Il progetto MeCFES (Myoelectrically controlled functional electrical stimulation) ha come scopo principale la riabilitazione di pazienti affetti da disabilita motorie. Si rivolge verso persone con danni al sistema nervoso centrale quali ictus, lesioni spinali, sclerosi multipla o trauma cranico, etc.
Arti Superiori
MeCFES si rivolge principalmente sulla stimolazione ed alla riabilitazione degli arti superiori, sebbene la tecnica potrebbe essere estesa anche agli arti inferiori, con metodologie simili.
Stimolazione Elettrica Funzionale
E' stato dimostrato che in pazienti con lesione spinale oppure ictus, l'utilizzo di una neuroprotesi possa portare notevoli benefici da un punto di vista di efficacia e risultati della riabilitazione.
Controllo mioelettrico
Il MeCFES è un dispositivo elettronico innovativo che combina stimolazione elettrica con controllo mioelettrici per sostenere vari movimenti utilizzando l'energia fornita da batterie.
Attivazione volontaria
L'attivita' di MeCFES puo' essere controllata direttamente dal paziente attraverso movimenti del polso, la quale intensita' va a definire in maniera proporzionale l'intensita' di stimolazione.
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO
MecFES si basa sul principio per il quale utilizzando elettrodi superficiali posti sulla cute sopra i muscoli interessati è possible rinforzare i movimenti voluntari. Appunto il fatto che si cerca di aumentare il contrazione con un controllo che rispecchia immediatamente quello che l'utente cerca di fare, (antiche techniche di controllo chiuso come spesso utilizzati nei neuroprotesi) è ipotizzato vantaggioso per l'utente.Abbiamo dimostrato che in alcuni soggetti con tetraplegia si potrebbe aumentare la forza della presa notevolmente. Ci sono anche discrete evidenze che soggetti con lesioni cerebrale ottengono vantaggi nella riabilitazione utilizzando il sistema per la rieducazione della mano.
Il sistema utilizza elettrodi di superficie sia per la registrazione dei segnali volontarie sia per la stimolazione. La combinazione tra stimolazione (FES) e signali mioelettrici (EMG) pone alcuni sfide tecniche. La difficoltà principale al livello tecnologico è stato di essere in grado di registrare tali segnali, a loro volta molto deboli, mentre si stimola lo stesso muscolo con un intensità milioni di volte più grande del segnale mioelettrico.
"Un analogia potrebbe essere di immaginarsi di cantare a pieni polmoni mentre si ascolta il bisbiglio di un altro."
Risolvendo questo problema il risultato è che un muscolo debole innesca la stimolazione ottenendo come risultato una maggior contrazione degli stessi.
"Con microfono amplificatore e casse, un sottovoce viene amplificato per raggiungere migliaia di orecchie."
Nello stesso modo il MeCFES utilizza il segnale di alcuni fibre muscolare ancora sotto controllo del soggetto per attivare altri unità motorie, non più sotto controllo volontario con il risultato di esercitare maggior forza. La stimolazione segue l’aumento o diminuzione della contrazione volontaria in tempo reale ottenendo l’effetto di un servosterzo. Questo particolare consente di ottenere un movimento o forza senza eccessiva fatica da parte dell'utente disabile. I parametri che intervengono nella regolazione del neuroprotesi possono essere configurabili tramite un PC al fine di ottenere il controllo ottimale della mano da parte del paziente.
