Ciao sono Alessio Iannone di Binarioprint, in questa rubrica:
“Come funziona la stampa 3D nel tuo settore?”
chiedo a professionisti che hanno implementato la stampa 3D nei propri processi, di parlare delle applicazioni interessanti che hanno riscontrato.
Oggi chiediamo “Come funziona la stampa 3D nel tuo settore?”
al Dott. Matteo Zanfabro esperto e ricercatore che ha implementato processi additive nella medicina veterinaria.
“Come funziona la stampa 3D nel tuo settore?”
La stampa 3D in medicina veterinaria, come quella nella medicina umana è una realtà da qualche anno.
Un esempio che mi piace sempre portare, perché veramente esemplificativo del livello che si è raggiunto oggi nel mio settore, è il caso di Patches, un bassotto di nove anni, paziente della Dott.ssa Michelle Oblak (University of Guelph’s – Ontario Veterinary College), che presentava una massa tumorale della dimensione di un’arancia a livello del cranio.
In particolare, coinvolgeva parte dell’osso sottostante, e quindi, in caso di rimozione chirurgica, a causa dei margini necessari alla rimozione, per poter essere sicuri di eliminare tutto il tumore, il tessuto osseo coinvolto dalla lesione e parte di quello adiacente, andavano rimossi.
Chiaramente il buco che si andava a creare con la rimozione, andava coperto, ma a causa della dimensione sia del tumore che del paziente, le normali placche disponibili, non erano sufficienti o adatte allo scopo.
Questo creava un problema che, fino a qualche anno fa, sarebbe stato insormontabile: trovare un sistema per permettere al paziente di superare la chirurgia e tornare ad una vita normale, creando un supporto su misura per quella porzione di cranio che si doveva obbligatoriamente rimuovere.
Ed è qui che entra in gioco la nostra meravigliosa manifattura additiva, con la creazione di una placca paziente-specifica, in titanio, che andava a coprire perfettamente la parte rimossa e, grazie alle possibilità di produzione, a ricrearne anche la forma. Senza questo particolare accorgimento, non si sarebbe potuto procedere all’intervento, o quanto meno non con una sicurezza operatoria adeguata né con la stessa percentuale di successo.
Ma stampare in titanio impianti su misura, non è ancora una procedura frequente in medicina veterinaria, anche se ne esistono diversi esempi:
Ma già oggi, similmente a quello che avviene nel settore umano, esiste la possibilità di pre-modellare (pre-bending/pre-cotouring) placche ed altri supporti rigidi, prima di entrare in sala operatoria.
Come è possibile?
Sempre grazia alla stampa 3D.
Infatti è possibile convertire immagini della diagnostica per immagini avanzata, TC (Tomografia Computerizzata) e RM (Risonanza Magnetica), in modelli digitali 3D, che poi possono essere elaborati e stampati.
Questo fornisce un supporto fisico paziente-specifico per il chirurgo, il quale può andare a studiare il campo operatorio prima di entrare in sala operatoria, pre-modellando i supporti che andrà ad utilizzare, oltre a testare l’approccio chirurgico, riducendo così i tempi ed i costi dell’intervento, oltre che migliorando il risultato (out-come) ed alleggerendo anche il post-operatorio.
Quest’uso (eseguito, come si vede nel video, anche nel caso di Patches, per capire quali e quante parti del cranio andavano rimosse), in medicina veterinaria è senz’altro più frequente. ecco alcuni esempi:
Similmente a quanto avviene per l’uomo, i settori chirurgici maggiormente coinvolti sono quello del maxillo-facciale e dell’ortopedia.
Infatti in questi settori dove la modellazione intra-operatoria di parti e placche da impiantare sul paziente richiede anche molto tempo e dove le geometrie da correggere possono esse molto complesse ed esigono uno studio pre-operatorio importante, un supporto come quello che fornisce un modello pre-operatorio paziente specifico (pre-planning surgery model) stampato in 3D è fondamentale e può essere anche decisivo (game-changer).
Ma la stampa 3D non si limita alla chirurgia.
Nel settore umano, si fa leva spesso sul concetto di supporto paziente-specifico, cioè in grado di adattarsi alla natura anatomica e patologica unica del paziente.
Nel nostro settore, lo stesso concetto si sviluppa al quadrato: non solo paziente-specifico, ma anche specie-specifico.
Infatti la stampa 3D permette di creare molti tipi di forme e dimensione, in diversi materiali, anche tecnici, che permettono quindi una produzione low-cost di supporti unici (low-cost rispetto alla produzione classica, che prevede tutta una parte di progettazione e di produzione, anche molto lunga, prima di arrivare ad un oggetto fisico finito).
Di esempi ne abbiamo moltissimi (spesso va detto, senza un approccio medico-veterinario di tipo professionale e comunque multi-disciplinare): protesi e becchi per oche, tucani ed uccelli in generale, supporti protesici per cani e gatti ed altri mammiferi, supporti e coperture per carapaci di testuggini, tartarughe e simili.
Questo è forse il settore che vedrà un’esplosione nei prossimi anni, forte della diffusione della cultura della stampa 3D in ogni campo, passando da una dimensione una tantum e spesso artigianale ad una dimensione professionale e multidisciplinare stabile, creando de facto un nuovo settore, quello della “veterinaria additiva” o “medicina veterinaria 3D”.
In ultimo, ma non per importanza, due settori della stampa 3D che in medicina veterinaria stanno iniziando a crescere: il bio-printing ed il settore della didattica.
Quest’ultima è quella più semplice: stampare modelli reali dei pazienti permette una visione migliore e più realistica dell’anatomia sia normale che patologica. Inoltre, permette di sostituire i cadaveri per l’insegnamento e garantisce una maggiore variabilità delle forme e nell dimensioni, avvicinandosi al reale.
Esiste tutta una parte inoltre dedicata alla produzione di phantoms ovvero di modelli dedicati all’insegnamento di specifiche manovre chirurgiche e cliniche, evitando di sperimentare ed imparare solo sui veri pazienti o su supporti inadatti io eccessivamente stilizzati.
Vi invito ad andare a vedere il mio profilo Sketchfab, dove troverete alcuni modelli per la didattica e l’insegnamento dell’anatomia normale, oggi disponibili presso il museo anatomico della facoltà di Medicina Veterinaria dell’Università di Parma.
Per quanto riguarda il bio-printing, ovvero la stampa di materiali biologici per la costruzione di tessuti, siamo ancora molto lontani da un utilizzo in medicina veterinaria, essendo il settore ancora fermo sulla ricerca pura, seppur in grande crescita. Tuttavia, in Italia, esistono alcune eccellenze ed in particolare ci tengo a segnalare l’azienda Prometheus, che, grazie ad un polimero stampato in 3D, permette una terapia molto avanza delle ferite cutanee, con un prodotto commerciale già registrato per l’uso in medicina veterinaria.
Se vi interessano queste applicazioni e volete saperne di più, vi invito a seguire la mia pagina facebook (3D Veterinary Printing – http://bit.ly/2TDcktn ) ed il mio canale Youtube (http://bit.ly/2VMXYp7 ).
Entrambi sono canali di informazione, in lingua inglese, dove ogni giorno condivido approfondimenti e spunti sulla stampa 3D in medicina, umana e veterinaria. Se poi vi interessa il mio lavoro, vi invito a seguirmi su Instagram, il 2020 sarà pieno di soprese!
Un saluto a tutti
Dott. Matteo Zanfabro, DVM