Presso il Nicklaus Children’s Hospital di Miami, il Laboratorio di Progetti Avanzati di Chirurgia Cardiovascolare (APL) utilizza una serie di tecnologie digitali 3D, tra cui le stampanti 3D Stratasys, per visualizzare l’anatomia e pianificare le procedure chirurgiche per i pazienti pediatrici. Un precedente case study aveva illustrato l’applicazione di stampa 3D da parte del Nicklaus Children’s Hospital per aiutare a riparare il cuore di un bambino, dimostrando il grande potenziale dell’utilizzo di modelli anatomici in ambito clinico. L’ultima storia di successo del Nicklaus Children’s Hospital riguarda la pianificazione di un intervento chirurgico salvavita per Roy, un bambino di 8 anni affetto da un tumore difficile da trattare.
Stampa 3D del cranio con la Stratasys J5 MediJet
Nel caso di Roy, i chirurghi del Nicklaus Children’s, come parte di un team multidisciplinare, hanno dovuto affrontare un caso molto complesso e difficile, in cui un tumore potenzialmente letale, un sarcoma osteogenico, era localizzato in una regione in cui i chirurghi solitamente non operano. Tuttavia, il caso di Roy ha rappresentato un’ottima opportunità per il dottor Robert Hannan, direttore dell’APL, di realizzare l’obiettivo del Laboratorio di «portare speranza e un futuro ai pazienti e alle loro famiglie per tutta la vita».
Il dottor Jordan P. Steinberg, direttore chirurgico del programma craniofacciale, ha spiegato che «gran parte della motivazione alla base del nostro approccio consiste nel trovare un modo per raggiungere il tumore (il sarcoma), ma allo stesso tempo ricomporre le strutture in modo da ridurre al minimo l’alterazione del suo aspetto». Si è avvalso dell’aiuto del dottor John Ragheb, direttore del Dipartimento di Chirurgia dell’ospedale, per aiutare i chirurghi a localizzare il tumore, che si trovava sotto il cervello e sotto l’occhio, in una posizione difficile da raggiungere, ma non impossibile.
Il team dell’APL ha collaborato alla preparazione dell’intervento utilizzando il software Synopsys Simpleware per importare e segmentare i dati di imaging del cranio di Roy, delle caratteristiche anatomiche rilevanti e del tumore. I dati segmentati così ottenuti sono stati poi trasformati, tramite una stampante Stratasys J5 MediJet, in un modello medico diagnostico*. Per il dottor Ragheb, «questo modello è stato davvero molto utile per immaginare come raggiungere il tumore», che era evidenziato in rosa. Il tumore è stato infine rimosso con successo, principalmente attraverso la bocca del bambino, il che ha permesso al team di evitare una cicatrice deturpante. La tecnica ha comportato un’incisione cutanea dietro l’attaccatura dei capelli e l’apertura di una porzione del cranio, per poi asportare una piccola sezione della guancia in modo che i chirurghi potessero vedere il tumore direttamente dall’alto.
Oltre al modello stampato in 3D, i dati sono stati importati anche nello strumento di realtà aumentata (AR) DICOM Director Intravision XR per la visualizzazione tramite un Microsoft HoloLens 2, consentendo a Roy e alla sua famiglia di interagire virtualmente con il cranio e comprendere meglio l’intervento. Secondo il dottor Steinberg, «grazie a queste tecnologie, ora siamo in grado di mostrare loro esattamente ciò che stiamo facendo, di individuare con precisione le strutture circostanti con cui abbiamo a che fare e di comunicare il livello di rischio e di beneficio in un modo che prima semplicemente non potevamo fare».
Guarda il video completo:
*Il software Synopsys Simpleware ha ottenuto l’autorizzazione FDA 510(k) per la conversione dei dati DICOM in immagini elaborate e l’esportazione di file destinati alla stampa 3D con stampanti Stratasys quali la J5 MediJet. Il software Simpleware è stato convalidato con le stampanti e i materiali Stratasys per alcune anatomie specifiche e semplifica il processo agli utenti Stratasys che desiderano utilizzare modelli medici diagnostici ricavati da immagini specifiche del paziente.”
