Bio3DModel realizza il cervello in stampa 3D per curare una paziente affetta da tumore cerebrale

Insieme allo staff Bio3DModel alla scoperta della centrale di controllo umana realizzata con la stampa additiva di Stratasys. Con colori e consistenze diversificate per una comprensione più approfondita e interventi più mirati

Un compromesso tra morbidezza e trasparenza per consentire una migliore comprensione delle strutture del cervello, anche in presenza di una malattia. È quanto gli ingegneri e i tecnici di Bio3DModel, business unit medicale di SolidWorld Group, hanno raggiunto con la loro riproduzione in 3D dell’emisfero destro del cervello di un’anziana signora colpita da tumore: un modello di organo morbido ma non troppo, perché potesse rimanere quanto più possibile trasparente e consentire una comprensione che, normalmente, non sarebbe possibile nemmeno con le scansioni più sofisticate.

Dal tessuto umano alle resine fotopolimeriche di Stratasys

La riproduzione della centrale di controllo umana, in questo caso affetta da una situazione clinicamente severa, è stata realizzata grazie alla stampante 3D Stratasys modello J850 DAP nei laboratori Bio3DModel, presso la sede di Barberino Tavarnelle (FI).

“Siamo partiti dalle indagini diagnostiche sulla paziente e dal referto dello specialista radiodiagnostico e abbiamo ottenuto il risultato finale grazie a resine fotopolimeriche. Il nostro obiettivo principale era ottenere la giusta trasparenza dell’organo, in modo che – grazie ad altri due colori – si potesse dar conto degli elementi anatomici cruciali: in rosso magenta il tumore o, meglio, la neoformazione solida a sede fronto-parietale destra del cervello; in blu l’edema sottocorticale. Questi sono i dettagli che danno supporto soprattutto ai giovani medici nella fase di preparazione dell’intervento”.

Questo tipo di copia, infatti, anche se riproduce solo la metà malata, consente di arrivare in sala operatoria con una consapevolezza migliore della situazione. I vantaggi sono fondamentali: più precisione e meno tempo per l’operazione. A beneficio del paziente.

Gli step di un percorso virtuoso dalle immagini diagnostiche alla stampa 3D

Con la lettura della risonanza magnetica e del referto del medico, entrano in campo le competenze di segmentazione degli ingegneri biomedici di Bio3DModel.

“Abbiamo effettuato la Segmentazione in Mimics Medical 25.0 di encefalo e tronco. In pratica, abbiamo creato la geometria tridimensionale a partire dalle immagini della risonanza. In altri casi, la segmentazione può partire anche da una TAC”.

Dalla segmentazione si passa poi alla preparazione del file stl per la stampa PolyJet multicolore multimateriale, grazie a un software open source, e l’assegnazione dei materiali eseguita da GrabCAD Print.

“Come detto, abbiamo prestato molta attenzione a ottenere la giusta combinazione di resine fotopolimeriche adatte ad essere lavorate con la stampante 3D di Stratasys. In particolare, la resina TissueMatrix, fatta apposta per le macchine Digital Anatomy, ci ha permesso di ottenere la consistenza migliore possibile, in considerazione della trasparenza di cui avevamo bisogno”.

Dalla stampante alla sala operatoria

Quando il modello è pronto, viene consegnato allo staff medico, che procede al planning pre-operatorio e, infine, all’intervento sul paziente. In questo caso, l’equipe chirurgica ha potuto anticipare una conoscenza più approfondita dell’interno della scatola cranica, operando quindi la paziente con maggiore precisione e in minor tempo. Questo significa anche meno stress per il corpo (che viene sedato meno a lungo), un recupero complessivamente più rapido e costi almeno in parte ridotti.

I modelli sono stati finora messi a punto nella sede di Bio3DModel, ma gli istituti medici che volessero una stampante presso la loro sede possono stipulare un accordo con SolidWorld Group e contare su assistenza e supporto in fase di utilizzo. Un investimento con un ritorno ancora prezioso: da un lato, medici più preparati in sala operatoria; dall’altro pazienti e famigliari più consapevoli, perché grazie a ciò che si vede è più chiaro il percorso che si deve intraprendere e il consenso che viene richiesto.

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