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rev. 07/2015
ITOP E... RICERCA
La ricerca nel campo della medicina fisica e riabilitativa e dell'ortopedia ha
compiuto prodigiosi passi avanti negli ultimi decenni con un conseguente incremento dell'aspettativa di risultati da parte degli utenti finali, la richiesta di una
profonda evoluzione dei comparti di appartenenza e una maggiore attenzione
sia allo sviluppo di nuovi prodotti con caratteristiche tecniche all'avanguardia
che di sistemi di progettazione e produzione assolutamente innovativi.
Alla luce di queste considerazioni, ITOP ha avvertito la necessità di attuare un
programma di investimenti finalizzato a "Ricerca, Sviluppo ed Innovazione Tecnologica", creando un dipartimento di "Ricerca e Sviluppo" e avviando un'intensa attività di collaborazione con i più importanti I.R.C.C.S., Università, Centri
di Ricerca e di Riabilitazione Motoria, finalizzata ad individuare concrete innovazioni in ambito progettuale, diagnostico e riabilitativo che favoriscano i pazienti al rapido reinserimento sociale e lavorativo con l'ausilio dei dispositivi più
moderni e sofisticati frutto dell'intensa attività di ricerca e sviluppo.
Dal 2014 ITOP è Membro Associato del Centro Interuniversitario IUCBOHNES che vede il coinvolgimento di prestigiose realtà accademiche nell’ambito dell’analisi del movimento umano, quali
L’Università degli Studi di Roma “Foro Italico”, L’Università degli Studi
“Roma Tre”, L’università degli Studi di Napoli “Federico II”, L’Università Politecnica
delle Marche, L’Università degli Studi di Sassari, L’Universitè Claude Bernard di
Lione e L’Universitè Aix-Marseille di Mariglia.
Obiettivo della collaborazione è l’analisi scientica di tematiche di natura clinica
e tecnologica al fine di portare innovazione nel settore delle tecniche ortopediche e divulgare i risultati dei progetti di ricerca perseguiti.”
A tale scopo
ITOP ha creato
nella
nuova
struttura un Laboratorio per la
Gait Analysis
nel quale Ingegneri e Tecnici
ITOP, attraverso
specifiche strumentazioni (Video-Analisi, Stereofotogrammetria optoelettrica, Analisi delle forze
reattive, Elettromiografia
superificale, Sendoristica
magneto-inerziale) possano studiare l’analisi del
movimento umano e rendere oggettive le scelte relative all’utilizzo di uno
specifico dispositivo.
Allo stato attuale ITOP è
impegnata in una serie di progetti di ricerca, alcuni in dirittura di arrivo altri agli
albori, di cui si riportano di seguito le caratteristiche peculiari.
SISTEMA ARTICOLATO DI SEDUTA ATTIVO A CONTROLLO ELETTRONICO
Sviluppato in collaborazione
con l'I.R.C.C.S. "Ospedale Pediatrico Bambino Gesù" e "La
Sapienza" Università di Roma, il
progetto S.A.C.E. è la necessaria e sostanziale evoluzione di
un dispositivo già sperimentato
il cui brevetto internazionale è
stato depositato da ITOP nel
2002
(brevetto
n°
WO
02/22067A1) ma che solo nel
2008 è
risultato
vincitore di un bando di finanziamento europeo che ne
ha promosso un ulteriore radicale sviluppo e la collocazione in un ambito applicativo più articolato e complesso.
Si tratta di un innovativo sistema posturale, alternativo ai
sistemi normalmente in commercio che sono insufficienti
ad accogliere soggetti affetti da gravi patologie del Sistema Nervoso Centrale, in grado di seguire il paziente
nel movimento improvviso e disordinato causato dalla
contrazione muscolare distonica e di riportarlo poi dolcemente nella condizione posturale più corretta, favorendo
così una permanenza più prolungata sulla seduta e quindi una migliore condizione di vita.
Il dispositivo è controllato elettronicamente e permette non solo di monitorare i
parametri che caratterizzano gli eventi distonici ma anche di pilotare attuatori
che consentono di applicare traiettorie di ritorno personalizzate alle reali esigenze del paziente lungo i principali assi articolari di tronco, anca, ginocchio e
caviglia. ITOP ha provveduto al deposito della domanda di brevetto anche di
questo nuovissimo sistema (patent pending n°RM2012A000031).
PEDANA RIABILITATIVA ECOLOGICA MMP progetto condotto da ITOP in collaborazione con l'I.R.C.C.S.
