Ortopedia pediatrica: in aiuto del chirurgo arriva la stampante 3D

Una stampante in 3D 
L’uso della tecnologia tridimensionale consente una ricostruzione dell’aspetto reale dell’osso in altezza, larghezza e profondità. Dalle fratture agli osteosarcomi, ecco come la stampante 3D entra in sala operatoria
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Modelli anatomici perfettamente identici alla realtà che ‘entrano’ in sala operatoria fornendo un supporto fondamentale al chirurgo ortopedico. Sono alcune delle possibilità applicative della tecnologia della stampa in 3D in ortopedia pediatrica che saranno tra i temi centrali del prossimo Congresso della Società Italiana di Traumatologia e Ortopedia Pediatrica (Sitop) in programma dal 30 settembre al 1° ottobre a Napoli e contemporaneamente in streaming.

Dalla ‘fotografia’ alla visione in 3D

Grazie alla scansione Tac con le acquisizioni tridimensionali e attraverso la collaborazione bio ingegneristica della stampante tridimensionale, il chirurgo arriva al tavolo operatorio con un programma operatorio correttivo già delineato nei minimi dettagli. “Nel recente passato - spiega Pasquale Guida, direttore del reparto di Ortopedia dell'ospedale Santobono di Napoli, hub campano di traumatologia pediatrica e presidente del prossimo Congresso della Sitop - la ricognizione preoperatoria era affidata unicamente alle radiografie, che in buona sostanza sono come delle fotografie e, dunque, rappresentano l’osso unicamente in due delle dimensioni dello spazio”. Quindi, manca la profondità di campo, perché viene rappresentato su di un piano quello che è in realtà un solido.

Il rischio di falsi positivi e negativi

Non solo. La visione della patologia con le sole radiografie fornisce una rappresentazione morfologica non sempre precisa. Non sempre, infatti, è possibile ottenere una perfetta visione frontale e laterale e sono possibili falsi positivi e falsi negativi. “Può accadere che con le sole radiografie il chirurgo trovi poi al campo una situazione diversa da quella programmata con dilatazione dei tempi chirurgici e quindi con la necessità di raggiungere l’obiettivo finale con percorsi operativi diversi da quelli previsti”, prosegue l’esperto. L’uso della tecnologia tridimensionale consente oggi una ricostruzione dell’aspetto reale dell’osso in altezza, larghezza e profondità. “Il chirurgo - specifica Guida - potrà effettuare una pianificazione sia dei tagli chirurgici che degli strumenti di sintesi che utilizzerà sul piccolo paziente, scegliendo grazie al modellino quelli più appropriati ed effettivamente rispondenti alle misure del bambino nei tre piani dello spazio. Sarà un intervento chirurgico più rapido e soprattutto più preciso”.

Il tutore in 3D per le fratture del radio

L'ospedale pediatrico Santobono di Napoli è stato il primo Centro a pubblicare un lavoro scientifico sulla rivista Journal Pediatric Orthopedic sull'utilizzo di questa tecnologia nei bambini. “Dopo avere ottenuto l’autorizzazione dal Comitato etico, grazie alla collaborazione con il Cnr - racconta Guida - siamo partiti con l’allestimento all’interno del nostro Ospedale di un laboratorio con stampanti tridimensionali, scanner e con un’attiva collaborazione con ingegneri biomedici. La prima esperienza ha visto la realizzazione di un tutore in materiale plastico bivalva in alternativa all’apparecchio gessato per fratture del radio su di una popolazione di circa 40 bambini”. I risultati sono stati incoraggianti: “Il ricorso alla stampante 3D per creare ortesi e modellini delle ossa da trattare risulta utile in una vasta gamma delle patologie congenite e acquisite come in quelle tumorali”, spiega Guida.

L’utilizzo della stampante 3D per gli osteosarcomi

In base ai dati dell’Associazione italiana registri tumori (AIRTUM), gli osteosarcomi rappresentano il 2% di tutti i tumori osservati tra 0 e 19 anni. In età pediatrica (0-14 anni) la malattia ha un’incidenza simile tra maschi e femmine, mentre nell’adolescenza, ovvero tra i 15 e i 19 anni, è più frequente nei maschi (10,4 casi per milione ogni anno) che nelle femmine (1,7 casi per milione ogni anno). Fino a qualche tempo fa, per le patologie tumorali dell’osso era previsto il sacrificio dell'arto (con l'amputazione o la disarticolazione), mentre oggi si tende a salvarlo pur rimanendo ampia la resezione della massa tumorale maligna. “Questi modellini - spiega l’ortopedico - consentono di stabilire il taglio delle protesi, utilizzate soprattutto nel caso dell'osteosarcoma, che è il tumore osseo maligno più diffuso e che prevede la chemioterapia in fase pre-operatoria. Anche per questa patologia specifica - tiene a ricordare il prossimo presidente della Sitop - il Santobono, in collaborazione con il professore Flavio Fazioli dell’Irccs Istituto Oncologico del Pascale e con il polo oncoematologico del Pausilipon, è riuscito a creare un centro nel quale vengono trattati con la tecnica del salvataggio dell’arto osteosarcomi e sarcomi di Ewing. Grazie alla stampa 3D, possiamo stabilire con precisione la quantità di osso da resecare e la tipologia di tagli, per poi impiantare l’osso proveniente da banca con trapianto biologico oppure, dopo esserci confrontati con il laboratorio di biomeccanica, una protesi totalmente artificiale che, oltre a tutto il resto, ha un enorme beneficio economico".