Una protesi è un dispositivo artificiale che sostituisce una parte del corpo mancante, danneggiata o non funzionante, ripristinandone per quanto possibile la funzione. L’ingegneria protesica combina biomeccanica, scienza dei materiali, elettronica e controllo per realizzare dispositivi che si integrino con l’anatomia e la fisiologia del paziente.
Le protesi si distinguono per funzione e grado di integrazione:
| Tipo | Esempio | Funzione |
|---|---|---|
| Strutturale/ortopedica | anca, ginocchio artificiale | sostituzione articolare meccanica |
| Esterna (arto) | gamba, mano protesica | sostituzione di un arto amputato |
| Sensoriale | impianto cocleare, retina artificiale | ripristino di udito o vista |
| Valvolare/vascolare | valvola cardiaca, protesi vascolare | sostituzione di strutture interne |
Le protesi articolari (anca, ginocchio) sono problemi di biomeccanica e tribologia: devono sopportare carichi elevati e milioni di cicli con basso attrito e usura tra le superfici (es. testa in ceramica su inserto in polietilene). Il fissaggio all’osso avviene per cementazione o per osteointegrazione, la crescita diretta dell’osso sulla superficie porosa dell’impianto.
Le protesi d’arto moderne possono essere mioelettriche: captano i segnali elettrici dei muscoli residui (elettromiografia) e li traducono in comandi per motori che muovono la protesi, permettendo un controllo volontario. Le frontiere della ricerca includono il feedback sensoriale (ridare al paziente la sensazione del tatto stimolando i nervi) e il controllo neurale diretto. La progettazione di una protesi bilancia funzione, peso, robustezza, costo e accettazione da parte del paziente.