Fit4MedRob, la nuova frontiera della robotica riabilitativa italiana

Il progetto“Fit for Medical Robotics (Fit4MedRob)” affronta una questione di grande rilevanza clinica, socioeconomica e umanitaria: la domanda crescente di riabilitazione e assistenza personale per persone con funzioni ridotte o assenti, dovute a traumi o condizioni congenite.

In una società la cui età media si sta innalzando quasi costantemente, i modelli attuali di riabilitazione offerti dal sistema sanitario nazionale, pur essendo costosi, sono spesso poco personalizzati e non garantiscono un continuum di cura efficace in tutte le fasi del percorso riabilitativo.

Fit4MedRob: un progetto nazionale per ripensare la riabilitazione

Fit4MedRob è proposto dal Dipartimento di ingegneria e ICT del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), coordinato scientificamente dal Sant’Anna di Pisa, e include molti partner del mondo della ricerca, molti istituti di cura e imprese del settore, per un finanziamento complessivo di 111 milioni di euro, e terminerà alla fine di Novembre del 2026. E’ uno dei quattro progetti del Piano Nazionale Complementare al PNRR, finanziati da fondi nazionali e controllati dal Ministero dell’Università e Ricerca e da quello della Salute.

Un nuovo modello di cura basato sulle tecnologie biorobotiche

Lo scopo è rivoluzionare i modelli esistenti di riabilitazione e assistenza, introducendo una nuova generazione di tecnologie biorobotiche e digitali, capaci di un welfare più sostenibile e inclusivo. Il progetto si fonda sull’idea di un “continuum of care”, ovvero un percorso di cura che accompagni il paziente dalla prevenzione fino all’assistenza domiciliare nella fase cronica, sfruttando appieno le potenzialità delle nuove tecnologie in tutte le fasi del processo riabilitativo. Questa trasformazione sarà possibile grazie alla identificazione dei bisogni insoddisfatti di pazienti e operatori sanitari, affrontati tramite tecnologie biorobotiche e digitali innovative, e attraverso trial clinici multicentrici concepiti congiuntamente da bioingegneri, neuroscienziati, fisiatri, psicologi e chirurghi.

Dal letto d’ospedale alla casa: continuità terapeutica

Il nuovo paradigma di continuum of care mira a coprire tutte le fasi della malattia, dall’acuto (bed-side) al cronico (home-rehabilitation), contribuendo anche alla progettazione di nuovi protocolli di pre-abilitazione e strumenti diagnostici per soggetti fragili o lavoratori esposti a patologie professionali.

Ricerca e innovazione per la nuova generazione di robot

Il progetto si concentra sia su tecnologie già disponibili ma non ancora pienamente validate, sia su tecnologie emergenti e idee dirompenti da esplorare durante il percorso.

Gli studi fondamentali riguarderanno nuovi materiali, algoritmi, tecnologie di sensing e attuazione intelligenti, nonché fonti di energia sostenibili per la batterie dei robot, per superare i limiti delle soluzioni robotiche attuali e aprire la strada alla prossima generazione di sistemi robotici biomedicali.

Politiche e regolamentazione per l’integrazione della robotica

Parallelamente, gli sforzi clinici, scientifici e tecnologici saranno accompagnati da interventi sul piano delle policy, della regolamentazione e dell’organizzazione, per accelerare la creazione di un quadro normativo e operativo capace di integrare in modo sostenibile le nuove tecnologie e i nuovi protocolli nel sistema sanitario, sostenendo l’innovazione che ne deriverà.

I robot come partner nella riabilitazione e nell’assistenza personale

La biorobotica rappresenta una soluzione promettente per migliorare gli esiti clinici della riabilitazione e dell’assistenza personale in modo sostenibile. I robot, infatti, combinano sensori e capacità di ragionamento computazionale per interpretare l’ambiente o le intenzioni del paziente, e possiedono corpi fisici in grado di agire di conseguenza.

Questo consente trattamenti fisici personalizzati, adattivi e continuativi, sia in parallelo che individualmente. Protesi robotiche o esoscheletri controllati e percepiti come propri dall’individuo possono ripristinare in modo efficiente funzioni motorie o di presa, migliorando l’autonomia del paziente. I robot per la cura personale, integrati con dispositivi indossabili o IoT ambientali, possono assistere soggetti fragili nella vita quotidiana e, contemporaneamente, estrarre biomarcatori digitali e dati comportamentali utili per prevenzione, adattamento terapeutico e monitoraggio.

Barriere e limiti all’adozione della robotica sanitaria

Negli ultimi vent’anni, la robotica ha mantenuto le sue promesse solo in casi specifici, dove vi era una corrispondenza ottimale tra paziente, terapia e robot. Un aforisma ricorrente nel settore recita: “Non esiste un solo paziente, una sola terapia o una sola robotica: esiste la robotica e la terapia giusta per il paziente giusto.”

