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Ora possiamo stampare nervature in 3D

Siamo un passo avanti verso l'uomo bionico. Un uomo spagnolo di 54 anni con un sarcoma della parete toracica, un raro tumore maligno che inizia nel tessuto connettivo, è stato sostituito dallo sterno e parte della sua cassa toracica con il primo impianto toracico in titanio stampato in 3D.

Il progetto ha attraversato i confini internazionali. Sebbene il paziente fosse in Spagna, l'impianto è stato sviluppato dalla società australiana di biotecnologie Anatomics e stampato dall'organizzazione australiana di ricerca scientifica e industriale del Commonwealth (CSIRO) gestita dal governo usando una stampante metallica a fascio di elettroni. Il raggio rende il titanio abbastanza caldo da sciogliersi e diventare un liquido stampabile.

Gli impianti toracici sono particolarmente difficili da costruire perché la cassa toracica di ognuno è diversa. Ci sono molte parti interconnesse e c'è così tanto movimento. "Sarebbe quasi impossibile produrre tradizionalmente", ha detto Alex Kingsbury, il leader della ricerca sulla produzione additiva presso CSIRO, in un video, mostrato di seguito. Con la stampa 3D, un impianto può essere personalizzato in base alla cassa toracica del paziente.

Gran parte del torace del paziente doveva essere rimosso, quindi il team australiano pensava che fosse un buon candidato per l'impianto. Ma prima, avevano bisogno di uno stampo del petto dell'uomo. I chirurghi, José Aranda, Marcelo Jimene e Gonzalo Varela dell'ospedale universitario di Salamanca in Spagna, hanno eseguito una scansione TC ad alta risoluzione delle costole cancerose e dello sterno che stavano rimuovendo, quindi lo hanno inviato ad Anatomics per ricreare.

In passato, il laboratorio CSIRO ha prodotto altri impianti in titanio, incluso un osso del tallone. Ma lo sterno e la cassa toracica integrati hanno presentato una nuova serie di sfide, a causa delle molte parti mobili. “Mentre gli impianti in titanio sono stati precedentemente utilizzati nella chirurgia toracica, i design non hanno preso in considerazione i problemi relativi alla fissazione a lungo termine. Gli impianti piatti e piatti si basano su viti per il fissaggio rigido che possono allentarsi nel tempo. Ciò può aumentare il rischio di complicanze e la possibilità di reintervento ", afferma Andrew Batty, CEO di Anatomics.

Mentre il team chirurgico voleva assicurarsi che l'impianto proteggesse gli organi toracici e che i polmoni funzionassero correttamente, Aranda afferma che c'erano anche delle decisioni estetiche da prendere. Lui e i suoi colleghi volevano assicurarsi che il torace del paziente sembrasse naturale.

L'impianto si avvita nelle costole rimanenti. L'impianto si avvita nelle costole rimanenti. (Anatomics)

L'impianto sviluppato Anatomics aveva uno sterno in titanio perforato, che lo rendeva leggero, flessibile e facile da avvitare, e quattro sottili nervature attenuate che sostituivano quelle che dovevano essere rimosse a causa del tumore. Si adatta alle ossa rimanenti e fissato con viti.

Poiché sono ancora così dispendiosi in termini di tempo e denaro (l'impianto costa quasi $ 1 milione, tutto sommato), gli impianti personalizzati come questo probabilmente verranno implementati solo in situazioni estreme. Ma, in quei casi unici, qualcosa del genere potrebbe essere la differenza tra vita e morte.

Finora, il paziente senza nome sta facendo bene. È stato dimesso dall'ospedale con la cassa di titanio 12 giorni dopo l'intervento. I chirurghi hanno pubblicato un articolo sull'European Journal of Cardio-Thoracic Surgery sull'operazione.

Ora possiamo stampare nervature in 3D