Un pionieristico rimodellamento facciale realizzato grazie alla produzione additiva
La produzione additiva (stampa 3D) sta cambiando numerosi settori industriali, migliorandone i tradizionali processi produttivi. Il settore medicale non fa eccezione e il segmento della chirurgia ricostruttiva gioca un ruolo fondamentale in questo contesto.
Stephen Power ha subito diversi interventi chirurgici ricostruttivi a seguito di un terribile incidente motociclistico che gli aveva causato fratture craniche multiple e un peggioramento generale della qualità della vita.
Il professor Adrian Sugar, consulente per la chirurgia orale e maxillofacciale al Morriston Hospital di Swansea (Regno Unito), per aiutare Stephen, si è spinto con determinazione oltre i limiti della propria professione, adottando tecniche e procedure di nuova concezione.
Il ragazzo, a poche ore dall’incidente, era già stato sottoposto a interventi chirurgici di ricostruzione facciale. Tuttavia, l’obiettivo principale durante le prime ore di emergenza era quello di salvargli la vita, quindi, per gli interventi di ripristino della simmetria del viso si sarebbe dovuto aspettare un secondo momento.
Renishaw ha lavorato in stretta collaborazione con il Centro per le Tecnologie Ricostruttive Chirurgiche Applicate (CARTIS) del Galles del Sud, al fine di sviluppare innovative, e allo stesso tempo efficaci, guide chirurgiche adatte al caso in questione.
Le incisioni dei tessuti molli e il posizionamento osseo possono richiedere procedure a mano libera che rendono questo tipo di interventi ancora più complessi ed imprevedibili. Da qui la necessità di creare guide chirurgiche che potessero ridurre al minimo questo rischio.
Il livello di difficoltà dell’operazione chirurgica è rimasto comunque elevato ma le guide chirurgiche, realizzate con la macchina a fusione laser 3D per metalli AM250 di Renishaw, a detta del professor Sugar, hanno aumentato notevolmente la precisione e la velocità dell’intervento.
Prima dell'intervento, è stato studiato un piano per stabilire dove eseguire le incisioni ossee e sono state realizzate guide personalizzate per eliminare ogni approssimazione che, inevitabilmente, accompagna questo tipo di procedura chirurgica.
La suddetta pianificazione e la creazione delle guide hanno permesso di ottenere un alloggiamento perfetto per due impianti permanenti e hanno contribuito ad una maggiore efficacia dell'intervento.
Il professor Sugar non si aspettava un tale successo dalle guide chirurgiche e ha così affermato: "È straordinario, gli esiti sono sensibilmente migliori di qualsiasi risultato ottenuto fino ad oggi".
Il commento di Stephen è stato ancora più eloquente: "Mi ha cambiato completamente la vita".
L'intervento aveva lo scopo di ricostruire lo zigomo di Stephen. L'utilizzo di guide chirurgiche personalizzate è ancora agli inizi e richiede pertanto ulteriori passi per raggiungere il risultato definitivo.
È straordinario, con esiti sensibilmente migliori di qualsiasi risultato ottenuto fino ad oggi.
Il dottor Sugar (Regno Unito)
Per ottenere la simmetria facciale di Stephen, l'équipe medica ha elaborato alcune immagini del suo cranio mediante tomografia computerizzata (TC). I dati TC hanno consentito ai chirurghi di valutare le condizioni del cranio e di pianificare al meglio l'intervento.
I dati "preoperatori" sono stati immessi in un potente programma di progettazione assistita da computer (CAD) che ha permesso all'équipe di progettare la struttura ossea "postoperatoria" con la migliore simmetria possibile.
Utilizzando i dati pre e post-operatori, è stato possibile progettare e realizzare guide in metallo adatte alle due principali procedure chirurgiche: una per il taglio e una per il riposizionamento. La guida per il taglio è stata impiegata per recidere l'osso dello zigomo in punti specifici, in modo da poter utilizzare le sezioni prelevate per la ricostruzione ossea. La guida di riposizionamento ha consentito l'applicazione delle sezioni ossee nella loro posizione definitiva così da facilitare l'inserimento dell'impianto zigomatico e della parete orbitale inferiore.L'impianto zigomatico contiene le sezioni ossee riposizionate per far sì che queste si saldino correttamente, mentre la parete orbitale inferiore ha sollevato il bulbo oculare, in modo da allinearlo all'altro occhio di Stephen.
Gli elementi in titanio, realizzati in Belgio, sono rimasti impiantati anche dopo la rimozione delle guide.
Grazie al processo di produzione additiva, il professor Sugar ha beneficiato di una maggiore flessibilità nella progettazione delle guide e degli impianti. Stephen ha commentato dicendo che avrebbe potuto nuovamente svolgere le attività di tutti giorni come andare a trovare gli amici, camminare per strada e recarsi in luoghi pubblici.Il progetto è stato coordinato dal centro per le tecnologie ricostruttive chirurgiche applicate (CARTIS) il quale nasce da una collaborazione tra l'unità maxillofacciale del Morriston Hospital dell'Abertawe Bro Morgannwg University Health Board e il centro nazionale di ricerca e sviluppo della Metropolitan University di Cardiff.
Renishaw ha fornito le guide di taglio e di riposizionamento in lega di cromo-cobalto, stampate in 3D con una macchina di produzione additiva Renishaw AM250.
Renishaw è l'unico produttore di macchine a fusione laser 3D per metalli in tutto il Regno Unito. La ricerca e sviluppo della macchina è effettuata negli stabilimenti di Stone (Staffordshire) e Gloucestershire, mentre la produzione avviene nell’impianto di Miskin, vicino a Cardiff.