"Ospedale Pediatrico Bambino Gesù" e "La Sapienza"
Università di Roma ed ha portato alla ideazione, costruzione,
brevettazione
(brevetto n. 0001390091) e
sperimentazione della "Pe-
dana Riabilitativa Ecologica MMP". Basata sul
concetto di "Riabilitazione Ecologica" espresso
dal Prof. Marcello Mario Pierro alla cui memoria
è dedicata, consiste in una piattaforma trasportabile mobile nello spazio con dinamica variabile e personalizzabile che permette di
applicare perturbazioni controllate all'ambiente
con cui interagisce il paziente con lo scopo di
valutare le competenze posturali e riabilitare i
bambini affetti da lesioni neurologiche con
compromissioni posturali anche gravi. Il protocollo di utilizzo di questo dispositivo ne prevede
l'impiego in combinazione con particolari ortesi
di arto inferiore che hanno lo scopo di "congelare o scongelare" i giunti articolari a diversi livelli facilitando l'estrazione delle regole percettive che sono alla base del controllo posturale. Una nuova versione
della piattaforma prevede l'applicazione "on board" di un sistema elettronico
sensorizzato per la valutazione oggettiva delle competenze posturali del paziente e, di conseguenza, dell'efficacia del training riabilitativo impostato con la
piattaforma mobile.
ORTESI DINAMICA PER IL TRATTAMENTO DEL TOE WALKING IDIOPATICO (A.DYN.O)
Il progetto, soggetto a domanda di brevetto europeo
(Patent pending n° RM2012A000251) è stato avviato
sotto la guida del Dott. Giuseppe Di Rosa, da Gennaio
2011, attraverso un'attività di sperimentazione volta a sviluppare un'ortesi podalica innovativa, leggera e poco
invasiva, per il trattamento del toe walking idiopatico.
A seguito di tale attività è stato realizzato un prototipo
sperimentale con il quale sono stati compiuti test clinici
e di laboratorio che hanno permesso di ottimizzare l'ortesi. Il dispositivo è costituito da tre diversi componenti imprescindibili l'una dall'altra per lo svolgimento della
corretta azione biomeccanica:
- A: ortesi podalica in materiale depressibile con eventuali bordi avvolgenti e stimoli propriocettivi;
- B: lamina in fibra di carbonio sagomata ed inserita al di
sotto del plantare avvolgente, che agisce come una
molla sulla porzione posteriore dell’ortesi contribuendo a
contrastare la tendenza all’equino dinamico tipico dei
soggetti toe walkers;
- C: calzatura con forti rigidi bilaterali, opportunamente
accollata e con un'allacciatura prossimale in corrispondenza della rima dell'articolazione tibio-tarsica al fine di
ottimizzare il trasferimento di forza dall'avampiede al retropiede.
Dal 2014, in collaborazione con l’Ospedale Pediatrico Bambin Gesù ed il Dipar-
timento di Scienze del Movimento Umano e dello Sport dell’Università degli Studi
di Roma “Foro Italico, si sta perfezionando una metodica di analisi del movimento per la valutazione quantitativa dell’efficacia dell’ortesi A.dyn.O. e si sta
sviluppando un modello matematico volto all’individuazione dei possibili vantaggi biomeccanici della deambulazione in punta.
CAMO
Il progetto è risultato vincitore di un bando di finanziamento ed è realizzato in collaborazione con
l'I.R.C.C.S. "Ospedale Pediatrico Bambino Gesù", il
Policlinico e l'Università "Campus Biomedico" di
Roma.
Si propone come obiettivo quello di realizzare una
innovativa ortesi AFO (Ankle Foot Orthosis) progettata secondo principi di biomeccanica e propriocezione e validata attraverso un complesso protocollo
sperimentale versus altre ortesi. L'acronimo CAMO
(CArbon Modular Orthosis) riassume due caratteristiche essenziali che dovrà avere il dispositivo: la modularità dei suoi componenti e l'applicazione di materiali
innovativi compositi di cui saranno sfruttate le peculiari caratteristiche di accumulo e restituzione di energia potenziale e flessibilità. E' prevista l'applicazione
su pazienti con lesioni del sistema nervoso centrale, periferico o affetti da patologie neuromuscolari.
PROTESI ADATTIVA AD OLOCONTROLLO EMULATIVO
Il progetto è in corso d'opera dal 2008 e
vede la collaborazione di ITOP con
ENEA ed I.R.C.C.S. "Fondazione Santa
Lucia" di Roma. Si propone di sviluppare un innovativo dispositivo protesico
modulare di arto inferiore dotato di tecnologia ad "olocontrollo emulativo" che
consente l'adattamento dinamico dell'invasatura al moncone durante le normali attività di vita quotidiana del
paziente ed un feedback percettivo
quanto più simile possibile a quello di un
arto sano, con lo scopo di ridurre la casistica di rigetto volontario della protesi.
Il progetto è stato presentato in occasione del Bio and Medical Informatics and Cybernetics 2012 ad Orlando (USA)
ed in occasione del congresso annuale 2012 della Società Italiana di Fisica.
