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Stampa 3D per in ambito vascolare

Costruire il futuro della cura degli aneurismi cerebrali

"Utilizzando un modello 3D Stratasys siamo riusciti a prevenire potenziali complicanze e individuare un metodo migliore per curare l'aneurisma di Teresa".
— Dr. Adnan Siddiqui, neurochirurgo, Università di Buffalo

La stampa 3D può essere incredibilmente utile nella prototipazione di nuovi dispositivi medici e nella formazione del personale, ma è solo quando c'è in gioco la vita del paziente che si capisce davvero il suo potenziale. Il Kaleida Health's Gates Vascular Institute (GVI) dell'Università di Buffalo e il Jacobs Institute di Buffalo (stato di New York) hanno unito le forze per dare a Teresa Flint una seconda possibilità di abbracciare la vita. Teresa Flint, 49 anni e madre di tre figli, si è rivolta al GVI a causa di un inspiegabile calo della vista, che lo staff medico ha prontamente scoperto essere dovuto ad un aneurisma cerebrale, un problema potenzialmente letale.

Dr. Adnan Siddiqui, neurochirurgo, Università di Buffalo

Adnan H. Siddiqui, MD, PhD
Università di Buffalo,
Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences


Modelli stampati in 3D basati su reali scansioni TC dei pazienti e usati sia per testare i dispositivi che per la pianificazione preoperatoria.

Un aneurisma si verifica quando una parte di un'arteria, indebolita, si riempie di sangue e fa pressione sui tessuti vicini. La rottura di un aneurisma cerebrale può causare una forte emorragia interna, un'ischemia o addirittura la morte. Le opzioni terapeutiche per gli aneurismi, in genere, sono molte, ma ogni aneurisma è diverso dagli altri e quindi per curarlo bisogna conoscere molto a fondo l'anatomia vascolare del paziente. "Al momento ci prepariamo alle complicanze basandoci sulla teoria", spiega il dott. Siddiqui. "Purtroppo spesso, nonostante l'ottima preparazione teorica, ci troviamo di fronte a situazioni in cui veramente non si sa cosa fare". Con l'aiuto di Stratasys e della stampa 3D le équipe chirurgiche oggi hanno a disposizione un alleato prezioso nella missione di isolare i vasi sanguigni della paziente nel modo giusto, riducendo così anche i rischi associati al prolungamento dell'intervento e le potenziali complicanze legate ai diversi approcci chirurgici.

L'équipe del Jacobs Institute prova i diversi approcci chirurgici usando un filo guida e un modello in 3D che riproduce in modo accurato l'anatomia vascolare del paziente.

Il futuro della pianificazione operatoria in chirurgia vascolare

L'équipe del Jacobs Institute prova i nuovi dispositivi nel laboratorio chirurgico usando un modello 3D specifico che riproduce visivamente e tattilmente l'anatomia vascolare della paziente.

Per meglio comprendere la peculiare forma e collocazione dell'aneurisma della signora Flint il dottor Siddiqui ha collaborato col dott. Ciprian Ionita del Jacobs Institute per trasformare le scansioni TC di Teresa in un modello 3D manipolabile e stampabile. Con un modello in 3D del genere l'équipe chirurgica ha potuto ideare ma soprattutto provare un approccio che tenesse conto della situazione e delle condizioni della paziente. "Volevamo una riproduzione fedele dei vasi, con la stessa risoluzione delle radiografie. Esaminando le risoluzioni delle stampanti in commercio abbiamo trovato la Eden 260V", spiega il Dottor Ionita. Il modello 3D ha riprodotto sia la geometria dell'aneurisma di Teresa che, cosa ben più importante, la sensazione tattile dei tessuti e della struttura vascolare umana, aumentando notevolmente la fiducia dell'équipe che ha quindi potuto davvero toccare con mano il modo in cui i dispositivi chirurgici interagivano con l'anatomia della paziente.

Il modello 3D, stampato con il fotopolimero flessibile TangoPlus, ha dato ai medici non solo la possibilità di ispezionare una riproduzione in dimensioni reali dell'aneurisma, ma anche l'opportunità di eseguire una serie di test preoperatori per verificare diverse opzioni terapeutiche.

Fiducia nel giusto approccio

Inizialmente, basandosi sui dati dell'imaging in 2D, l'équipe chirurgica aveva scelto di embolizzare l'aneurisma della signora Flint con un dispositivo specifico. Il test sul modello 3D però ha mostrato che questa non era la strada giusta e il dispositivo non avrebbe funzionato. Usando i risultati della prova, i medici hanno sviluppato un nuovo approccio, che è risultato vincente per trattare l'aneurisma. "Utilizzando un modello 3D Stratasys siamo riusciti a prevenire potenziali complicazioni e individuare un metodo migliore per curare l'aneurisma", spiega il dottor Siddiqui. Senza il modello 3D i medici avrebbero potuto comprendere che il primo approccio non avrebbe funzionato solo in sala operatoria, al momento di usare l'embolizzatore, il che li avrebbe costretti a trovare un'alternativa in tutta fretta, aumentando sia la durata dell'intervento che i rischi associati allo stesso.

E invece, grazie agli sforzi del team d'avanguardia del GVI e del Jacobs Institute, per Teresa Flint l'aneurisma è ormai solo un brutto ricordo. L'innovativo uso delle tecnologie di stampa 3D Stratasys ha permesso al team di sviluppare un percorso terapeutico che ha aumentato le chance di Teresa di uscire sana e salva da una situazione potenzialmente molto pericolosa. Inoltre, cosa altrettanto importante, ha permesso di evitare di dover cambiare piano in corsa, con la paziente stesa sul tavolo operatorio. Per i medici questa è la prova della forza rivoluzionaria del mix tra idee innovative e tecnologia avanzata.

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