Chi quest’anno ha partecipato alla seconda edizione della Maker Faire di Roma ha visto come uno dei temi più caldi dell’innovazione sia la stampa 3D applicata al campo della biomedica e della chirurgia. Non più una tecnologia di nicchia, la stampa 3D si sta diffondendo nei più svariati campi, rivoluzionando approcci e soluzioni e portando la personalizzazione verso nuove frontiere tutte da sperimentare. Tale tecnologia inizia intanto a uscire dai primi incubatori di idee quali FabLab e Makerspace per conquistare ambienti accademici e altamente specialistici, dimostrandosi estremamente flessibile e assicurando una gamma di creatività fin’ora inconcepibile.

Una delle ultime notizie a tal proposito riguarda un gruppo di medici, in Cina, che hanno effettuato il primo intervento chirurgico al mondo di sostituzione di vertebra utilizzando una versione personalizzata creata con una stampante 3D.

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L’operazione ha interessato un ragazzo di 12 anni, Minghao, finito in ospedale dopo essersi rotto una vertebra del collo durante una partita di calcio. Analisi più approfondite hanno poi portato alla scoperta di un tumore alla seconda vertebra cervicale (C2), necessariamente da rimuovere per evitare lesioni irreversibili al midollo spinale. A capo dell’operazione, il team di chirurghi della Peking University Third Hospital di Pechino, guidati dal direttore del dipartimento Liu Zhongjun, che hanno deciso di seguire un approccio innovativo nella sostituzione della vertebra.

Per la prima volta al mondo nella chirurgia spinale ortopedica, infatti, la sostituzione è stata accompagnata dalla personalizzazione della vertebra stessa, realizzata mediante stampa 3D. Dopo aver rimosso la vertebra naturale, i chirurghi hanno posizionato un innesto tra la prima e la terza vertebra. Secondo il dottor Liu, utilizzando le soluzioni tradizionali, dopo l’intervento la testa del paziente deve essere racchiusa con un sistema di perni, onde evitare che questa tocchi il letto a riposo e deve mantenere questa posizione per almeno tre mesi. Con la tecnologia di stampa 3D invece è possibile simulare la forma della vertebra molto più efficacemente rispetto ai metodi classici.

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Mentre gli impianti stampati in 3D sono ancora in fase di sperimentazione clinica, i primi dati mostrano un recupero particolarmente rapido delle condizioni fisiche nonchè assenza di effetti collaterali indesiderati o reazioni avverse. La stampa 3D permette di realizzare strutture specifiche capaci di riproporre la complessità morfologica delle parti anatomiche. Le protesi ortopediche attuali infatti sono spesso forme geometriche semplificate dei corrispettivi biologici e non assicurano un’adesione sempre efficace. Le stesse strutture stampate in 3D sono invece capaci di adattarsi perfettamente aumentando la qualità dell’adesione.

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Un altro aspetto, per quanto riguarda le strutture ossee, è che la stampa 3D permette di realizzare strutture di metallo poroso. Come descritto da Liu Zhongjun, gli studi pre-clinici hanno indicato come l’osso possa crescere nei pori del metallo aumentando la resistenza dell’impianto stesso. Le protesi in 3D si adattano così completamente all’osso e di conseguenza riducono non solo la pressione su di esso, ma permettono anche la sua crescita negli impianti. Sotto questo aspetto gli impianti stampati in 3D si dimostrano più affidabili di quelli tradizionali riducendo al minimo gli effetti collaterali post operatori, sia meccanici che fisiologici.

Ancora una volta sembra che proprio con la stampa 3D l’uomo abbia trovato il modo di far parlare efficacemente la sua complessità naturale con la tecnologia.

Valentino Megale