A&T 2016, Torino Lingotto Fiere Sessione specialistica del 20 aprile 2016, ore 14.50-15.10 Relatore: Emanuele Gruppioni (INAIL centro protesi di Budrio, Bologna - Research Project Manager)

1. 20 aprile 2016 – A&T 2016
ROBOTICA RIABILITATIVA AL SERVIZIO
DEGLI INFORTUNATI SUL LAVORO
Emanuele Gruppioni, M.Eng. & C.P.O.
INAIL Centro Protesi
Area Ricerca e Formazione

2. Nell’ambito del nostro sistema previdenziale l’INAIL fonda la propria funzione
sociale sull’art. 38 della Costituzione, regolata da apposita legislazione.
INAIL (D.P.R. 30 giugno 1965, n. 1124) é un Ente Pubblico Non Economico posto sotto la
vigilanza del Ministero del Lavoro, della Salute e delle Politiche Sociali, a cui lo Stato ha
affidato la funzione di esercitare l’assicurazione obbligatoria dei lavoratori addetti ad attività
pericolose, contro il rischio di possibili infortuni sul lavoro e malattie causate dall’attività
lavorativa, individuando nel datore di lavoro il soggetto destinato a sostenere l’onere
economico (attraverso il pagamento del premio assicurativo)
Il Centro Protesi, fondato dall’INAIL nel 1961, è disciplinato dal Decreto del
Presidente della Repubblica n. 782 del 18 luglio 1984, che ne configura l’assetto di
"Centro per la sperimentazione ed applicazione di protesi e presidi ortopedici".
Cos’è il Centro Protesi

3. • Milano
• Bologna
• Roma
• Napoli
• Bari
• Lamezia
Dove siamo

4. Gli utenti del Centro Protesi sono:
• cittadini infortunati sul lavoro, assistiti dall’INAIL, tramite le Sedi Territoriali
• cittadini assistiti dal Servizio Sanitario Nazionale, tramite le Aziende
Sanitarie Locali
• cittadini italiani, europei ed extraeuropei che accedono alla prestazione
privatamente o sono assistiti da Organizzazioni Umanitarie
Al Centro Protesi accedono persone di tutte le età, con disabilità anche
complesse, affetti da patologie congenite e/o traumatiche, pluri-amputati,
mielolesi e amputati per vascolopatie. Nell’attività del Centro inoltre rientrano
anche i trattamenti per i bambini, fin dalla prima infanzia.
75%
25%
% Utenti INAIL AUSL
I numeri del Centro Protesi

5. 322 dipendenti di cui 281 nella sede di Budrio BO
9 Medici
30 Infermieri ed OSS
27 Fisioterapisti
80 Tecnici Ortopedici
Personale Amministrativo
Personale Tecnico
Personale Servizio Sociale
146
176
Forte Connotazione Sanitaria (75 posti letto)
(dati al 31/12/2014)
I numeri del Centro Protesi

6. 11000 gli utenti serviti dal Centro Protesi
18000 prestazioni Area Ausili
12000 prestazioni Area Protesica
16000 prestazioni FKT
Dati al 31/12/2014
I numeri del Centro Protesi

7. Area
Amministrativa
e servizi di
supporto
Area
Servizi Ausili e
Assistenza sul
Territorio
Area
Tecnica
Area
Sanitaria
Area
Ricerca e
Formazione
La struttura organizzativa

8. Piano Triennale di Ricerca 2014-2017
POR (Progetto ORtesi)
1 sotto-progetto
PPR (Progetto PRotesi)
4 sotto-progetti
PDT (Progetto Dispositivi Tecnici)
1 sotto-progetto
3 Macro
Aree
Il Presidente, con la determinazione n. 268/2013, ha approvato i progetti di ricerca per il Centro
Protesi INAIL aprendo così una precisa ed innovativa direttrice che mira al miglioramento della
qualità di vita delle persone che hanno bisogno di dispositivi tecnici avanzati che facilitino il
loro reinserimento nel contesto sociale e lavorativo per essere parte attività della società.
Partendo da dove ancora oggi risultano numericamente rilevanti le casistiche di infortunio, i
«focus» delle attività sono stati posti in tre macro aree:

