Introduzione

Un processo innovativo di fabbricazione di modelli morfo-funzionali di organo per la medicina personalizzata e il training specialistico, basato sull’uso combinato di tecnologie digitali tridimensionali e di librerie di materiali innovativi in grado di riprodurre le caratteristiche anatomiche ed aptiche di organi e tessuti. La realizzazione di sistemi fisici in grado di riprodurre le proprietà meccaniche e le caratteristiche morfologiche di organi e/o parti anatomiche è di fondamentale importanza in ambito medico per la pianificazione di interventi chirurgici complessi e per il training specialistico. La stampa 3D per la fabbricazione di modelli di organo da modelli digitali ottenuti a partire da immagini radiologiche (TAC e RMN) è ad oggi la soluzione principe, ma rimane sostanzialmente limitata alla riproduzione morfologica della struttura, a causa della mancanza di adeguati materiali atti a riprodurre le caratteristiche aptiche e funzionali degli organi e di approcci di fabbricazione sufficientemente versatili.

Caratteristiche Tecniche

Nell’invenzione proposta, la stampa 3D diretta viene integrata da altri tipi di fabbricazione per stampaggio, utilizzando librerie anatomiche e materiali tessuto-equivalenti a base polimerica e garantendo così la riproduzione della risposta aptica dell’organo, velocità di realizzazione, economicità e standard metrologici.

Possibili Applicazioni

• Planning preoperatorio: migliorare e ottimizzare la pianificazione preoperatoria;
• Formazione specialistica: informazioni sull’architettura e i rapporti fra morfologia esterna e organizzazione interna di un organo;
• Phantoms radiologici: produzione di fantocci metrologici per la calibrazione di apparecchiature (TAC, RMN);
• Simulazione: simulatori aptici per procedure complesse quali biopsie e chirurgia robotica.

Vantaggi

• Creazione di modelli con caratteristiche aptiche ottimizzate grazie allo studio di nuovi materiali compatibili con tessuti di organi o spazi corporei;
• Riproducibilità e standardizzazione del processo produttivo, dall’imaging radiologico al modello fisico;
• Integrazione di diverse tecnologie di stampa e fabbricazione;
• Validazione quantitativa e qualitativa del modello;