E’ possibile correggere i difetti del cuore con la stampa 3D?

La prototipazione rapida offerta dalla stampa 3D, ossia la possibilità di realizzare un’anteprima di un progetto per testarne pregi e difetti, strutturali e funzionali, facilita enormemente tutto il percorso di sviluppo permettendo di correggere ogni problema con il minimo dispendio di risorse. Proprio questo aspetto è alla base della sempre maggiore diffusione delle stampanti 3D anche in ambito medico-chirurgico.

1

Se da un lato la biostampa 3D fa presagire un futuro in cui si potranno creare interi neo-organi biologici su misura del paziente, la stampa “classica” permette già oggi di realizzare copie fedeli in plastica degli organi umani. I modelli ottenuti diventano un campo di pratica perfetto per i chirurghi, che possono così anticipare la strategia con cui affrontare una data patologia prendendo tutte le precauzioni necessarie. Un esempio è la recente operazione eseguita su una donna di Singapore affetta da una serie di difetti congeniti al cuore che passano sotto il nome di Tetralogia di Fallot.

2

Il trattamento di questo tipo di patologia richiede necessariamente un intervento a cuore aperto in cui i medici devono operare il più rapidamente possibile con elevati rischi per la vita del paziente. Tradizionalmente i chirurghi iniziano l’intervento partendo da tutta una serie di informazioni ricavate con metodi di imaging quali la Tomografia a raggi X o la Risonanza Magnetica. In entrambi i casi si ottengono visualizzazioni bidimensionali dei sistemi studiati che, per quanto dettagliati, non rendono appieno la complessità dell’organo che i medici incontrano al momento della reale incisione del tessuto. Una volta iniziata l’operazione bisogna così fare affidamento a una tempestiva risoluzione del problema, una vera e propria corsa contro il tempo in cui molte decisioni vengono improvvisate sul momento. Grazie ai modelli stampati in 3D, che ricalcano l’organo reale del malato, ogni dettaglio dell’intervento può invece essere valutato prima di quello reale. Per realizzare tali modelli fin’ora il principale limite era rappresentato proprio dalle metodiche di imaging che fornivano file troppo pesanti e difficili da convertire in formato “stampabile” ossia il ben noto STL. Per fortuna l’evoluzione hardware delle stampanti 3D è stata accompagnata da un continuo miglioramento dei software associati, capaci ormai di gestire file molto complessi. Nel caso della paziente di Singapore la replica del cuore è stata realizzata dall’azienda Creatz3D, grazie alla conversione basata su Materialise dei file di imaging prima in STL e poi in opportuno G-Code.

3

C’è da sottolineare che le tecniche di analisi tomografica generano immagini segmentate degli organi studiati, suddivisi cioè in “fette” sovrapposte, aspetto che le accomuna al G-Code finale usato dalla stampante 3D per elaborare fisicamente il modello digitale. I due ambiti parlano lingue simili e non potevano non incontrarsi, è stato necessario solo del tempo tecnico per permetterne l’interconversione. In seguito, una volta stampato l’organo si tratta così di eseguire azioni già testate e ponderate, risparmiando tempo prezioso e guadagnando in sicurezza ed efficacia. Possiamo parlare in pratica di prototipazione di attività, una vera e propria simulazione materiale del lavoro da svolgere per assicurare che durante quello reale si incontrino meno inconvenienti possibili. L’origine digitale dei dati gestiti dalla stampa 3D si dimostra inoltre un presupposto essenziale per adattare questa tecnologia ai più svariati campi, integrandola con le metodiche tradizionali e potenziando queste ultime. Come la stampa 3D, la tecnologia del futuro, che già in parte è il nostro presente, non può che essere estremamente adattabile e convertibile da una forma all’altra.

Valentino Megale – Open BioMedical Initiative

“L’Open BioMedical Initiative (www.openbiomedical.org) è un’ organizzazione nonprofit per la realizzazione e la diffusione di tecnologie biomedicali open source, low cost e, ove necessario, stampabili in 3D. Abbiamo bisogno di te: unisciti alla community scrivendoci a openbiomedical@gmail.com o seguici sulle nostre pagine FacebookTwitter e Google.”

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...