ambito lavorativo.
E qui ci sono due situazioni, di cui una più sfortunata e una più fortunata. Quella più sfortunata, quindi il caso peggiore di tutti, è quella in cui fondamentalmente hai avuto un incidente e non hai nessuna assicurazione che ti copre le spalle. Quindi a quel punto lo stato ti passa la protesi base e quindi la mano protetica con le dita articolate o ci metti del tuo o non te la puoi permettere, non ti viene passata dallo strato. L'altro caso è se sei coperto, allora lì chiaramente c'è un'assicurazione che fa un po' le veci dell'inail, difficilmente arrivano ai livelli di stella dell'inail, comunque le assicurazioni pur private. C'è poi tutto il tema del fatto che tutto quando uno ha la possibilità di poter accedere a queste tecnologie o perché è inail o perché è coperto da un'assicurazione, è bene che quello che ti viene dato dall'assicurazione sia poi dopo a favore di questi dispositivi, che non sia disperso in altre ambizioni di queste persone che giustamente hanno ricevuto un danno, ma che devono comunque sia ripristinare questo danno, cioè l'obiettivo del risarcimento è il ripristino del danno. Niente, per cui questa è un po' la situazione che c'è in Italia, non solo in Italia, è chiaramente. per cui lavorare a tecnologie che costano poco in termini produttivi e quindi in termini poi dopo di costo verso il paziente sicuramente è cosa fatta bene. Il problema è che il mercato è un po' quello che è, cioè per fortuna o purtroppo è un mercato piccolo quello della protesica, quindi i costi sono molto alti perché quello di cui vi ho parlato prima è chiaro che comporta, quando parliamo di aziende private, costi enormi che devono essere in qualche modo colmati. Per questo motivo che protesi di alto superiore arrivano a costare anche 40, 50, 60 mila euro, per darvi un'idea.
Ho capito.
[00:20:25] Speaker A: Molto molto interessante. Quindi comunque c'è anche un'attenzione per andare nella direzione del avere un'offerta valida anche per preso in ambienti comunque.
Ti volevo chiedere come ultima domanda che ti abbiamo tartassato oggi, che consigli daresti a qualcuno che è interessato a una carriera in questo ambito?
[00:20:45] Speaker C: L'ingegnere per lui non riesce a fare, ovviamente, una protegi con un capo e una cola. Io, come vi dicevo prima, per poter arrivare a fare progettazione fatta per bene di dispositivi protegici, in generale realizzativi, mi sono preso il mio titolo in tecniche ortopediche.
e in realtà l'occasione è stata quella proprio di andare a fare tirocinio dentro stesso centro protesi, in parte quantomeno, e quindi prendere contatto con quelli che sono i professionisti che lavorano attorno al paziente, quindi la laurea sanitaria da questo punto di vista è fondamentale. Tra l'altro tenete presente che se uno vuole fare sperimentazioni cliniche con questi dispositivi, dicevo prima che è obbligatorio comunque a un certo punto arrivare a sperimentazioni cliniche, e la può fare il principale investigator può essere solo uno che ha una laurea in tipo sanitario, quindi un medico o un professionalista sanitario. Quindi io consiglierei ad un ingegnere per vari motivi di affacciarsi a questo settore avendo presente che non può fare il one man show, deve appoggiarsi ovviamente anche a professionisti decisamente diversi, perché è evidente che dentro una protesi ci sta l'ingegnere meccanico che pensa alla meccanica, l'ingegnere elettronico che pensa all'elettronica, il softwareista che pensa al firmware e al software, ma anche quello che si occupa di materiali, perché appunto di tutto ciò si sta anche il ricoprimento esterno, ci sta il designer.
Quindi c'è una pluralità di professionalità che, devo dirvi, tutte queste cose che vi ho elleccato, io sono partito come ingegnere elettronico, però tutti questi argomenti li mastico piuttosto bene. Cioè, come inventante di professione ho avuto la possibilità di occuparmi di tutte queste cose, e senza voler essere chiaramente esperto in tutto, ci mancherebbe altro, però mastico un pochino tutti questi temi. Quindi avere la curiosità di andare al di fuori della propria tematica, sia un po' ovvero da meccanica ed elettronica, sia tanto da ingegneria a medicina. Penso è fondamentale, secondo me.
[00:22:37] Speaker B: Ingegnere, grazie del tuo tempo e delle conoscenze che ci hai condiviso e lasciamo.
[00:22:43] Speaker A: In descrizione alla puntata tutti i riferimenti del Centro Protesi per chi volesse approfondire e naturalmente come in tutte le puntate il link alla canzone che potete ascoltare sottofondo. Grazie, grazie mille!
[00:22:56] Speaker C: Ciao!
Avete ascoltato Surfing Plastic, un podcast di Unigia Radio.
Le voci sono di Mattia Frascio e Davide Nicolini, mentre il montaggio e la regia sono di Riccardo Novaro, che sarei io.
Per ascoltare gli altri episodi potete trovarci su Spotify o sul sito radio.unige.it, mentre per scriverci potete scrivere una mail a radiochiocciolaunige.it inserendo nell'oggetto il titolo del podcast.
