Stampa 3D e la realtà virtuale per produrre un modello esatto delle vie aeree di una bambina di 7 anni per una operazione polmonare

OPERAZIONE POLMONARE SU RAGAZZA IN ISRAELE AIUTATA DALLA STAMPA 3D

Un team di anestesisti in Israele ha recentemente utilizzato la stampa 3D e la realtà virtuale per produrre un modello esatto delle vie aeree di una bambina di 7 anni, nell’ambito di un’operazione per rimuovere una sezione del suo polmone.

Soffrendo di un tumore osseo e dei tessuti molli che si era diffuso al suo polmone, la ragazza aveva bisogno di rimuovere parte del suo polmone destro. Per prepararsi adeguatamente all’operazione, i suoi medici del Sourasky Medical Center di Tel Aviv hanno sfruttato un programma di realtà virtuale delle sue vie respiratorie e dei suoi polmoni e anche un esatto modello di plastica stampato in 3D in modo da poter praticare in anticipo la procedura.

“Nonostante la vasta esperienza degli adulti, la nostra familiarità con una ventilazione polmonare (OLV) nella popolazione pediatrica molto giovane è limitata”, spiega il dott. Ruth Shaylor della divisione di anestesia, dolore e terapia intensiva, Tel Aviv Sourasky Medical Center, autore principale di il rapporto.

“ABBIAMO UTILIZZATO UNA COMBINAZIONE DI STAMPA 3D E BRONCOSCOPIA DI REALTÀ VIRTUALE PER SVILUPPARE UN PIANO PERSONALIZZATO DELLE VIE AEREE CHE RIDUCE IL POTENZIALE DI TENTATIVI ED ERRORI NELLA MANIPOLAZIONE DELLE VIE AEREE DURANTE L’OPERAZIONE.”

La condizione che affligge la giovane ragazza, che si diffonde ai suoi polmoni, è conosciuta come il sarcoma di Ewing, un raro tipo di cancro che colpisce le ossa o il tessuto intorno alle ossa.

Quando si preparava per un’operazione sul paziente, una preoccupazione principale dei medici circondava le sue piccole dimensioni, poiché al momento dell’intervento aveva solo 18 kg. Potrebbero sorgere potenziali complicazioni con l’uso di tubi e dispositivi convenzionali spesso adatti per le operazioni polmonari nei pazienti più anziani.

Pertanto, i medici hanno scelto di utilizzare le scansioni TC per creare un programma di realtà virtuale delle sue vie aeree / tubo del vento e polmoni. Il giorno prima dell’intervento, l’anestesista curante ha trascorso del tempo sul simulatore di realtà virtuale familiarizzando con l’anatomia delle vie aeree del paziente.

Successivamente, un modello è stato stampato in 3D e utilizzato per formulare un piano delle vie aeree individualizzato. Il modello 3D era realizzato in plastica dura, poiché qualsiasi cosa più flessibile potrebbe essere inaccurata, il che significa che potrebbe essere utilizzato qualcosa di più grande di quanto il paziente possa tollerare.

Il modello delle vie aeree stampato in 3D. Foto via Dr Ruth Shaylor.
Il modello delle vie aeree stampato in 3D. Foto via Dr Ruth Shaylor.
Il modello VR e 3D stampato significava che alcune delle apparecchiature originariamente previste per l’operazione erano state modificate. Una volta che la ragazza fu posta in anestesia, furono in grado di isolare e ventilare in sicurezza il polmone sinistro ed eseguire l’intervento chirurgico per rimuovere parte del polmone destro. “Durante la procedura, l’anestesista in trattamento ha riportato una buona correlazione tra l’anatomia del paziente e il modello VR, permettendo all’operazione di procedere come previsto”, commenta il dott. Shaylor. “Alla fine della procedura, i tubi e le attrezzature sono stati rimossi facilmente e il paziente ha avuto un recupero senza incidenti.”

Il dott. Shaylor continua, spiegando che fino ad oggi la stampa 3D in anestesia è stata utilizzata principalmente per scopi didattici, tuttavia ha il potenziale per aiutare ulteriormente le operazioni: “La stampa 3D in anestesia è sottoutilizzata per la pianificazione preoperatoria specifica del paziente. Lo stesso vale per l’uso della realtà virtuale in anestesia. Abbiamo combinato con successo entrambe le tecnologie per produrre un piano di vie aeree personalizzato per un paziente bambino. Il piano finale delle vie aeree era sostanzialmente diverso dal piano sviluppato utilizzando tecniche di imaging standard. Ciò ha ridotto il numero di tentativi di isolamento polmonare che sarebbero stati altrimenti eseguiti sul paziente. “

Sono state stabilite numerose occasioni e iniziative in cui la stampa 3D è stata utilizzata per la pianificazione preoperatoria specifica del paziente, aiutando i chirurghi a eseguire le loro procedure.

Ad esempio, il Vugans Affairs (VA) Puget Sound Health Care System ha annunciato una partnership di due anni con la University of Washington School (UW) of Medicine nel 2019 per creare modelli stampati in 3D specifici per il paziente per aiutare a trattare la malattia della valvola mitrale, un complesso anomalia del cuore.

GE Healthcare e Formlabs hanno inoltre annunciato una collaborazione volta a facilitare ai medici la stampa 3D di modelli anatomici specifici per paziente dai dati di imaging.

I dispositivi medici specifici per il paziente stampati in 3D sono stati utilizzati oltre la pianificazione preoperatoria, con applicazioni all’interno delle procedure stesse. All’inizio del 2020, gli stent per vie aeree specifici per il paziente stampati in 3D sviluppati da un medico della Cleveland Clinic hanno ricevuto l’autorizzazione dalla FDA per l’impianto nei pazienti.

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