Ortopedia

Un PSI di speranza stampato in 3D in Ucraina

L'impianto anche di una grande sezione del cranio può sembrare una vittoria relativamente piccola nel drammatico contesto della guerra in corso, ma sta facendo un'enorme differenza nella vita di questo soldato

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L’anno scorso un’équipe chirurgica guidata dal colonnello dell’aeronautica in pensione (Dr.) Warren Dorlac, un alunno della Uniformed Services University e professore associato di chirurgia, è arrivata in Ucraina, per iniziare una missione di volontariato a sostegno dell’ospedale medico clinico di emergenza civile dell’Ucraina. Dorlac, un esperto riconosciuto in chirurgia traumatologica e cura del trauma, era particolarmente qualificato per guidare il team. Dopo alcuni mesi di attività in Ucraina, di fronte al caso di un soldato ucraino che aveva perso gran parte del suo cranio, capì subito che nessuna soluzione implantare esistente poteva affrontare questo tipo di lesione. Così, ha contattato un noto istituto di medicina rigenerativa con sede negli Stati Uniti e, attraverso di loro, è entrato in contatto con lo specialista di bioprinting T&R Biofab, con l’obiettivo di creare un PSI unico e riassorbibile.

“Come chirurgo militare, ho visto il peggio che l’umanità può fare, ma sono stato anche abbastanza fortunato da vedere il meglio”, ha detto Dorlac, scrivendo da Lviv alla sua Alma Mater, USU. “È un privilegio far parte di questa missione salvavita al servizio del coraggioso popolo ucraino”.

Il Dr. Dorlac e T&R Biofab hanno collaborato per impiantare un grande PSI di una sezione cranica facendo un'enorme differenza nella vita di un soldato ucraino.
Il paziente prima dell’operazione. Clicca sulla foto per vedere la
procedura di impianto (avviso contenuto: immagini grafiche).

Tirare fuori il meglio

Questa collaborazione con T&R rientra nella categoria “migliore”. Non solo ha aiutato un soldato ucraino a riprendersi completamente da un infortunio che sarebbe stato completamente debilitante o peggio, ma ha anche dimostrato quanto possa essere utile la produzione additiva quando non esiste altra soluzione. La sezione del cranio che doveva essere sostituita era più grande di qualsiasi impianto prontamente disponibile, soprattutto considerando che il metallo di solito non è una soluzione fattibile per una parte così ampia del cranio. Inoltre, doveva essere personalizzato per ottenere una vestibilità ideale.

Ecco perché la tecnologia di T&R ha fornito l’unica soluzione possibile: le sue biostampanti 3D possono stampare utilizzando vari biomateriali, tra cui deCelluid (un bioink derivato da tessuto idrogel), ceramiche e polimeri sintetici e biodegradabili (bioriassorbibili) in grado di replicare idealmente speciali microambienti tissutali attraverso il processo di stampa. In questo caso il materiale PCL:TCP, una miscela di policaprolattone (PCL) bioriassorbibile e beta-tricalcio fosfato (che è uno dei materiali di cui sono fatte le ossa umane) ha fornito l’ambiente ideale per un impianto cranico sufficientemente forte e che consentirebbe all’osso di ricrescere sopra e dentro di esso.

Durante i primi giorni in Ucraina, Dorlac ha valutato le condizioni, offerto consigli e tenuto lezioni e formazione su argomenti tra cui i punti finali della rianimazione e l’uso degli ultrasuoni nei traumi e nell’assistenza critica. Secondo Dorlac, la medicina d’urgenza non è una specialità dedicata in Ucraina. Il personale dell’ospedale di emergenza che il team ha assistito includeva traumi e chirurghi generali, toracici, vascolari, pediatrici e ortopedici; anestesisti/intensivisti e infermieri chirurgici e di terapia intensiva. Il carico di lavoro includeva “ferite tipiche da combattimento: ustioni estese, fratture complesse, lesioni ai nervi, perdita di tessuti molli, ferite e amputazioni”, ha affermato Dorlac.

