Nel 2011, 3D4Med è nato come progetto di ricerca per esplorare il potenziale della stampa 3D in campo medico. Negli ultimi 10 anni, il laboratorio di stampa 3D clinica del Policlinico San Matteo di Pavia, con sede in Italia e in joint venture con l'Università di Pavia, ha registrato una crescita significativa e un successo nelle sue applicazioni. Oggi il laboratorio è dedicato all'uso delle tecnologie di stampa 3D per una varietà di funzioni mediche, dalla pianificazione pre-chirurgica alla formazione nelle specialità chirurgiche.
Uno dei medici che sta sfruttando la tecnologia di stampa 3D per migliorare la pianificazione chirurgica è Alessandro Raffaele, chirurgo pediatrico dell'Ospedale San Matteo, che sta collaborando con 3D4Med per sviluppare modelli stampati in 3D per la simulazione e la pianificazione chirurgica per la chirurgia pediatrica.
In una serie di eventi ospitati e organizzati da Stratasys e 3D4Med, intitolati "La stampa 3D nel mondo clinico", Raffaele ha descritto la sfida della preparazione agli interventi chirurgici pediatrici, che vengono eseguiti in spazi e cavità anatomiche più piccole.
"Dobbiamo sviluppare un modello con strutture piccole e con questa tecnologia è possibile riprodurre le strutture del corpo con materiali diversi", ha detto Raffaele. "I modelli stampati in 3D ci permettono di allenare competenze tecniche che sono molto, molto difficili da apprendere su pazienti vivi".
La serie di tre eventi ha esplorato come la stampa 3D possa diventare parte integrante della vita ospedaliera quotidiana. Gli esperti di 3D4Med hanno discusso i molteplici usi della stampa 3D, tra cui il supporto per la pianificazione di procedure chirurgiche e interventistiche, la formazione e la simulazione preoperatoria, il consenso informato, la formazione e lo sviluppo di nuovi dispositivi medici.
Il professor Andrea Pietrabissa, responsabile dell'Unità di Chirurgia Generale II e consulente clinico scientifico di 3D4Med, ha anche osservato che i modelli stampati in 3D a livello tattile aiutano i medici a comprendere meglio le informazioni meccaniche e anatomiche.
"Penso che il valore della stampa 3D sia la capacità di riprodurre le sfide specifiche di un caso", ha detto Pietrabissa. "Le proprietà meccaniche forniscono un eccellente feedback della forza, che non è disponibile con la realtà virtuale.
Negli interventi chirurgici minimamente invasivi che comportano la completa perdita del feedback tattile, i chirurghi devono affidarsi alla sola visione per guidare le loro prestazioni. La pratica di questi casi con modelli stampati in 3D fornisce ai medici un feedback anticipato e aiuta a migliorare la pianificazione".
Raffaele ha anche descritto le opportunità di apprendimento e formazione in vista di interventi chirurgici complessi per gli specialisti.
"La stampa 3D offre ai chirurghi esperti l'opportunità di continuare la loro formazione e di mantenere le loro competenze", ha detto Raffaele. "Uno dei grandi vantaggi dei modelli 3D è quello di migliorare la curva di apprendimento. Ad esempio, poiché in alcune patologie malformative il numero di casi annui è basso, con i modelli 3D possiamo allenarci ed eseguire la stessa procedura molte, molte volte, quindi la curva di apprendimento migliora in un periodo di tempo più breve."
Stefania Marconi, assistente del Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura dell'Università di Pavia e coordinatrice del laboratorio 3D4Med, ha sottolineato che le stampanti 3D di Stratasys per applicazioni mediche sono state la prima scelta del laboratorio per la creazione di modelli accurati e specifici per il paziente per la pianificazione chirurgica e la formazione.
"I nostri chirurghi sono rimasti impressionati dal realismo dei modelli anatomici in termini di riproduzione morfologica e di proprietà meccaniche", ha dichiarato Stefania Marconi. "La stampante per anatomia digitale è stata estremamente importante per la riproduzione delle proprietà meccaniche dei tessuti e l'introduzione dei materiali GelMatrix, TissueMatrix e BoneMatrix apre la strada a una simulazione molto realistica".
L'introduzione dei materiali GelMatrix, TissueMatrix e BoneMatrix aprono la strada a una simulazione molto realistica".
Pietrabissa ha inoltre sottolineato la costante collaborazione di 3D4Med con Stratasys e il contributo che la tecnologia Stratasys ha apportato allo sviluppo del laboratorio.
"Abbiamo una forte collaborazione costruita negli anni con questa azienda, che è molto preziosa per noi e per i nostri utenti locali", ha detto Pietrabissa. "Il tema della formazione in chirurgia si è davvero evoluto negli ultimi anni e si stanno diffondendo nuove metodologie che vanno dagli ambienti immersivi di realtà virtuale alla stampa 3D stessa o ai modelli cadaverici".
Grazie alla ricerca e alle partnership di 3D4Med e dell'Università di Pavia, la tecnologia di stampa 3D sta fornendo a chirurghi e medici modelli stampati in 3D più accurati e realistici per la pianificazione pre-chirurgica, la formazione e lo sviluppo di dispositivi. Il laboratorio continua a esplorare il potenziale della stampa 3D per migliorare l'assistenza sanitaria e i risultati dei pazienti.
