[02/12/2009]
Le interfacce neurali sono dei dispositivi capaci di far comunicare il nostro sistema nervoso centrale (cervello o midollo spinale) o periferico (nervi periferici) con dispositivi elettronici in grado di attuare compiti o azioni complesse, di norma compiute, a livello fisiologico, dal nostro sistema muscolo-osteo-articolare.
Nel caso del progetto
LifeHand, queste interfacce sono state utilizzate per muovere la protesi di mano cibernetica.
In particolare, gli elettrodi tf-LIFE sono stati scelti come mezzo attraverso il quale il cervello e i nervi periferici del paziente hanno potuto inviare e ricevere informazioni alla e dalla protesi di mano, senza utilizzare nessun muscolo né alcun organo di senso.
Gli elettrodi di tipo thin-film LIFE sono stati scelti per le loro caratteristiche:
- possibilità di ottenere canali multipli di registrazione/stimolazione;
- dimensioni miniaturizzate (due filamenti di 10 µm x 180 µm);
- facilità di impianto;
- biocompatibilità (dimostrata in precedenti esperimenti su animale).
I tf-LIFE sono una tipologia di elettrodi microfabbricati a film sottile (
thin film), costituiti da un substrato di polimmide.
Ogni elettrodo è provvisto di otto siti di registrazione/stimolazione (quattro per ogni emi-lato) in platino.
I materiali utilizzati assicurano la piena biocompatibilità del dispositivo.
Inoltre, il substrato di polimmide ne garantisce la flessibilità e la biocompatibilità . Gli elettrodi tf-LIFE sono dispositivi monouso sterili.
Allo stato attuale, la biocompatibilità delle interfacce neurali realizzate da un gruppo di ricercatori della
Fraunhofer Gesellschaft, coordinato dal Prof. Klaus-Peter Hoffmann, è stata preliminarmente verificata con successo per un impianto di durata massima di 30 giorni, utilizzando i protocolli e i test di riferimento, per ottenere le necessarie certificazioni e autorizzazioni a procedere all’impianto su uomo.
Tuttavia, esperimenti della durata di molti mesi, effettuati su modelli animali presso l’
Universitat Autonoma de Barcellona e coordinati dal Prof. Xavier Navarro, hanno mostrato come la biocompatibilità sia assicurata anche per periodi molto più lunghi.
Gli elettrodi tf-LIFE a film sottile sono uno dei frutti del Progetto Europeo NEUROBOTICS (FP6-IST-FET-2003-2008).
I dispositivi sono stati progettati e realizzati presso il
Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering, Department Medical of Engineering and Neuroprosthetics, Neural Prostetic Group (FHG-IBMT, con sede a St. Ingbert, in Germania).
Sono quattro le generazioni di elettrodi tipo ‘LIFE’ fabbricate finora. L’idea originaria risale al 1997.
Nel 2004 è già stata sperimentata sull’uomo una versione di elettrodi precedente a quella usata nell’ambito di
LifeHand. Gli elettrodi disponevano però di solo due canali di comunicazione per elettrodo.
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