Stampa 3D

La stampa 3D

L’idea di sviluppare la stampa 3D è nata grazie all’enorme progresso tecnologico relativo alle macchine TC. Infatti, le TC di ultima generazione, dotate di 64, 128 o addirittura di 256 strati, consentono, in tempi ragionevoli che garantiscano l’immobilità del Paziente durante la scansione, di acquisire volumi anatomici con spessore di strato molto sottile (0.6 mm è lo slice thickness preferito per andare a riprodurre i modelli 3D). Questo requisito, infatti, è fondamentale per ottenere dei modelli veramente dettagliati ed ultra-realistici, fedeli al millimetro all’originale.

In ambito ortopedico, la stampa 3D ha trovato applicazione nelle fratture articolari complesse (es. piede, polso, mano, ginocchio). Una prima ricostruzione tridimensionale, a monitor, consente un primo approccio alla frattura o alla lesione da studiare; la vera rivoluzione avviene quando, sia il Medico, sia il Paziente, possono avere a disposizione e toccare con mano, in scala reale, il distretto osseo in esame. Si pensi infatti che, fino a pochissimo tempo fa, le fratture e/o lesioni si visualizzavano, in bi dimensione, solo su pellicola o a monitor.

Il modello tridimensionale consultabile inizialmente a monitor, viene reso “stampabile” mediante l’utilizzo di particolari software, quali Osirix ® o Mimics® (fornito dalla ditta Materialise). Entrambi forniscono la possibilità di segmentare distretti anatomici visualizzati in 3D, derivanti da immagini

di TC o RM. I file lavorati e segmentati verranno salvati poi in formato “stl, che consentirà la stampa del modello 3D.

Raggiunto l’obiettivo della creazione del file “stl”, affinando la tecnica per produrre dei modelli di ottima qualità, l’attenzione si è concentrata sui diversi tipi di stampanti 3D da utilizzare sulla scelta dei materiali a disposizione. I primi modelli di frattura sono stati realizzati in materiale plastico e in resina, senza tuttavia raggiungere il realismo desiderato. La ricerca di è dunque protratta fino ad optare per un materiale che consentisse una maggior fedeltà alla realtà, come ad esempio il gesso. Sono dunque stati testati i primi modelli in gesso; successivamente, nonostante il buon obiettivo di realismo già raggiunto, si è voluti giungere alla perfezione aggiungendo al file da stampare anche una colorazione, che facesse sembrare il modello ancora più realistico in tutto e per tutto. Tutt’oggi, la scelta del modellino di gesso colorato è la preferita, ed è sicuramente la più indicata per quanto concerne l’aspetto della “comunicazione con il Paziente”: infatti, una volta osservato il proprio osso fratturato, il malato ha la possibilità di comprendere maggiormente l’entità della propria frattura, oltre che del trattamento proposto dal Chirurgo. E’ facilmente riscontrabile l’enorme vantaggio che si ottiene in ambito pre-operatorio, nel momento in cui si sottopone al Paziente il cosiddetto “Consenso Informato”. mediatico, raccogliendo l’interesse delle principali reti televisive locali e rubriche di salute nazionali (Tg2 Medicina 33, Elisir) che parlano di eccellenze nazionali della salute. La Pubblicazione scientifica su Surgical Innvation 2015 su Pubmed rappresenta una punto fermo per la letteratura scientifica che si sta sviluppando attorno a questa nuova applicazione.

A breve verrà anche ultimato il programma nazionale di Corso Avanzato di Stampa 3D Fratture per Tecnici di Radiologia con sede a Roma e che potrebbe in futuro avere importanti sviluppi nell’ambito della sanità pubblica e privata Italiana.
Ovviamente, l’obiettivo futuro sarà il bio printing, che ha già trovato spazio in ambito maxillo facciale, ma che verrà sicuramente sviluppato anche in ambito ortopedico, inizialmente relativamente all’arto superiore, distretto anatomico non soggetto a sostenere il peso del corpo. Un osso o una cartilagine danneggiati irrimediabilmente saranno la prossima sfida ed il prossimo obiettivo da raggiungere; questo progetto ha già avuto inizio il 19 giugno 2015, presso l’Istituto Ortopedico Rizzoli, con la creazione del Network IBDN (Italian Digital Biomanufacturing Network), per sostenere la ricerca e lo sviluppo di istituzioni accademiche, imprese ed il loro coordinamento per il 3D Printing e Bioprinting in Medicina”.

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