Tuttavia, anche nei casi di successo clinico e di investimento industriale, le tecnologie robotiche si sono spesso scontrate con barriere legali e procedurali, impedendone l’inclusione sistematica nelle politiche sanitarie e nelle regolamentazioni, o l’adozione diffusa negli ospedali di riabilitazione. Attualmente, robot e trattamenti riabilitativi, così come protesi o esoscheletri, entrano nel sistema sanitario italiano in modo frammentario e con ritardi rispetto ad altri paesi europei, diventando disponibili solo in pochi centri e spesso solo per la fascia più abbiente della popolazione. Difficoltà analoghe si riscontrano per i robot destinati a trattamenti preventivi o assistenza personale.

Ostacoli strutturali e culturali alla diffusione dei robot

Le cause di queste difficoltà sono molteplici: mancanza di evidenze cliniche, assenza di standard e di sostenibilità a lungo termine, costi ancora elevati e non supportati da servizi sociali o modelli di business dedicati, resistenza al cambiamento da parte degli operatori sanitari, e una certa immaturità tecnologica per l’interazione sicura tra robot e umani in ambienti non strutturati.

Un’opportunità per la sanità e per l’industria

Nonostante ciò, l’ultimo decennio ha visto enormi progressi tecnologici e scientifici: dispositivi indossabili e impiantabili, robotica industriale, intelligenza artificiale, big data, servizi phygital, nuovi materiali e biomateriali, tecniche chirurgiche funzionali, e una significativa riduzione dei costi. Tutto ciò suggerisce che la robotica riabilitativa rappresenta un’opportunità straordinaria, finora poco sfruttata, per offrire una sanità migliore ed efficiente, migliorare la qualità della vita di milioni di persone, generare nuovi posti di lavoro e produrre conoscenza con ricadute in molti altri settori tecnologici e industriali.

Le tre missioni di Fit4MedRob per la robotica del futuro

Il progetto è organizzato in tre missioni interconnesse.

Clinical Translation & Innovation

La Missione 1 è Clinical Translation & Innovation. E’ il cuore dell’iniziativa: l’obiettivo è condurre trial clinici multicentrici, estesi per numero di pazienti e durata, utilizzando robot sanitari o per la cura personale disponibili o sviluppati dal Consorzio. Oltre a identificare l’efficacia clinica e i limiti delle soluzioni, vengono valutati il valore generato per tutti gli stakeholder coinvolti (utenti finali, famiglie, operatori, strutture sanitarie, assicuratori, sistemi sanitari, ecc.). Le attività cliniche si concentrano su due gruppi target: sia su pazienti di tutte le età con funzioni sensomotorie e/o cognitive ridotte, che necessitano di riabilitazione, assistenza o supporto, sia su individui a rischio, esposti a processi di invecchiamento o a condizioni lavorative usuranti, che potrebbero migliorare la qualità della vita o del lavoro tramite trattamenti preventivi. Le attività includono l’identificazione delle barriere (tecnologiche, sociali e metodologiche) all’adozione di robot e tecnologie digitali nella riabilitazione reale.

Piattaforme robotiche e tecnologie digitali

La Missione 2 (piattaforme robotiche e tecnologie digitali) mira a fornire, al Consorzio, robot (già disponibili) sanitari e per la cura personale, adattandoli ai bisogni insoddisfatti dei gruppi target, per consentire la realizzazione dei trial clinici. I robot sanitari includono dispositivi assistivi (protesi, esoscheletri, manipolatori su carrozzine) e robot riabilitativi (end-effector, esoscheletri riabilitativi, gait trainers). I robot per la cura personale comprendono servant robot, assistenti fisici, robot per la prevenzione e il monitoraggio, e robot occupazionali per lavoratori esposti a rischi professionali. L’impatto atteso riguarda sia il sistema sanitario e di welfare (grazie a evidenze cliniche, nuovi modelli di business e ipotesi di quadro normativo), sia il progresso tecnologico (upgrade e validazione di robot e sistemi) e la produzione di nuova conoscenza in medicina traslazionale, fisioterapia, neuroscienze e tecnologia.

Next Generation Components

La Missione 3 è la Next Generation Components, ossiastudi di base sugli aspetti fisici e computazionali dei robot, dell’intelligenza artificiale e delle interfacce con il paziente: dispositivi di feedback sensoriale, ambienti di training (realtà virtuale/aumentata, serious games), strategie di controllo bio-cooperativo, nuovi materiali e biomateriali, e fonti di energia sostenibili.L’obiettivo è promuovere la ricerca di frontiera, sviluppando nuovi componenti con particolare attenzione alla sostenibilità e al rispetto delle linee guida etiche e regolatorie fin dalle prime fasi. Sebbene il focus sia sui robot sanitari e per la cura personale, le ricadute potranno estendersi a tutta la biorobotica.

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