Mayo Clinic : la modellazione stampata in 3D contribuisce alla ricostruzione dell’instabilità della parete toracica complessa

Nella recente pubblicazione ‘ la modellazione stampata in 3D contribuisce alla ricostruzione dell’instabilità della parete toracica complessa ,’ i ricercatori della Mayo Clinic Rochester esaminano nuovi metodi per creare modelli stampati in 3D e dispositivi di pianificazione chirurgica per il trattamento di condizioni complesse, puntando verso il caso esemplificativo di un uomo di 55 anni sottoposto a rianimazione rianimatoria dopo aver sviluppato un’ernia polmonare, una condizione solitamente causata da una parte del polmone che si gonfia o si lacera nel muro circostante.

I ricercatori hanno stampato in 3D due modelli diversi durante lo studio del caso, con uno che dimostra la cartilagine fratturata anteriore e il lato destro che agisce da specchio per le “costole normali” per dimostrare il disallineamento dell’altro lato. I modelli sono stati utilizzati per pianificare l’intervento chirurgico, coinvolgendo un’incisione toracotomica e altro ancora.

Il trauma toracico spesso richiede la stabilizzazione chirurgica della frattura costale (SSRF). La stampa 3D è stata segnalata come utile durante i casi complicati in passato per la creazione di protesi della parete toracica, ma non per la ricostruzione utilizzando strumenti chirurgici standard.

“Data la curvatura composita e l’anatomia dinamica della parete toracica, l’utilizzo di modelli stampati 3D specifici del paziente per facilitare una pianificazione operativa dettagliata prima di intraprendere complesse riparazioni della parete toracica non sindacale o ri-operatoria con SSRF rappresenta un’opportunità sostanziale”, ha dichiarato il ricercatori.

Il paziente studiato durante questa ricerca era stato effettivamente pugnalato, provocando il trauma alla sua area del petto sinistro, causando anche un arresto cardiaco. La chirurgia fu eseguita, ma l’ernia polmonare si sviluppò più tardi e fu riparata in una seconda procedura. Ha continuato a soffrire, tuttavia, soprattutto quando rideva, tossiva o si stirava. Mentre i chirurghi si preparavano a ripristinare la parete toracica con placche e viti bicorticali, utilizzavano modelli stampati in 3D costituiti da:

Corpi vertebrali
Costolette
Fili per cerchiaggio
Cartilagine

I modelli offrivano una prospettiva chiara per i chirurghi su aree come la rottura dell’articolazione costosternal che causava la distorsione del torace sinistra. Mentre hanno continuato a studiare i modelli stampati in 3D, i medici sono stati in grado di decidere il loro approccio chirurgico. Gli autori sottolineano, tuttavia, che la ricostruzione della parete toracica è una procedura complicata, “irta di difficoltà”, per includere:

malalignment
Geometria alterata
Ipertrofia muscolare compensatoria del paziente
Cambiamenti spinali
Con la modellazione 3D, tuttavia, i chirurghi possono ottimizzare anche l’intero processo chirurgico e il possibile impianto.

“Senza modelli 3D, ogni singolo caso richiede al chirurgo, utilizzando immagini bidimensionali non a grandezza naturale, di creare un modello 3D mentalmente e quindi tradurlo in un piano di dimensioni reali. Il modello stampato in 3D a grandezza naturale per paziente consente al chirurgo di comprendere e comprendere più facilmente l’anatomia senza ginnastica mentale “, affermano gli autori. “Questi modelli offrono un approccio tattile a grandezza naturale, multimateriale, finora inaccessibile. Secondariamente, consente al chirurgo di piegare pre-operativamente le piastre all’anatomia specifica del paziente, praticare in modo pre-clinico le osteotomie e sterilizzare le piastre prima dell’intervento, risparmiando così tempo operativo “.

Il modello sovrapposto dimostra il grado di mal allineamento basato sui dati dell’immagine speculare dal lato opposto.

Poiché i modelli stampati in 3D possono essere stampati dalla struttura medica, tutti i vantaggi della tecnologia di stampa 3D sono riconosciuti dall’accessibilità nella produzione alla velocità di personalizzazione e, soprattutto, dal trattamento specifico per il paziente.

“Presso la nostra istituzione, abbiamo creato una struttura di stampa 3D centralizzata in ospedale per servire il teatro chirurgico in caso di casi complessi. Ciò consente la collaborazione multidisciplinare point-of-care e l’esperienza di produzione additiva di stampa 3D ai chirurghi coinvolti che accelera l’assistenza personalizzata innovativa “, hanno dichiarato i ricercatori nella loro discussione finale e conclusione.

“Riteniamo che l’adozione anticipata di questa tecnologia da parte dei chirurghi possa contribuire a migliorare la qualità chirurgica e fornire una cura del paziente più personalizzata. I centri dovrebbero perseguire l’integrazione di modelli stampati in 3D nella loro pratica e dovrebbero essere ricercate collaborazioni attive tra chirurghi ed esperti di modellistica in ogni occasione disponibile. “

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