La stampa 3D in ortopedia: indicazioni e limiti

3D printing products in orthopedics: indications and limits

Carmine Zoccali 1, Alessandro Luzzati 2, Simone Di Bella 3, Dario Attala 1, Silvio Demitri 4, Umberto Orsini 5, Andrea Angelini 6, Bruno Magnan 7, Biagio Moretti 5, Pietro Ruggeri 6, Roberto Biagini 1

1 UOC Ortopedia Oncologica, Istituto Nazionale Tumori Regina Elena, Roma; 2 UOC Chirurgia Oncologica Ortopedica e Ricostruttiva del Rachide, Istituto Ortopedico Galeazzi, Milano; 3 Ingegnere Progettista, Specialista in Additive Manufacturing, MT Ortho srl, Aci Sant’Antonio (CT); 4 SOC Ortopedia e Traumatologia, AOUD- S.M. della Misericordia, Udine; 5 Clinica Ortopedica, Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Bari; 6 Clinica Ortopedica e Oncologia Ortopedica, Università di Padova, UOC Clinica Ortopedica Azienda Ospedaliera di Padova; 7 Clinica Ortopedica, Università di Verona

Introduzione. Negli ultimi decenni, lo sviluppo delle tecniche e dei materiali ha permesso profondi passi avanti in diversi campi della tecnologia; la medicina, e in particolare l’ortopedia, è tra i settori che ne hanno maggiormente giovato. Sebbene la tecnologia di stampa 3D sia disponibile da diversi decenni, le elevate spese di gestione e i risultati insufficienti ne avevano ridotto l’applicazione solo in campo industriale e meccanico; negli ultimi anni, grazie anche alla riduzione dei prezzi, si è verificata una netta diffusione della stampa 3D anche in campo medico e in particolar modo ortopedico. La stampa tridimensionale permette il passaggio da un modello tridimensionale computerizzato a un manufatto reale, “stampato” da apposite stampanti 3D. Tale processo si basa sulla sovrapposizione progressiva di strati di spessore e materiali variabili, quali polimeri plastici o metalli, secondo uno schema preciso e computerizzato, che viene detto “additivo” per contrapposizione alle tecniche di produzione tradizionali che prevedono la sottrazione di materiale in eccesso da un volume di partenza per la produzione del manufatto definitivo.

Materiali e metodi. Sono stati valutati i principali campi di applicazione della stampa 3D in ortopedia, analizzando il processo che porta all’impianto di una protesi custom-made in titanio, stampata con tecnologia 3D.

Risultati. Possiamo identificare sette principali usi in ortopedia: uso didattico, planning operatorio, informazione del paziente, produzione di protesi custom-made, produzione di strumenti chirurgici anche dedicati al singolo paziente, template per spaziatori in cemento antibiotato, produzione di ortesi esterne e tutori personalizzati. La corretta interazione tra ortopedico e ingegnere è alla base della riuscita del prodotto custom-made; una volta raggiunto un accordo, saranno necessari circa 30 giorni per avere il prodotto impiantabile.

Conclusioni. La tecnologia di stampa 3D è da considerarsi oggi una valida arma nelle mani dell’ortopedico per la risoluzione di casi difficili. I limiti più importanti sono oggi costituiti dal rischio di infezione e dall’osteointegrazione. Altri sviluppi e indicazioni probabilmente si avranno parallelamente all’ulteriore sviluppo tecnologico.

Scarica il PDF