Telos, un sistema innovativo di neuroriabilitazione per bambini con disabilità motorie
Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa
Tra i protagonisti di Maker Faire Rome 2022 , vi è stato anche Il progetto “TELOS - Tailored neurorehabilitation thErapy via multi-domain data anaLytics and adaptive seriOus games for children with cerebral palSy” finanziato da Regione Toscana, sviluppa un sistema innovativo di neuroriabilitazione per bambini con disabilità motorie, basato su realtà virtuale immersiva e su "serious games", cioè esercizi riabilitativi proposti nella forma di veri e propri videogiochi.
La misura delle "performance" del paziente e la natura virtuale dei serious games offrono l'opportunità di adattare in modo continuo l'esercizio riabilitativo (semplificando, la difficoltà di gioco) su misura per ciascun paziente. E' questo uno degli obiettivi di ricerca del progetto TELOS, studiare con strumenti di Artificial Intelligence nell'analisi dati, strategie e metodi di adattamento continuo della terapia virtuale personalizzata per ciascun paziente.
Dal punto di vista tecnologico, l'uso dei più recenti visori 3D e dispositivi di tracking dei movimenti è affiancato in TELOS allo sviluppo di dispositivi indossabili innovativi per feedback tattile: si tratta di ditali dotati di micro-attuatori, in grado di restituire sensazioni di contatto durante la manipolazione e l'interazione negli scenari virtuali immersivi.
La sperimentazione della terapia virtuale innovativa è attualmente in corso negli ospedali di Pisa (Santa Chiara) e Viareggio (Ospedale Versilia).
Il progetto TELOS è coordinato da Daniele Leonardis, ricercatore dell’Istituto IIM (Istituto di Intelligenza Meccanica) della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa nell'area Human-Robot-Interaction (diretta dal prof. Antonio Frisoli). Partner di ricerca del progetto sono l’Istituto di Fisiologia Clinica del Consiglio Nazionale delle Ricerche, l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, l’Azienda Usl Toscana nord ovest, sedi della sperimentazione multicentrica del sistema di riabilitazione, e l’Istituto IRCCS De Bellis di Castellana Grotte (BA).
Il gruppo di Human-Robot-Interaction (HRI) (https://humanrobotinteraction.santannapisa.it/) della Scuola Superiore Sant'Anna, coordinato dal prof. Antonio Frisoli, ha esperienza nella ricerca in robotica collaborativa, interazione uomo-robot, Virtual Reality e telepresenza, AI ed enabling digital technologies per la robotica. L'attività riguarda lo sviluppo di teorie, modelli e sistemi per nuove interfacce di controllo e feedback uomo-macchina, in particolare sistemi robotici che possono cooperare fisicamente con umani in modo sicuro ed intuitivo, ed interagire in ambienti virtuali in scenari industriali e clinici. Il gruppo ha una consolidata esperienza nell'area di progettazione di robots, con particolare riferimento ad esoscheletri e robot indossabili, AI e sistemi autonomi intelligenti, telepresenza, robotica riabilitativa, dispositivi aptici e wearable haptics.
L'elemento ludico ed immersivo è fondamentale in neuroriabilitazione per guadagnare il coinvolgimento attivo del paziente, tanto più se rivolto a bambini in età evolutiva. I vantaggi di un sistema virtuale sono poi molteplici: ripetibilità ed al contempo flessibilità dell'esercizio nella forma e nel numero degli scenari, e misura di dati numerici oggettivi da cui poter analizzare difficoltà e progressi del paziente.
La misura delle "performance" del paziente e la natura virtuale dei serious games offrono l'opportunità di adattare in modo continuo l'esercizio riabilitativo (semplificando, la difficoltà di gioco) su misura per ciascun paziente. E' questo uno degli obiettivi di ricerca del progetto TELOS, studiare con strumenti di Artificial Intelligence nell'analisi dati, strategie e metodi di adattamento continuo della terapia virtuale personalizzata per ciascun paziente.
Dal punto di vista tecnologico, l'uso dei più recenti visori 3D e dispositivi di tracking dei movimenti è affiancato in TELOS allo sviluppo di dispositivi indossabili innovativi per feedback tattile: si tratta di ditali dotati di micro-attuatori, in grado di restituire sensazioni di contatto durante la manipolazione e l'interazione negli scenari virtuali immersivi.
La sperimentazione della terapia virtuale innovativa è attualmente in corso negli ospedali di Pisa (Santa Chiara) e Viareggio (Ospedale Versilia).
Il progetto TELOS è coordinato da Daniele Leonardis, ricercatore dell’Istituto IIM (Istituto di Intelligenza Meccanica) della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa nell'area Human-Robot-Interaction (diretta dal prof. Antonio Frisoli). Partner di ricerca del progetto sono l’Istituto di Fisiologia Clinica del Consiglio Nazionale delle Ricerche, l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, l’Azienda Usl Toscana nord ovest, sedi della sperimentazione multicentrica del sistema di riabilitazione, e l’Istituto IRCCS De Bellis di Castellana Grotte (BA).
Il gruppo di Human-Robot-Interaction (HRI) (https://humanrobotinteraction.santannapisa.it/) della Scuola Superiore Sant'Anna, coordinato dal prof. Antonio Frisoli, ha esperienza nella ricerca in robotica collaborativa, interazione uomo-robot, Virtual Reality e telepresenza, AI ed enabling digital technologies per la robotica. L'attività riguarda lo sviluppo di teorie, modelli e sistemi per nuove interfacce di controllo e feedback uomo-macchina, in particolare sistemi robotici che possono cooperare fisicamente con umani in modo sicuro ed intuitivo, ed interagire in ambienti virtuali in scenari industriali e clinici. Il gruppo ha una consolidata esperienza nell'area di progettazione di robots, con particolare riferimento ad esoscheletri e robot indossabili, AI e sistemi autonomi intelligenti, telepresenza, robotica riabilitativa, dispositivi aptici e wearable haptics.