Nel 2014 il gruppo di ricerca ha partecipato al bando “Giovani Ricercatori” del
Ministero della Salute con l’obiettivo di realizzare un prototipo funzionale della
protesi adattiva da testare su paziente al fine di valutarne l’efficacia e definire
le caratteristiche progettuali per l’industrializzazione del dispositivo.
PROGETTO SIVAM (SENSORISTICA INDOSSABILE PER LA VALUTAZIONE MOTORIA)
Il progetto vede la collaborazione di ITOP con il Dipartimento di Scienze del Movimento Umano e dello Sport dell'Università degli Studi di Roma "Foro Italico", il
Dipartimento di Scienze Biomediche dell'Università degli Studi di Sassari, il Parco
Scientifico-Tecnologico di Porto Conte (Alghero), l'Istituto Superiore di Sanità, il
Consorzio Ricerche Roma, la Facoltà di Medicina dell' Università Delaware (USA)
e dell'Università di Hong Kong, la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Singapore e dell'Università di Taipei (Taiwan), Let-Sense Srl, Sengital (Hong Kong) e BES
Technology (Singapore). Il progetto si propone di sviluppare, testare e commercializzare un'innovativa sensoristica magneto-inerziale per l'analisi del movimento di soggetti affetti da differenti patologie con conseguenze a carico
dell’apparato muscolo-scheletrico.
PROGETTO HARMONY
Di rilevanza internazionale è stato condotto a partire dal
2004 dall'I.R.C.C.S "Fondazione Santa Lucia" di Roma per
conto dell'azienda tedesca Otto Bock, con la quale la
ITOP collabora per studiare gli effetti di un rivoluzionario
sistema di tenuta dell'invasatura, applicato su protesi di
arto inferiore di pazienti affetti da gravi problemi vascolari
e con lesioni cutanee al moncone, in grado non solo di
controllare il volume dell'arto residuo, ma anche di ottenere un effetto terapeutico che favorisce una più rapida
cicatrizzazione delle ferite, piaghe e ulcere, grazie all'impiego della tecnica con vuoto assistito. I risultati consistono in una riabilitazione più immediata, una guarigione
più rapida delle lesioni da intervento chirurgico e da utilizzo ed un conseguente più rapido reinserimento sociolavorativo del paziente.
PROGETTO UNITY
Dal 2014 In collaborazione con Ossur, ITOP sta portando avanti un progetto di ricerca per individuare la metodica migliore di misurazione delle variazioni volumetriche subite dai monconi dei pazienti amputati durante l’arco della giornata.
Sfruttando tali misurazioni sarà possibile verificare l’efficacia dei
differenti sistemi di sospensione ad oggi disponibili sul mercato
e la loro influenza sul circolo meato-linfatico.
SEATIN CLINIC
Dal 2014 In collaborazione con l'I.R.C.C.S. "Ospedale Pediatrico
Bambino Gesù ITOP sta sviluppando un innovativo sistema di
valutazione quantitativa della postura seduta e dell’efficacia
dei sistemi posturali, su
misura o ad elementi
predisposti.
Il progetto mira a sviluppare nuovi strumenti di misurazione in
grado di caratterizzare la postura seduta in termini di grandezze fisiche misurabili (pressione, temperatura...) e ad
individuale un opportuno protocollo clinico di valutazione del dispositivo medico più adatto alle esigenze del
paziente.
PUBBLICAZIONI
S.A.C.E:
- Pennestrì E., Pierro M.M., Ma F., Danese F., Utilizzo dello Schienale Dinamico a torsione adattabile (SDTA) in 12 bambini con grave distonia: valutazioni qualitative sulla sperimentazione;
presented at XXX Congresso Nazionale Dal bambino le radici delle nostre conoscenze, Reggio Emilia, 24-28 september 2002. Published in Europa Medicophysica-Minerva Medica, vol.38,
Suppl.1 to issue n3 Sept 2002, p. 319.
- E. Pezzuti, F. Pavone, E. Pennestrì, M.M. Pierro, F. Mattogno, "Progettazione CAD di una sedia
per soggetti distonici", 12th International Conference on Design Tools and Methods in Industrial Engineering", Rimini - Italy on September 5-7 2001
- E. Pezzuti, E. Pennestrì, F. Pavone, M.M. Pierro, "Schienale dinamico a torsione adattabile per
bambini ed adulti con grave distonia", XIV Congresso S.I.B.O.T., 10-12 Maggio 2001, Bari, Italia
- Vincitore del premio come miglior lavoro presentato
PEDANA:
- Stortini M., Giannarelli P ., Cherubini S., Luttazi P., Latini B., Morocutti A., Tacconi J., Barca L.,
Mattogno F., Rosellini R., Castelli E. Rapporto postura/movimento: training specifico per la
stabilità e l'azione. Eur Med Phys 2008;44 (Suppl. 1 to No. 3)
- Stortini M., Pasquale A., Rosellini R., Giannarelli P.. "Rock `n roll: improving postural control in
children with CNS damage". Dev Med Child Neurol. 2011, 53 (Suppl. 3) 63-67
- E. Palermo, G. Rosellini, L. Lucibello, M. Stortini, P. Cappa; Realizzazione di una Pedana Riabilitativa Sensorizzata per pazienti in età pediatrica. 2° Congresso Nazionale Del Coordinamento Della Meccanica Italiana, Ancona, 25-26 Giugno 2012
ORTEDI DINAMICA PER IL TRATTAMENTO DEL TOE WALKING IDIOPATICO (A.dyn.O.)
