La Stampa 3D nella chirurgia personalizzata: applicazione nel campo delle cranioplastiche


La Stampa 3D si sta dimostrando particolarmente utile nel riprodurre le complesse geometrie anatomiche, tanto da rappresentare un potente strumento per la costruzione non solo di dispositivi impiantabili personalizzati, ma anche di simulacri utili alla pianificazione/simulazione di interventi complessi. A tale proposito, è riportato un caso in cui l’utilizzo di tale tecnologia ha permesso, attraverso la stretta collaborazione di ingegneri e neurochirurghi, la definizione di una strategia chirurgica mininvasiva per un intervento di cranioplastica complesso dove i precedenti tentativi di correzione della lacuna cranica erano falliti.

Il paziente oggetto del caso studio presentato, era stato sottoposto in precedenza a due interventi che avevano previsto l’apertura della volta cranica e il successivo riposizionamento dello stesso segmento osseo resecato. Dopo il secondo intervento, alcune complicazioni (importante infezione e distrofia del lembo cutaneo) avevano reso necessaria la rimozione dell’innesto. Altri due tentativi di correzione erano stati tentati con protesi in metilmetacrilato, entrambi falliti dopo alcuni mesi per complicazioni alla ferita. Il paziente presentava un importante affossamento della volta cranica, ricoperto da una cute distrofica e molto sottile: le condizioni del tessuto cutaneo erano tali da non permettere una ulteriore riapertura dei bordi delle pregresse incisioni se non rischiando una necrosi della cute.

Al fine di pianificare una adeguata strategia di intervento, utilizzando una stampante FDM è stata riprodotta in plastica la volta cranica del paziente e sono stati realizzati gli stampi in cui colare un materiale siliconico di caratteristiche adeguate a riprodurre la pelle. Sul modello così ottenuto sono state provate varie alternative di intervento e posizionamento della placca, fino alla pianificazione di un innovativo intervento mininvasivo: l’apertura cutanea avrebbe avuto le dimensioni minime per permettere il passaggio del lato corto della placca che sarebbe quindi stata fatta scivolare all’interno della dissezione fino alla sua posizione finale. Dei riferimenti fisici sul dispositivo avrebbero permesso di individuare con precisione il giusto posizionamento. Il fissaggio, effettuato tramite viti, sarebbe avvenuto per via transcutanea sui lati della placca coperti dalla cute, grazie a punti di riferimento progettati per permettere l’individuazione degli appositi fori.

Individuata la corretta strategia, il modello è stato quindi utilizzato per la simulazione dell’intervento. Ciò ha permesso anche di verificare che la delicata cute fosse idonea a coprire la normale forma ovale del cranio ricostruito, scongiurando la necessità di un espansore cutaneo.

L’intervento è stato eseguito dopo 6 mesi di attente valutazioni e simulazioni. Il dispositivo impiantato è stato realizzato in lega di titanio tramite tecnologia EBM. L’intervento, come previsto, ha richiesto particolare attenzione nella dissezione sottocutanea per scongiurare danni alla cute distrofica. Grazie agli accorgimenti presi in sede di progettazione e raffinati con le simulazioni preoperatorie, non si sono avuti problemi nel posizionamento della placca né nel fissaggio transcutaneo della placca. L’apertura cutanea è stata circa 1/3 rispetto a quella necessaria per un intervento tradizionale.

Lo studio della TC postoperatoria ed il suo confronto con le previsioni di progetto hanno evidenziato un posizionamento pressoché perfetto della placca. A 8 mesi dall’intervento non si registrano eventi avversi né complicazioni.

Il caso presentato dimostra come la Stampa 3D rappresenti uno strumento molto potente per la pianificazione e la simulazione dell’intervento, permettendo già in sede preoperatoria di valutare tutte le possibili strategie ed i relativi rischi in modo sicuro per il paziente. Ciò permette di personalizzare non solo il dispositivo in sé, ma anche l’intero intervento sulle esigenze specifiche del paziente. Questa grande possibilità di personalizzazione, simulazione e previsione è senza precedenti, e rappresenta la grande innovazione introdotta dalla Stampa 3D. L’introduzione della stampante 3D in medicina ha rivoluzionato la pratica clinica, consentendo la riproduzione fisica esatta di forme anatomiche complesse e geometricamente difficili da realizzare con le tradizionali tecniche di produzione. In questo modo il chirurgo può maneggiare una replica fisica dell’anatomia d’interesse che gli consente l’esplorazione tattile del sito da operare ottenendo una maggiore consapevolezza dei volumi e delle relazioni spaziali e migliorando la coordinazione occhio-mano.