9. Prospettiva dei progetti
Transfer Tecnologico e
Compartecipazione
Nuove sfide tecnologiche e
Sperimentazione
Breve periodo
 Ricerca orientata verso il transfer tecnologico
 Sviluppo di dispositivi “high tech” con tecnologia
consolidata
 Prodotti “Made in Italy” e partenership
internazionali
 Compartecipazione al finanziamento
Medio/lungo periodo
 Tematiche di frontiera della ricerca
 Ricerca orientata verso nuove sfide tecnologiche
e scientifiche
 Porre le basi per sviluppi innovativi

10. I Partner di Ricerca

11. POR1 e PPR1: la collaborazione con IIT
INAIL e IIT condivideranno risorse e
competenze per lo sviluppo e la
sperimentazione clinica di:
• POR1 - un nuovo esoscheletro per
la deambulazione di soggetti con
lesione midollare
• PPR1 - una sistema protesico
avanzato di arto superiore con
mano poliarticolata, polso e
sensoristica EMG

12. Workflow
Focus group
Questionari ai pazienti Analisi delle
soluzioni commerciali
Analisi dell’esperienza
del Centro Protesi INAIL
Definizione delle funzionalità e delle specifiche tecniche
Progettazione e sviluppo
Studio
pilota
• Individuazione delle criticità tecniche
per la revisione dei dispositivi
Studio
controllato
• Verifica delle funzionalità mediante
analisi statistica
Sperimentazione clinica

13. POR1 - Esoscheletro
A partire:
1. dalla diretta esperienza fatta al Centro
Protesi sull’esoscheletro ReWalk
2. dalle esigenze dei potenziali utenti,
ricavate attraverso:
• un questionario semi-strutturato
somministrato ad oltre 100 soggetti
mielolesi
• 3 focus group condotti presso
altrettanti centri specializzati nel
trattamento di lesioni midollari

14. Il progetto mirerà a sviluppare un nuovo
esoscheletro che sia un trade-off tra
quanto proposto oggi dal mercato, quanto
richiesto dai pazienti ed il costo finale del
dispositivo.
A poco più di un anno dall’avvio del
progetto ed in vista del primo prototipo,
previsto per metà 2016, è stato sviluppato
un esoscheletro alpha (non di design) per
il collaudo dei vari sottomoduli
(principalmente elettronica e controllo)
POR1 - Esoscheletro

15. Gli attuali dispositivi protesici di mano sono suddivisi in due categorie:
• Mani semplici, molto robuste e relativamente economiche, ma con poche
funzionalità
• Mani complesse, delicate e molto costose, con molte potenziali funzionalità
ma di difficile controllo da parte dei pazienti
PPR1 – Protesi di Arto Superiore

16. A partire:
1. dalle specifiche conoscenze
tecnico/applicative del Centro Protesi
2. dalle esigenze dei potenziali utenti,
ricavate attraverso:
• un questionario semi-strutturato
somministrato ad oltre 60 soggetti
amputati
• 1 focus group condotto presso il
Centro Protesi
PPR1 – Protesi di Arto Superiore

17. Utilizzando la mano robotica
Softhand come piattaforma di base
Giungere ad una nuova protesi
con alte funzionalità e costo contenuto
PPR1 – Protesi di Arto Superiore

18. PPR1 – Sensori EMG
VS

19. PPR2 – Neuroprotesi
La sfida che ci si propone di affrontare nell’ambito del Progetto PPR2 è quella di sviluppare un
sistema di controllo bidirezionale per una protesi di mano che, a partire dal segnale
decodificato sull'intenzione di moto del paziente sia in grado di:
• Pianificare la strategia ottima di presa ed inviare agli attuatori della protesi i comandi motori
necessari ad espletare il compito desiderato, sulla base di un feedback locale alla protesi di
tipo propriocettivo e tattile;
• Elicitare nel soggetto una percezione tattile e propriocettiva relativa al compito che sta
eseguendo, attraverso segnali di stimolazione elettrica inviati direttamente al Sistema Nervoso
Periferico (SNP) sul canale afferente
Sistema di
Interfacciamento
(canale efferente)
Decodifica
dell’intenzione
Sistema di
controllo
Sistema di
attuazione
della protesi
Protesi +
sensori +
oggetto
Informazione
Propriocettiva
Informazione
Tattile/Forza
Informazione Tattile/forza
Sistema di
Interfacciamento
(canale afferente)
Informazione Propriocettiva

20. PPR2 – Pattern Recognition

21. PPR3 – Amputazione distale

22. PPR3 – Amputazione prossimale

23. Grazie dell’attenzione