Questo braccialetto high-tech può aiutare i pazienti con paralisi cerebrale a utilizzare un computer con un semplice movimento del polso

Aryan Shah, 20 anni, è stato su una sedia a rotelle per tutta la vita. È nato con una paralisi cerebrale (CP), il nome di un gruppo di condizioni che influenzano il movimento e la coordinazione.

Secondo la Cerebral Palsy Alliance, ci sono 17 milioni di persone in tutto il mondo che vivono con una paralisi cerebrale, comprese 34.000 persone che attualmente vivono nella patria dello Shah, l’Australia.

La gravità del disturbo varia da paziente a paziente.

Due terzi delle persone con paralisi cerebrale hanno difficoltà a muovere una o entrambe le braccia e il 50% trova il linguaggio difficile o impossibile, secondo i dati forniti dalla Cerebral Palsy Alliance.

Nel caso di Shah, la debolezza fisica è grave. Solo la sua mano destra ha la capacità di muoversi.

“La mia mano destra fa tutto per me perché non è veramente colpita e non lo è, il mio polso non è curvo e non ha molta spasticità e distonia, quindi ci faccio molto affidamento”, ha detto .

Inoltre, Shah può usare un solo dito per digitare su una tastiera che, nelle sue parole, è “lenta e inefficiente”.

E gli sforzi che Shah deve fare sono troppo estenuanti.

L’uso di un computer può essere difficile per alcuni, quindi quando anche tu sei limitato da disabilità fisiche, può renderlo molto impegnativo.

Come può aiutare un nuovo braccialetto

Due anni fa, un team di ingegneri della School of Computer Science dell’Università di Sydney ha avuto un’idea per cambiare la vita di Shah e delle persone con altre malattie dei motoneuroni e paralisi cerebrale.

Utilizzando una tecnologia semplice, economica e accessibile, l’orgoglioso studente universitario Stephen Lin e la dott.ssa Anusha Withana hanno progettato un braccialetto con sensori.

I sensori captano i più piccoli movimenti e vibrazioni che si verificano nel tunnel carpale, la parte del polso che contiene i tendini che controllano la mano.

Quando le dita vengono mosse, le vibrazioni che creano vengono trasmesse tramite Bluetooth a un programma per computer.

I modelli di movimento specifici di un individuo vengono immediatamente interpretati dall’apprendimento automatico.

“Tutti possono farlo: se tocchi il tunnel carpale in questo modo e muovi leggermente le dita, vedrai piccole vibrazioni che si verificano sul tuo polso ed è così che il nostro corpo muove le nostre dita”, Withana, Senior Lecturer e Australian Research Fellow al Council Discovery Award for Early Functional Researcher (ARC DECRA) spiegato all’Università.

Secondo Withana, i sensori rilevano le vibrazioni e l’intelligenza artificiale analizza le vibrazioni per vedere quale dito si sta muovendo e di quanto.

L’idea è di rendere il dispositivo davvero facile da usare per le persone con paralisi cerebrale e malattie dei motoneuroni.

“Vogliamo creare una tecnologia che cerchi effettivamente di comprendere le capacità delle persone con disabilità piuttosto che concentrarsi sulla disabilità, in modo che la tecnologia possa effettivamente intervenire ed essere uno strumento utile piuttosto che qualcos’altro da imparare”, ha spiegato.

Progetto in prova

Finanziato da Cerebral Palsy Alliance e Neurodisability Assist Trust, il lavoro di Lin e Whithana ha comportato molte sperimentazioni e modifiche, soprattutto quando si trattava di trovare il giusto programma per computer per interpretare e utilizzare i dati del dispositivo.

Le molle dei braccialetti possono essere personalizzate e diventare altamente sensibili alle esigenze di un utente specifico.

L’intero dispositivo evita la necessità di posizionare molti sensori sulle dita e sulla mano utilizzando solo sottili movimenti del tunnel carpale. Di conseguenza, è meno ingombrante e ingombrante di altri dispositivi.

“Quindi, io e Anusha abbiamo avuto l’idea di utilizzare una molla a forma di cono in modo che sia angolata dall’alto verso il basso e ciò significa che è più stabile quando viene applicata sulla pelle”, ha detto Lynn.

Non è necessario che gli utenti attendano che il dispositivo venga prodotto in fabbrica. Possono fare tutto da soli comodamente da casa con una semplice stampante 3D.

“I sensori devono essere incredibilmente personalizzabili e incredibilmente sensibili. Quindi, per farlo, abbiamo scoperto che se puoi usare cose come la stampa 3D in cui non dobbiamo fare affidamento su un enorme impianto di produzione per costruire lo stesso pezzo di tecnologia per tutti, possiamo personalizzare con precisione la tecnologia per soddisfare le esigenze dei singoli utenti”, ha affermato Withana.

“Quello che abbiamo scoperto con la stampa 3D è che possiamo creare sensori individuali su misura per quella persona in modo che la qualità e le prestazioni del segnale possano essere completamente amplificate”.

La stampa 3D consente inoltre di prestare attenzione all’aspetto esterno del braccialetto e alla sua estetica per adattarsi meglio alle esigenze e alle preferenze individuali di ciascun utente.

“Prevediamo che in futuro ogni famiglia avrà una stampante 3D come una normale stampante e questo tipo di tecnologia aiuterà le persone a fornire gli strumenti con cui possono creare oggetti funzionali come i sensori in un modo molto conveniente”, ha affermato Withana.

Impatto sulle persone con paralisi cerebrale

Avendo iniziato a testare il braccialetto del sensore, Shah spera di mantenere tutte le sue promesse.

“Avere qualcosa di così portatile che può fare tutte queste cose è davvero fantastico e sono entusiasta di vedere le possibilità con questo”, ha detto.

Se ben calibrato, il dispositivo interpreta accuratamente le intenzioni dell’utente e può, ad esempio, controllare un computer.

“Spero solo che mi renda più efficiente con la mano sinistra. Penso, soprattutto dal punto di vista del computer come studiare e usarlo tutto il giorno”, ha aggiunto Shah.

Il braccialetto che Shah ha testato è stato messo a punto per un altro utente che lo stava testando da un po’. Ma è così efficace che riesce a spiegare le intenzioni di Shah quando gioca a un videogioco di base che richiede di tagliare a pezzi la frutta virtuale.

“Penso che sia davvero fantastico come puoi anche fare questa cosa di base, come muovere il braccio su e giù. È molto meno movimento che devi usare di quanto pensassi inizialmente, ed è davvero promettente”, ha detto Shah.

Durante il processo, Withana ammirò sia Shah che lo Swar.

“Sei davvero veloce, lo posso dire”, ha detto, “ed è la prima volta che lo indosso”.

Al momento, il braccialetto è in fase di test in Sri Lanka e Australia.

In definitiva, Lin e Withana vogliono che il braccialetto funzioni con un’app per telefono gratuita piuttosto che con un computer per renderlo più intuitivo.

“Vogliamo migliorare l’attuale dispositivo in un prodotto che sia più utilizzabile e più durevole”, ha affermato Withana. “Al momento è un prototipo molto precoce. È funzionale ma vogliamo assicurarci che sia utilizzabile”.

“Vogliamo fare alcuni studi con persone con paralisi cerebrale e possibilmente con altre malattie dei motoneuroni e vogliamo creare una pipeline che possiamo effettivamente abbandonare”, ha aggiunto.

“E tutta la tecnologia di cui stiamo parlando qui è open source in un certo senso. Non abbiamo alcuna tecnologia proprietaria”.

Per saperne di più su questa storia, guarda il video nel lettore multimediale sopra.