Ricostruiamo l’evoluzione delle ricostruzioni craniali stampate in 3D

Lo scorso 10 giugno, Stratasys ha inviato una newsletter per aggiornare i lettori sulle condizioni di un ragazzo di 12 anni (al momento) il cui cranio è stato ricostruito utilizzando un impianto modellato attraverso la stampa 3D. Il bambino, che aveva subito una grave lesione, ora ha 18 anni e si è ripreso pienamente.

oxford performance materialsL’utilizzo della stampa 3D è stato fondamentale perché ha permesso di creare un impianto in grado di espandersi con la crescita delle sue ossa naturali. Questo è accaduto nel 2007, quindi ho iniziato a chiedermi: esattamente da quanti anni viene utilizzata la stampa 3D nelle ricostruzioni craniche? Qual è lo stato dei crani 3D stampati e quali sono stati gli obiettivi più importanti raggiunti in questi ultimi anni?

Per il pubblico più vasto (definizione in cui includo me stesso), la prima grande novità per quanto riguarda le protesi craniche stampate in 3D è stata la sostituzione avvenuta lo scorso anno del 75% del cranio di un paziente, utilizzando la tecnologia Osteofab sviluppata dalla società del Connecticut Oxford Performance Materials. L’evento ha permesso al materiale utilizzato (OXPEKK-IG) di diventare il primo polimero a passare gli standard della FDA per una protesi di questo genere. Diversamente dal caso di Stratasys del 2007, i medici non hanno avuto bisogno di modellare l’impianto prima di produrlo in maniera sottrattiva in un altro materiale, ma l’hanno fabbricato e prodotto direttamente tramite SLS per impiantarlo.

umc utrechtAll’inizio del 2014 il record è stato superato da una donna di 22 anni a cui è stato chirurgicamente sostituito quasi l’intero cranio (che è la parte superiore del teschio e non comprende lo scheletro facciale), usando un protesi stampata in 3D. Questa volta l’University Medical Center di Utrecht ha utilizzato un impianto composto da un polimero trasparente prodotto dalla società australiana Anatomics fissandolo con fermagli e viti in titanio.

Per quanto gli impianti polimerici si stiano dimostrando ottime alternative, a giudicare dal sito web di LayerWise, l’utilizzo della manifattura additiva per realizzare protesi CMF (craniche e maxillo-facciali) è piuttosto radicato. La società europea, che si concentra esclusivamente sulla produzione additiva di componenti metallici, spiega che gli impianti metalli tradizionali presentano svantaggi significativi.

Feature ImageStampanto gli impianti CMF in 3D, LayerWise è in grado di creare forme completamente anatomiche, sia come impianto standard o come soluzione specifica per ogni paziente. Gli impianti possono essere deformabile (titanio puro) o rigidi (leghe di titanio), a seconda dell’applicazione richiesta.

Proprio la scorsa settimana ci hanno raccontato di un impianto craniale in titanio trabecolare eseguito in Argentina, il primo del suo genere. Il titanio trabecolare è un’innovativa struttura multi-planare basata su celle esagonali, che assomiglia alla struttura porosa dell’osso trabecolare. Permette alla porzione dell’osso naturale di crescere con esso, rendendola parte di sé. La tecnologia è stata sviluppata dalla società italiana Lima Corporation ed è prodotta principalmente utilizzando la tecnologia EBM metallo di Arcam (ma ora è possibile anche utilizzare le tecnologie SLS).

Questo elenco è destinato a crescere. Come avviene in molte altre industrie manifatturiere, le geometrie delle piastre che sono disponibili attraverso i metodi tradizionali limitano le possibilità di ricostruzioni totalmente anatomiche, così come la pianificazione pre-operatoria e la sagomatura degli impianti. La stampa 3D può rendere gli impianti cranio più “personalizzati” e ci sono poche cose al mondo che sono più personali della propria testa.

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