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Il settore della neuroriabilitazione è strategico perché è strettamente legato a temi di interesse economico e sociale come l’invecchiamento attivo, il benessere ed il coinvolgimento sociale delle persone con disabilità.

L'utilizzo di materiali e tecnologie innovative in questo campo sta portando e porterà ad una gestione migliore e più sostenibile della cura. In particolare lo studio di soluzioni che impiegano proprietà ottimizzate e personalizzate di materiali con caratteristiche funzionali e/o non lineari permette di affrontare problemi neuromotori complessi in modo personalizzato e capace di interagire dinamicamente con lo stato del paziente durante la sua evoluzione clinica.

La nostra attività in questo campo consiste nella ricerca di materiali, tecnologie e metodi che possano migliorare l'approccio alla cura di patologie neurologiche, motorie e muscolari mettendo a sistema gli strumenti della scienza dei materiali e della bioingegneria.

  • Fig. 1. Progettazione di dispositivi passivi (sinistra) e attuati (destra) per la neuroriabilitazione.
  • Fig. 2. Caratterizzazione e ottimizzazione delle proprietà di materiali e componenti funzionali.

Nei nostri laboratori abbiamo sviluppato una filiera che copre:

  • la progettazione e modellazione neuromeccanica di sistemi attivi (con attuatori) o passivi (con molle, elementi di richiamo, ecc.) per il trattamento ortesico di vari disturbi neuromuscoloscheletrici;
  • la caratterizzazione e l’ottimizzazione dei materiali e dei componenti funzionali con metodi sperimentali e modellistici;
  • la realizzazione di prototipi con geometrie anatomicamente compatibili (da elaborazione di bioimmagini) tramite tecniche di stampa 3D e/o assemblaggio;
  • lo sviluppo di sistemi di sensori indossabili che supportano l’azione dei dispositivi ortesici;
  • la valutazione dei prototipi in prove tecniche;
  • la collaborazione con partner clinici durante la sperimentazione sul campo;
  • l'analisi dei dati e dei segnali raccolti nelle prove tecniche e cliniche.
Fig. 3. Ottimizzazione progettuale tramite modellazione matematica.
Fig. 4. Sviluppo di dispositivi riabilitativi tramite stampa 3D da immagini anatomiche.

Fig. 5. Sistemi di sensori indossabili per integrare e monitorare l'azione dei dispositivi ortesici.
Fig. 6. Attuatori e dispositivi ortesici a bassa emissione elettromagnetica per le neuroscienze.

La nostra ricerca dà origine a conoscenza scientifico-tecnica e ad invenzioni brevettabili, come per esempio snodi pseudoelastici per ortesi di riposizionamento (PCT/EP2011/002184) e attuatori amagnetici compatibili con tecniche diagnostiche come (f)MRI e MEG (PCT/EP2011/002385).
Intratteniamo collaborazioni con istituti clinici per le patologie neurologiche dell’adulto e dell’età evolutiva, con istituti di ricerca nel campo della fisiologia dell’esercizio, delle neuroscienze, della scienza e tecnologia dei materiali e della robotica riabilitativa, e con aziende che operano nel settore biomedicale, interfacciandoci con il mondo manifatturiero.

Fig. 7. Collaborazioni con centri clinici per la sperimentazione dei dispositivi.
Fig. 8. Analisi di dati e segnali raccolti in prove tecniche e cliniche sui dispositivi sviluppati.

Collaboriamo inoltre con l’Università per progetti, seminari, e tesi di laurea e dottorato.

Dal 2004 partecipiamo a numerosi progetti di ricerca nel campo delle tecnologie per la neuroriabilitazione, in qualità di partner o di leader, e siamo attivi nel Lecchese per lo sviluppo territoriale in questo settore.

Attualmente collaborano a questa linea di attività tre assegnisti di ricerca: Lorenzo Garavaglia (Ingegnere biomedico, dottorando), Fabio Lazzari (Ingegnere elettronico) e Jacopo Romanò (Ingegnere biomedico).

  • KEYWORDS:
    ottimizzazione della memoria di forma ottimizzazione della pseudoelasticità ottimizzazione del damping personalizzazione delle proprietà funzionali attuatori e sistemi meccatronici ortesica dispositivi medici sistemi di sensori analisi di segnali biomeccanica

  • PUBBLICAZIONI RECENTI:
    • S Pittaccio, L Garavaglia, C Ceriotti, and F Passaretti
      Applications of Shape Memory Alloys for Neurology and Neuromuscular Rehabilitation
      Journal of Functional Biomaterials, 6(2015): 328-344.
    • L Garavaglia, E Molteni, E Beretta, E Vassena, S Strazzer, and S Pittaccio
      Pilot Study of the Cortical Correlates and Clinical Effects of Passive Ankle Mobilisation in Children with Upper Motorneuron Lesions
      In Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2015 37th Annual International Conference of the IEEE, pp. 6614-6617. IEEE, 2015
    • S Pittaccio, L Garavaglia, S Viscuso, E Beretta, and S Strazzer
      Implementation, Testing and Pilot Clinical Evaluation of Superelastic Splints that Decrease Joint Stiffness
      Annals of biomedical engineering 41, no. 9 (2013): 2003-2017
    • S Pittaccio, F Zappasodi, G Tamburro, S Viscuso, L Marzetti, L Garavaglia, F Tecchio, and V Pizzella
      Passive ankle dorsiflexion by an automated device and the reactivity of the motor cortical network
      In Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE, pp. 6353-6356. IEEE, 2013
    • S Pittaccio, F Zappasodi, S Viscuso, F Mastrolilli, M Ercolani, F Passarelli, F Molteni, S Besseghini, PM Rossini, and F Tecchio
      Primary sensory and motor cortex activities during voluntary and passive ankle mobilization by the SHADE orthosis
      Human brain mapping 32, no. 1 (2011): 60-70

  • PROGETTI CORRELATI:
    • Hint@Lecco  (2004-2007)
    • Manufuture  (2009-2013)
    • PARS&C  (2010-2012, nel ruolo di leader del progetto)
    • PRINAP  (2010-2014)
    • Spider@Lecco  (2009-2013)
    • Riprendo@Home  (2013-2015)
    • Think&Go  (2013-2016)