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La vita può cambiare radicalmente in un secondo, come ha potuto sperimentare il signor Ondráček. Nel marzo del 2022 è stato coinvolto in un grave incidente motociclistico che gli ha provocato una lesione alla colonna vertebrale e, in particolare, una complicata frattura alla gamba sinistra. Di solito questi casi si concludono con un’amputazione o, nel migliore dei casi, con una significativa riduzione della mobilità. Tuttavia, i medici del L’Ospedale Universitario di Brno hanno eseguito una serie di interventi chirurgici unici nel loro genere che hanno salvato non solo la vita del paziente ma anche la sua gamba, permettendogli di tornare a camminare senza dolore o limitazioni significative. Le stampanti 3D Original Prusa hanno svolto un ruolo cruciale nella preparazione preoperatoria.

Nel corpo umano ci sono circa 213 ossa e il signor Ondráček ne ha rotta una di cui forse non avete mai sentito parlare: l’osso astragalo. Questo osso è una delle ossa tarsali e costituisce un importante collegamento tra il piede e il polpaccio. Riveste un importante ruolo fondamentale e le sue lesioni sono considerate estremamente rare in ortopedia. L’astragalo è anche unico per la sua struttura e per la scarsa irrorazione sanguigna, il che rende difficili i metodi di trattamento tradizionali.

MUDr. Martin Chovanec e Assoc. Prof. Milan Krtička, MD, PhD.

“L’osso astragalo è in gran parte ricoperto da cartilagine, ha una scarsa irrorazione sanguigna e ha sette strutture legamentose e nessun muscolo collegato ad esso, quindi è problematico da trattare. Se lo si riposiziona, c’è il rischio che l’osso muoia a causa dello scarso apporto di sangue. Se non si inserisce esattamente nell’articolazione, questa non si muoverà più a causa dell’artrite, che non solo provoca dolore al paziente, ma gli impedisce anche di muoversi,” spiega il responsabile del Dipartimento di chirurgia traumatologica dell’Ospedale Universitario di Brno, Assoc. Prof. Milan Krtička, MD, PhD.

Osso astragalo stampato in 3D con la stampante SLA Original Prusa Medical One

L’operazione eseguita presso l’Ospedale Universitario di Brno rappresenta una svolta nell’ortopedia e nella traumatologia, in quanto in precedenza tali lesioni avrebbero richiesto l’immobilizzazione permanente dell’articolazione, che avrebbe influito negativamente sulla deambulazione del paziente e limitato la sua vita quotidiana.

Procedere con cautela

Dopo i primi esami, i medici hanno scoperto che mancava una parte dell’astragalo danneggiato. Era necessario sostituirlo. Utilizzando la TAC, i medici hanno preso le immagini dell’altra gamba e hanno usato la rotazione a specchio per creare una sagoma per il modello osseo. Hanno quindi creato una sostituzione temporanea, uno spaziatore di cemento impregnato di antibiotici. Questo non solo ha permesso una disinfezione accurata della ferita, ma è servito anche come riempitivo e ha permesso al paziente di esercitarsi a muovere la gamba per evitare una limitazione del movimento e un irrigidimento dei tessuti. È qui che la stampa 3D è entrata in gioco per la prima volta: i medici hanno stampato il calco per il distanziatore in cemento utilizzando una Original Prusa MK3S+ e del filamento Prusament .

Segmentazione 3D eseguita con il software 3D Slicer

Fabbricazione di ossa su misura

Si decise che il signor Ondráček avrebbe ricevuto un nuovo osso astragalo – un osso in titanio stampato con una speciale stampante 3D. La procedura vera e propria e la produzione di un impianto su misura per sostituire l’osso di un paziente non è di routine e deve essere pianificata con settimane di anticipo. I medici hanno impiegato più di un mese per prepararsi a un’operazione così particolare. Creare un osso su misura non è un problema grazie alle scansioni TC. Tuttavia, le scansioni non mostrano, ad esempio, la cartilagine e altri tessuti molli che non dovrebbero entrare in contatto diretto con il titanio (viene utilizzato un inserto in carbonio).

Impianto osseo in titanio stampato in 3D

In questo caso, non esistono tabelle dimensionali universali o dati da manuale: la misura deve essere precisa e personale. Il team dell’Assoc. Prof. Milan Krtička, MD, Ph.D., ha quindi unito le forze con l’Università Masaryk e l’Istituto di Anatomia.

Insieme ad altri esperti, hanno usato modelli di plastica stampati in 3D nella sala di dissezione per determinare le dimensioni esatte dell’impianto al fine di ottenere i dati necessari. “Abbiamo anche testato le proprietà meccaniche dell’impianto, dove inserire le viti di fissaggio e come creare l’intero impianto”, dice Krtička, il cui team non ha sottovalutato la preparazione e ha eseguito l’intera operazione come prova generale. Con successo.

Modelli di plastica stampati in 3D nella sala di dissezione

Nel luglio 2022, il signor Ondráček ha ricevuto un nuovo astragalo e, grazie alla riabilitazione, ora può camminare da solo. E, soprattutto, senza dolore.

Una svolta nell’uso della stampa 3D

L’operazione, unica nel suo genere, sarà presto registrata nella letteratura medica europea. Il team guidato dall’Assoc. Prof. Milan Krtička, MD, Ph.D., sta preparando una descrizione dettagliata dell’intervento e fornendo istruzioni su come realizzare uno spaziatore personalizzato. Si tratta di un importante progresso, forse addirittura rivoluzionario, nel campo della medicina. L’uso della stampa 3D apre nuove possibilità e metodi di trattamento per diverse lesioni. Dopo tutto, l’Ospedale Universitario di Brno la utilizza da molto tempo e ha grandi progetti e ambizioni per il futuro. In collaborazione con Prusa Research, verrà creato un centro di applicazione per la stampa 3D in medicina.

Prototipo di stampo per distanziatore di cemento stampato in 3D

Sia che si tratti di modellare placche in titanio personalizzate per la traumatologia o di prepararsi per la chirurgia cardiovascolare, i modelli anatomici stampati con Original Prusa MK3S+ e Original Prusa Medical One fanno risparmiare tempo ai pazienti per l’intervento chirurgico e consentono alle compagnie assicurative di risparmiare in modo significativo.

Ma, come ama dire Prusa Research, questo è solo l’inizio. Cosa realizzerà il vostro ospedale con la stampa 3D?

Sito: fnbrno.cz