La medicina del futuro non passa soltanto da robot chirurgici, algoritmi diagnostici e sale operatorie sempre più digitali. Passa anche da oggetti molto concreti: un modello anatomico da tenere in mano, una guida chirurgica, un accessorio costruito su misura, un’ortesi progettata partendo da una TAC. È questo uno dei campi in cui la stampa 3D professionale sta cambiando passo, soprattutto quando dalla prototipazione si passa alla possibilità di costruire strumenti personalizzati, verificabili e adattabili al singolo caso.
PolyJet di Stratasys è tra le tecnologie più interessanti per realizzare progetti come questi.
Stratasys produce sistemi di additive manufacturing industriali distribuiti in Italia da Energy Group, che producono parti ad alta precisione, anche trasparenti, multimateriale e biocompatibili: caratteristiche particolarmente utili quando il confine tra modello, simulazione e dispositivo sperimentale diventa particolarmente sottile. Con tecnologie come PolyJet nel settore medicale trasformi un’esigenza clinica in un oggetto fisico: non necessariamente un prodotto già pronto per il mercato ma un passaggio intermedio fondamentale per testare forme, materiali, geometrie, funzionalità e procedure.
Grazie a PolyJet si lavora a un brevetto per endoscopia
Il terreno descritto è quello su cui lavora anche Project Studio, con sede a Sanremo. Qui sono state sviluppate due applicazioni molto diverse tra loro. La prima riguarda la medicina umana: un cappuccio trasparente, realizzato in PolyJet, pensato come accessorio per un endoscopio Fuji e destinato alla sperimentazione di una procedura di rimozione endoscopica di polipi intestinali. L’idea nasce dal lavoro del gastroenterologo Massimo Conio, specialista dell’endoscopia digestiva, impegnato in tecniche che permettono di trattare lesioni del colon senza ricorrere necessariamente alla chirurgia tradizionale. Per capire in concreto che cosa significhi, ha trasformato un intervento con ricovero di giorni in una pratica da day hospital, con evidenti benefici per il/la paziente e sui conti della struttura sanitaria.
“Il dispositivo”, spiega Mario Puppo, CEO di Project Studio, “doveva rispondere a un’esigenza molto precisa: consentire all’endoscopista di lavorare con maggiore controllo in una procedura delicata, nella quale prima della rimozione del polipo viene introdotto liquido tra la parete intestinale e la lesione, così da creare una protezione durante la cauterizzazione. Da qui la necessità di un cappuccio con forma, trasparenza e geometria non standard, costruito non per la produzione di massa ma per una fase di sperimentazione e affinamento”.
In questo caso la tecnologia PolyJet ha dimostrato alcune delle sue potenzialità più interessanti. Da un lato, a differenza di altre tecniche di stampa 3D, non si limita a produrre un modello rigido e monocromatico, ma consente di combinare materiali diversi, colori, trasparenze e gradi differenti di flessibilità. Dall’altro, la sua modalità di lavorazione comporta un vantaggio diretto molto specifico rispetto al risultato: “La scelta è ricaduta su Stratasys piuttosto che su altri produttori”, racconta Puppo, “perché la sua stampante non impiega i supporti che invece hanno tutte le altre tecnologie che poi lasciano il segno sul pezzo finale. Questo evidentemente evita un ulteriore attrito in una parte del corpo già molto sensibile”. La previsione per questo dispositivo è quella che, dopo le necessarie certificazioni, possa essere efficacemente adottato: “Attenzione”, precisa Puppo, “le certificazioni di cui parliamo sono quelle per un dispositivo, non di un prototipo”.
FDM al lavoro per il benessere degli animali
Il secondo caso proposto da Projectstudio si sposta nella medicina veterinaria e usa un’altra tecnologia Stratasys, la FDM. Partendo dal reverse engineering di una TAC, Projectstudio ha realizzato con una F370 un’ortesi in TPU per puledri nati con una malformazione degli arti anteriori che impedisce loro di reggersi in piedi, alimentarsi e quindi sopravvivere. Non una semplice protesi sostitutiva, ma un dispositivo correttivo, modulare e regolabile, pensato per accompagnare la crescita e il recupero dell’animale. “La nuova frontiera”, racconta Mario Puppo, “è aggiungere sensoristica e telecontrollo, così che il veterinario possa seguire l’evoluzione del caso anche a distanza e fornire indicazioni all’allevatore o all’operatore di stalla”.
“Ci siamo dedicati a questo oggetto per una coincidenza molto particolare: è stato il progetto di laurea in veterinaria di mia figlia, due anni fa. Alla fine, però, questa soluzione rappresenta un punto importante per lo studio: adesso, dopo i tempi di validazione, andiamo verso la brevettazione. L’aggiunta di tutta la parte di sensoristica è stata un passo ulteriore, perché consente di controllare il decorso della malattia e sapere quando il dispositivo va regolato, in base ai miglioramenti”.
Per anni la medicina ha guardato dentro il corpo umano attraverso immagini sempre più precise: TAC, risonanze, ecografie, ricostruzioni digitali. La stampa 3D medicale fa ora un passo ulteriore: ricavare da quelle immagini e da quei dati un oggetto fisico, osservabile, maneggiabile, studiabile prima di entrare in sala operatoria o in laboratorio e verificabile in seguito. Per chirurghi, specializzandi, aziende di dispositivi medicali e centri di formazione, il vantaggio non è tanto sostituire l’esperienza clinica, ma anticiparne una parte in un ambiente controllato: studiare una patologia specifica, provare un approccio, testare uno strumento, mostrare a un paziente che cosa accadrà. La medicina personalizzata passa anche da qui: dalla possibilità di costruire modelli non generici, ma ricavati dall’anatomia reale di un caso concreto.
Superare i limiti tradizionali
In entrambi i casi presentati da Project Studio, il valore della stampa 3D realizzata con le stampanti Stratasys non sta soltanto nella rapidità di produzione, ma soprattutto nella possibilità di superare i vincoli della metodologia tradizionale e realizzare componenti realmente alternativi: oggetti su misura, modificabili, nati da un problema clinico specifico e affinati attraverso prove successive in maniera assolutamente contestuale. È qui che il medicale incontra davvero l’additive manufacturing: non nella promessa generica di “stampare la medicina”, ma nella capacità di trasformare un’intuizione tecnica in uno strumento fisico, testabile e migliorabile a seconda della specifica esigenza.
