Gli scanner 3D Artec aiutano con la creazione di protesi toraciche personalizzate
Con sede in Francia, AnatomikModeling progetta e sviluppa impianti personalizzati stampati in 3D, come gli stent per le vie aeree stampati 3D personalizzati a livello mondiale sviluppati l’anno scorso. Una delle principali aree di interesse dell’azienda è sulle deformità toraciche congenite o anomalie nella crescita della parete toracica. Queste deformità includono il pectus excavatum, che è una crescita eccessiva della cartilagine che unisce le costole allo sterno e causa un difetto concavo dello sterno e la sindrome di Polonia, che si traduce in un muscolo toracico sottosviluppato su un lato del corpo.
Condizioni come queste sono obiettivi primari per il tipo di trattamento personalizzato, a bassa invasività che è la specialità di Anatomik Modelling. I dispositivi medici personalizzati possono trattare in modo più efficace i difetti anatomici complessi rispetto ai loro omologhi tradizionali di taglia unica. Il CTO e il co-fondatore di AnatomikModeling Benjamin Moreno e il suo team hanno utilizzato le soluzioni di scansione 3D Artec e il software Geomagic Freeform per progettare impianti toracici personalizzati e monitorare i risultati.
Prima di sottoporsi a un’operazione, un paziente avrà diverse scansioni eseguite per raccogliere i dati richiesti sulla deformità. Gli scanner 3D Artec acquisiscono i dati dall’esterno del torace, mentre le scansioni CT rivelano la struttura interna della gabbia toracica. I dati della scansione CT vengono quindi importati direttamente nel software Geomagic Freeform in un formato file standard come STL o OBJ.
“Freeform viene utilizzato per progettare i dispositivi medici per adattarsi all’anatomia del paziente in modo impeccabile”, ha affermato Moreno. “Questo è il software perfetto per fare questo perché tutti i nostri dispositivi medici hanno forme organiche. Ovviamente utilizziamo il dispositivo Phantom Haptic che ci consente di manipolare e scolpire i dispositivi medici in modo completamente libero! Ci risparmia molto tempo di progettazione. ”
Dopo che il progetto è stato finalizzato, un prototipo viene quindi prodotto utilizzando la lavorazione CNC e quindi fuso in gesso per creare uno stampo. Il silicone di grado medicale viene quindi versato nello stampo in gesso per creare l’impianto. Questo metodo viene utilizzato perché attualmente non ci sono tecnologie di stampa 3D in grado di creare protesi di qualità medica da elastomeri siliconici, anche se questo giorno probabilmente si verificherà mentre la stampa 3D in silicone continua ad avanzare.
L’impianto viene poi inserito chirurgicamente all’interno del torace tra la gabbia toracica e i muscoli pettorali. Uno scanner Artec Eva 3D viene quindi utilizzato per acquisire la nuova forma del torace. Le scansioni pre-operazione e post-operazione sono allineate e i confronti delle mappe delle distanze vengono eseguiti nel software di scansione ed elaborazione Artec Studio. Ciò consente all’équipe medica di vedere dove e come sono proiettati i tessuti corporei e consente loro di capire come i tessuti molli sulla parte superiore degli impianti si riposizionino secondo la struttura anatomica standard della gabbia toracica.
Prima di passare alla scansione 3D, Moreno e il suo team avrebbero usato il molto più lungo e difficile processo di fusione del gesso o di scansioni TC per catturare l’anatomia esterna del paziente. Le scansioni TC possono essere eseguite solo mentre il paziente è sdraiato, con conseguente spostamento dei tessuti molli e creazione di scansioni imprecise. Molto cambiato quando AnatomikModeling ha portato in Artec MH 3D e Artec Eva. Successivamente la società ha acquisito un Artec Spider per catturare teste e volti di pazienti in alta risoluzione. Mentre le scansioni TC sono ancora necessarie per ottenere dati sull’anatomia interna dei pazienti, sono esposte a meno radiazioni e i loro dati anatomici esterni possono essere presi in posizione eretta, ottenendo risultati precisi.
“L’utilizzo della modanatura in gesso Artec EVA e Spider VS classic consente di risparmiare molto tempo ed è molto più affidabile”, ha affermato Moreno. “Pertanto, è molto più facile per il paziente, rispetto a quando viene utilizzato il gesso per lo stampaggio. Inoltre, avere i modelli 3D dell’anatomia del paziente consente di eseguire misurazioni che sarebbe impossibile ottenere utilizzando gli stampi in gesso “.