- G. Di Rosa, F. Mattogno, G. Rosellini e E. Di Stanislao: “Ortesi dinamica per il trattamento del
Toe Walking idiopatico”. Atti del 40° Congresso SIMFER.
SIVAM:
- F.Paradisi, G.Vannozzi, A.Summa, E. Di Stanislao, M.Traballesi and A.Cappozzo. “Upper body
acceleration during transtibial amputees walking”. GNB2014, June 25th-27th 2014, Pavia, Italy
- E. Di Stanislao, G. Vannozzi, A. Summa, F. Paradisi, M. Traballesi and A. Cappozzo. “Analysis of
the sit to stand task in transtibial amputees using magneto-inertial sensors”. Atti del congresso
SIAMOC-ESMAC 2014.
- A. Summa, G. Vannozzi, E. Di Stanislao, A. Cappozzo. “Accelerazione della parte superiore
del corpo nel cammino dei bambini a sviluppo tipico”. Ati del XIV Congresso SIAMOC.
HARMONY:
- M. Traballesi, A. S. Delussu, A. Fusco, M. Iosa, T. Averna, R. Pellegrini, S. Brunelli; Residual limb
wounds or ulcers heal in transtibial amputees using an active suction socket system. A randomized controlled study. Vol 48-2012 European Journal of Phisycal and Rehabilitation Medicine.
- M. Traballesi; t. Averna; A. S. Delussu; S. Brunelli. Trans-tibial prosthesization in large area of residual limb wound: Is it possible? A case report. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology, September 2009; 4(5): 373–375
- Passive vacuum suspension system in transtibial amputees: the effects of replacing a standard
system with a hypobaric Iceross SealIn® X5. Prosthetics & Orthotics International
PROTESI ADATTIVA AD OLOCONTROLLO EMULATIVO:
- R. Balvetti, M.L. Bargellini, M. Battaglia, G. Casadei, A. Filippini, E. Pancotti,L. Puccia, C. Zampetti, A. Botticelli, G. Bozanceff, G.Brunetti, A.Chiapparelli, A. Guidoni, L. Rubini, A.Tripodo, G.
Rosellini, E. Di Stanislao; The Cybernetic can improve the quality of life: An Intelligent Limb Prosthesis. Atti del B.M.I.C. 2012.
- R. Balvetti, M.L. Bargellini, M. Battaglia, A. Botticelli, G. Bozanceff, G. Brunetti, G. Casadei, A.
Chiapparelli, A. Filippini, A. Grandinetti, A. Guidoni, E. Pancotti, L. Puccia, L. Rubini, A. Tripodo,
C. Zampetti, M. Traballesi, S. Brunelli, F. Paradisi, A.S. Delussu, G. Rosellini, E. Di Stanislao; Il ripristino della dinamica del passo con l'uso di una protesi intelligente: coincidenza tra intenzionalità e propriocezione del movimento. Atti del Congresso Annuale S.I.F. 2012.
CAVIGLIA ELETTRONICA PROPRIO-FOOT:
- S. Brunelli, T. Averna, S. Delusso, M. Traballesi. Vacuum assisted socket system in trans-tibial
amputees: Clinical report. Orthopädie-Technik Quarterly, English edition II/2009
- A. S. Delussu, S. Brunelli, F. Paradisi, R. De Giorgi, R. Pellegrini, D. Zenardi, M. Traballesi. Assessment of the effects of a bionic foot on energy cost of walking and quality of life in transtibial
amputees: preliminary data. Presented Orthopadie + Reha Technik 2012. Leipzing, Germany.
ALTRE PUBBLICAZIONI:
- G. Monteleone, P. Pistillo, F. Mattogno, R. Rosellini, B. Alagia; Proposta di un'ortesi per il trattamento dell'anterocollo dell'anziano. Rivista di Patologia dell'Apparato Locomotore, Vol III Fasc. ½ -2009.
- M. Petrarca, A. Colazza, R. Rosellini, F. Mattogno, JL Jackson, E. Castelli; New Dynamic Knee
Orthosis for gait re-education - Gait & Posture, Volume 33, issue (April, 2011), p. S7-S9.
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