Dorlac è stato accompagnato nella missione in Ucraina da un illustre team di professionisti medici tra cui il chirurgo traumatologico militare e il membro della facoltà del dipartimento di chirurgia dell’USU Air Force Col. (Dr.) Jay Johannigman, il famoso chirurgo Dr. William Hickerson e l’assistente medico chirurgico Kelley Thompson. Con il loro lavoro in Ucraina, Dorlac, Johannigman e gli altri membri dell’équipe chirurgica continuano la tradizione dell’assistenza medica militare statunitense alle vittime dei conflitti in tutto il mondo, una tradizione intrecciata in tutti i 50 anni di storia dell’USU, a cominciare dal Dr. Rich.

Il Dr. Dorlac e T&R Biofab hanno collaborato per impiantare un grande PSI di una sezione cranica facendo un'enorme differenza nella vita di un soldato ucraino.
Il paziente dopo l’operazione, in via di una rapida guarigione. 

Soluzioni salvavita di emergenza

Per progettare e produrre il PSI adeguato, è stato necessario tenere più incontri tra T&R Biofab, i chirurghi ucraini e i medici statunitensi. Una volta accertate le specifiche esatte richieste, T&R ha prodotto l’impianto in pochi giorni, sulla base dei dati CT inviati all’azienda direttamente dall’Ucraina. A questo punto il team T&R ha utilizzato la sua tecnologia di bioprinting per produrre 3 impianti cranici personalizzati identici. Questi sono stati poi spediti in Polonia in modo che potessero essere consegnati dal personale militare ai chirurghi che operano all’interno dell’Ucraina.

Il primo dei tre PSI è stato immediatamente utilizzato per il paziente previsto. Durante l’operazione, i medici statunitensi e ucraini hanno condiviso le conoscenze su come utilizzare l’impianto attraverso incontri online e l’intervento è stato un completo successo. I chirurghi hanno confermato che i risultati sono stati molto soddisfacenti e hanno sottolineato che era più facile operare poiché il PSI si adattava così bene al difetto reale nel cranio. Da allora il paziente si è ripreso senza complicazioni.

“Esistono altre opzioni sintetiche per questi impianti che includono polietereterchetone, polimetilmetacrilato e titanio”, ha affermato il dott. Dorlac. “Anch’esse sono generate al computer per il singolo paziente. Sono costosi e hanno qualche problema con la sterilizzazione. Questo prodotto T&R Biofab ha la possibilità di essere meglio integrato nel cranio come impianto biologico che può offrire anche una certa protezione contro le infezioni”.

In un’emergenza, la capacità di improvvisare può fare tutta la differenza del mondo. Come ulteriore dimostrazione della fattibilità degli impianti di T&R, il secondo impianto è stato modificato – come unica soluzione in tempo di guerra – dall’équipe chirurgica e utilizzato su un secondo paziente. Mostrando un’abilità eccezionale, i chirurghi sono stati in grado di adattare e impiantare manualmente il PSI per trattare una lesione cranica diversa ma anche estesa.

Come ha spiegato a VoxelMatters Paulo André Marinho, responsabile della strategia scientifica di T&R Biofab, il lavoro di T&R sulla PSI personalizzata si concentra sull’avanzamento della tecnologia PSI e sul miglioramento della qualità della vita del paziente attraverso la personalizzazione avanzata, piuttosto che la scalabilità e la redditività. Questo progetto in particolare è stato gestito pro bono, come sforzo umanitario per ridurre le sofferenze delle persone in questa guerra.

“I risultati del lavoro del PSI sono innegabilmente significativi, non solo per la comunità medica e scientifica, ma soprattutto per i pazienti”, ha affermato Marinho. “In T&R, crediamo che sia nostra responsabilità sociale continuare a contribuire alla comunità con tecnologie che non possono essere trovate altrove”.

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version.

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