L'aneurisma dell'aorta è una delle più diffuse patologie arteriose. In casi acuti, il paziente deve essere immediatamente operato, in quanto l'insorgere dell'aneurisma può portare a complicanze gravi e persino al decesso. In queste situazioni, una soluzione chirurgica comune è l'impianto di uno stent attraverso l'arteria femorale.
Se l'aneurisma si verifica nel frammento aortico da cui partono le arterie, la condizione si complica ulteriormente. In casi del genere, deve essere impiantata una protesi con dei fori. Poiché ogni paziente è diverso, questi casi richiedono costose protesi aortiche su misura che vengono prodotte in un tempo variabile tra le 4 e le 6 settimane, un’attesa che aumenta il rischio di mortalità dei pazienti.
In alternativa, i chirurghi possono praticare dei fori in un normale stent, facendoli combaciare con l'anatomia del paziente in base a TAC e misurazioni manuali svolte poco prima dell'operazione. Tuttavia, questo non è un metodo preciso e può comportare un posizionamento scorretto dei fori e di conseguenza un blocco parziale del flusso sanguigno.
Per gestire in modo affidabile questi casi complessi, il dr. Paweł Rynio, PhD, del dipartimento di chirurgia vascolare, generale e angiologia di Szczecin, Polonia, ha sviluppato un metodo innovativo per preparare stent servendosi di modelli realizzati con una stampante 3D stereolitografica (SLA) di Formlabs.
Stampando in 3D il modello di protesi e consegnandolo al paziente in meno di 24 ore, rispetto alle normali 6 settimane, i medici sono in grado di migliorare i risultati clinici dei pazienti in seguito a un aneurisma dell'aorta e di limitare le complicazioni gravi.
Come realizzare una protesi su misura?
Il dr. Rynio ha cercato una soluzione per semplificare il proprio lavoro, ridurre i tempi di consegna e offrire un trattamento migliore ai pazienti.
Il dr. Rynio usa modelli stampati in 3D che si basano sull'anatomia del paziente per creare stent su misura.
Utilizzare un modello aortico che corrisponde con precisione all'anatomia del paziente gli permette di inserire un modello di stent standard e poi di praticare fori per le arterie nei punti desiderati.
Per realizzare questi modelli il dr. Rynio ha scelto la stampa 3D, perché sapeva che questa tecnologia è adatta alla creazione di parti su misura.
"Senza la stampa 3D non saremmo in grado di ottenere un modello fisico preciso dell'anatomia dell'organo. Ciascun modello è diverso, quindi la produzione in serie non è possibile."
Dr. Paweł Rynio, PhD, Dipartimento di chirurgia vascolare, generale e angiologia, Szczecin, Polonia
Realizzare modelli su misura con la stampa 3D SLA
Come si svolge il processo di preparazione di una protesi aortica su misura?
Innanzitutto, si effettua una TAC per rilevare l'anatomia esatta del paziente. Poi, sotto la supervisione di un chirurgo vascolare o di un radiologo, il file DICOM viene processato in un software specializzato per la segmentazione. In seguito, il modello dell'arteria viene importato nel software PreForm di Formlabs per la preparazione del file per la stampa 3D.
I modelli sono stampati su una stampante 3D SLA Formlabs in scala 1:1 per creare una riproduzione accurata dell'anatomia del paziente.
Per la stampa il dr. Rynio usa la Clear Resin, che, grazie alla sua rigidità e trasparenza, permette di inserire lo stent e praticare fori nella fase successiva in modo più semplice.
Dopo la stampa, il modello viene inserito in una postazione di lavaggio automatica Form Wash e poi in una postazione di polimerizzazione post-stampa Form Cure. Prima di essere portato in sala operatoria, il modello viene sterilizzato in un autoclave.
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Come stampare modelli anatomici in 3D per la pianificazione preoperatoria e migliorare le possibilità di ottenere il consenso dei pazienti
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Il dr. Rynio ha testato diversi dispositivi e tecnologie di stampa 3D prima di scegliere la stampante 3D SLA Form 2 di Formlabs. Le stampe 3D realizzate tramite modellazione a deposizione fusa non erano così traslucide e la loro superficie era troppo ruvida, cosa che danneggiava gli stent. D'altra parte, le stampanti SLA più economiche erano difficili da usare e non garantivano risultati affidabili.
"I miei modelli sono geometricamente complicati, soprattutto quelli dell'arco aortico. Di conseguenza, le stampe [con altre stampanti FDM o SLA] si rompevano spesso o si staccavano dalla piattaforma. Non ero mai certo di avere il modello 3D pronto per la mattina seguente e di poter operare il paziente. Questo mi provocava grande frustrazione. Tuttavia, grazie a questi tentativi, ho capito che ciò che volevo realizzare era possibile: mi serviva solo la giusta attrezzatura. Naturalmente con la Form 2 non ho più questi problemi" spiega il dr. Rynio.
Creare una protesi su misura in base a un modello stampato in 3D è più economico, veloce e preciso. Inoltre, il processo completo ha luogo nello stesso ospedale, sotto la supervisione di specialisti che si prendono cura del paziente.
Ringraziamo il nostro partner CadXpert per aver consigliato al dr. Rynio le soluzioni di stampa 3D Formlabs.
