Le aree di principale interesse sono: l’ingegneria del sistema respiratorio, neurale, dell’apparato muscoloscheletrico, della riabilitazione e la robotica medica. Si esegue la progettazione e lo sviluppo di metodi, modelli e applicazioni per lo studio del sistema respiratorio e l’ottimizzazione della ventilazione meccanica, come la Pletismografia Optoelettronica, la pletismografia double body, la tecnica delle oscillazioni forzate e lo studio di immagini della funzione respiratoria (CT, MRI, ultrasounds and microscopy). Studi multiscala del sistema nervoso sono svolti per la comprensione dei meccanismi di apprendimento e plasticità integrando immagini anatomo-funzionali (fMRI, DTI,etc) e dati (EMG, EEG, di elettrofisiologia e microscopia) in modelli computazionali in simulazione e controllo di neurorobot e per la neurochirurgia funzionale. Si studia la biomeccanica del sistema muscoloscheletrico con dati cinematici, cinetici, elettromiografici e di bioimmagini in condizioni fisiologiche, patologiche e in ambienti estremi (microgravità). Si propongono e validano indici e protocolli sperimentali per la valutazione della disabilità e dei percorsi riabilitativi. Si esegue la progettazione, ottimizzazione e traslazione clinica di protesi per amputati, esoscheletri assistivi e sistemi robotici ibridi con neuroprotesi, basati su biofeedback e sensori indossabili (IMU) e sistemi per il monitoraggio di sportivi, di soggetti patologici e degli anziani. Si sviluppano Human Robot Interfaces naturali e aumentate e algoritmi di machine learning per migliorare la sicurezza e l’affidabilità in chirurgia e diagnosi minimamente invasive assistite da robot. Registrazioni rigide ed elastiche di immagini vengono messe a punto per la pianificazione di trattamenti radioterapici e per l’integrazione con immagini in-room e navigatori per il tracking del posizionamento del paziente.
Risultati principali della ricerca
Grazie al progetto MoveCare, i ricercatori stanno sviluppando una piattaforma innovativa che supporta la vita indipendente dell'anziano monitorando, assistendo e promuovendo attività per contrastare il declino e l'esclusione sociale. Movecare è un assistente robotico intelligente che utilizza sensori ambientali oggetti intelligenti e un centro di attività per creare un ecosistema da distribuire a casa dell’anziano pre-fragile.
Nell'ambito del progetto "Patologia oncologica e long survivals: valutazione quantitativa di arti affetti da linfedema e loro recupero a seguito di trattamenti riabilitativi specifici" sono stati definiti e implementati set-up sperimentali per la valutazione volumetrica/morfologica e per la quantificazione della limitazione funzionale dell’arto superiore con linfedema. Questo progetto ha reso possibile inoltre una migliore identificazione dei trattamenti riabilitativi per la riduzione del linfedema dell’arto superiore.
Grazie al "Progetto AMA - Analisi del Movimento Accessibile per tutti", all’interno del centro Children’s Habilitation Center Princesa Victoria (CHI-PV) nella città di Rio Claro (Brasile) è stato realizzato un laboratorio di analisi del movimento dotato delle più moderne tecnologie per la valutazione quantitativa del movimento. Sono stati organizzati inoltre diversi corsi di formazione con gli operatori locali nel settore della riabilitazione.
Grazie al progetto SMARTsurg si è sviluppato un Sistema robotico per assistenza in chirurgia addominale, ortopedica e cardiaca, volta alla riduzione del carico cognitivo e al potenziamento delle capacità manuali.
Nell'ambito del progetto STRIVE si sta studiando l’efficacia di trattamenti mirati per le patologie del sonno in pazienti con disordini della coscienza (DOC). Il progetto inoltre sviluppa e testa sul campo un sistema wearable innovativo specificamente pensato per la valutazione longitudinale del profilo motorio comportamentale dei pazienti con DOC.
Nell'ambito del progetto "Tutori innovativi di arto inferiore" sono stati ottenuti risultati che hanno permesso la realizzazione di ortesi/tutori innovative che portano a ridurre il gap funzionale tra paziente e il soggetto normodotato.
Nell'ambito del progetto "ATLAS MSCA-ITN-2018-EJD" si intendono sviluppare robot intelligenti e flessibili che si muoveranno in strutture flessibili e tubolari attraverso l’integrazione di sensori, attuatori, sistemi di controllo.
Con il progetto DIH HERO si intende promuovere la digitalizzazione e trasformazione dell’industria europea del settore salute attraverso il contributo di Digital Innovation Hubs.
Altri importanti risultati si sono avuti e si stanno avendo nell'ambito della ricerca realizzata nei progetti HandBot Prin 2010-11, EU-Lifelong learning programme, Erasmus Plus Brain4Train e Regione Lombardia - Linea L&S per aggregazioni. ROADRUNNERFOOT ENGINEERING S.R.L. RTF-Running To the Future.
