Avete mai sentito parlare di stampa 3D? Forse avete già visto questa tecnologia utilizzata per realizzare piccoli giocattoli, oggetti per la casa o elementi decorativi. Ma rimarreste sorpresi nello scoprire che la stampa 3D viene ora impiegata per salvare vite umane e apportare incredibili cambiamenti in medicina. Quelle che prima erano solo fantasie fantascientifiche ora diventano realtà. Quindi, oggi, parliamo di come questa straordinaria tecnologia può aiutare il settore sanitario.
Come viene utilizzata la stampa 3D negli ospedali?
Immaginate di dovervi sottoporre a un intervento chirurgico importante per rimuovere un tumore al rene. In passato, i medici potevano valutare con precisione le condizioni degli organi interni solo a operazione iniziata. Ma oggi non è più così.
Grazie alla tecnologia attuale, un medico può utilizzare la TAC o la risonanza magnetica di un paziente per creare un modello tridimensionale a grandezza naturale del suo rene, prima dell'intervento chirurgico. Questo modello può essere tenuto in mano, come una replica del rene del paziente stesso.
Utilizzando questo modello, il medico può esercitarsi nell'intervento chirurgico prima di eseguirlo effettivamente. Può pianificare in anticipo la posizione del tumore, il decorso dei vasi sanguigni e il punto esatto in cui praticare l'incisione per ottenere i migliori risultati. Quali sono i vantaggi?
- Riduzione dei tempi chirurgici: alcuni studi hanno dimostrato che l'utilizzo di un modello 3D in questo modo può ridurre i tempi chirurgici di circa 1,5-2,5 ore.
- Riduzione del sanguinamento: pianificare in anticipo riduce la perdita di sangue non necessaria.
- Riduzione della degenza ospedaliera: se l'intervento ha successo, il paziente può riprendersi rapidamente e tornare a casa.
In parole semplici, è come esercitarsi con una simulazione d'esame simile a quella vera. Questo aumenta la sicurezza del medico e le probabilità di successo dell'intervento chirurgico.
Protesi
Le protesi rappresentano un aiuto fondamentale per chi ha perso un arto, a causa di un incidente o di una malformazione congenita. Tuttavia, sono generalmente molto costose e difficili da realizzare su misura per tutti.
Ecco una soluzione perfetta a questo problema grazie alla tecnologia di stampa 3D. Ora è possibile creare arti artificiali che si adattano alle misure del corpo di ogni persona, sono leggeri ed economici . Per questo motivo, questa tecnologia ha aiutato moltissime persone in tutto il mondo.
Ad esempio, esiste un'organizzazione di volontariato chiamata `e-NABLE`. I suoi designer, ingegneri e medici si sono uniti per creare più di 8.000 arti artificiali utilizzando la stampa 3D e li hanno donati gratuitamente a persone bisognose in tutto il mondo. Si tratta di un servizio davvero eccezionale.
Impianti che vengono inseriti chirurgicamente nel corpo
A volte, quando parti del nostro corpo, come ossa e articolazioni, si usurano o vengono danneggiate in seguito a un incidente, eseguiamo un intervento chirurgico per inserire al loro posto una protesi in metallo o altro materiale. Queste protesi sono chiamate impianti. Vengono comunemente utilizzate per interventi su anche, ginocchia e colonna vertebrale.
Anche in questo campo è entrata la tecnologia di stampa 3D. Gli impianti realizzati con la stampa 3D presentano diversi vantaggi rispetto agli impianti realizzati con metodi tradizionali.
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Vestibilità perfetta | L'impianto può essere realizzato su misura per adattarsi alle dimensioni del corpo del paziente. |
| Maggiore stabilità | Secondo le testimonianze di chi si è sottoposto a un intervento di protesi d'anca, gli impianti 3D hanno ridotto il dolore e aumentato la stabilità. |
| Favorisce la crescita ossea | Alcuni impianti 3D sono progettati in modo tale che le cellule ossee del nostro stesso corpo si attacchino ad essi e contribuiscano alla crescita di nuovo tessuto osseo al di sopra di essi. |
| Costo inferiore | Questi possono essere prodotti a un costo inferiore rispetto ai metodi tradizionali. |
Stampa 3D per realizzare dispositivi medici!
La tecnologia di stampa 3D viene ora utilizzata per realizzare strumenti delicati come pinze e morsetti chirurgici. Uno dei maggiori vantaggi è che, se un medico utilizza un determinato strumento e ha un'idea, ad esempio "Vorrei che l'impugnatura di questo strumento fosse leggermente diversa", è possibile realizzare molto rapidamente un nuovo strumento con quella modifica.
Inoltre, in caso di emergenza e carenza di attrezzature mediche, questa rappresenta un'ottima soluzione. L'esempio migliore è la pandemia di Covid-19. In tutto il mondo si è registrata una carenza di ventilatori . In quel periodo, un team di un'università americana ha creato un ventilatore utilizzando la stampa 3D a costi molto bassi, senza bisogno di elettricità e in sole 3 ore.
Come sarà il futuro di questa tecnologia?
Sebbene ciò che abbiamo visto finora sia già sorprendente, il futuro della tecnologia di stampa 3D si sta dirigendo verso orizzonti ancora più straordinari.
Tessuti corporei 3D
Attualmente, i modelli 3D utilizzati dai medici sono realizzati in plastica o gomma. Ma immaginate quanto sarebbe più facile per un medico esercitarsi in chirurgia se avesse a disposizione un modello che riproduca fedelmente l'aspetto di un cuore reale e che possa essere tagliato e ricucito?
Ora i ricercatori hanno raggiunto questo traguardo. Recentemente, un team di ricerca ha creato un modello 3D di un cuore umano completo utilizzando l'alginato , un materiale gelatinoso che assomiglia al tessuto cardiaco reale. La sfida più grande era rappresentata dal fatto che, durante la stampa di un materiale così morbido, questo tendeva a collassare a causa della gravità. Hanno quindi sviluppato una tecnica speciale (la tecnica "FRESH").
La speranza per il futuro è che i modelli di organi creati in questo modo possano essere utilizzati come struttura per la crescita di cellule umane, per riparare organi danneggiati e forse anche per creare organi completamente nuovi .
Pillole 3D
Oggi, tutti riceviamo le stesse pillole, prodotte allo stesso modo e con lo stesso dosaggio. Ma il corpo di ogni persona è diverso. Per questo motivo, la medicina si sta orientando verso il concetto di medicina personalizzata , ovvero verso la creazione di farmaci specificamente adatti a ciascun paziente.
Questo è possibile grazie alla stampa 3D. Questa tecnologia permette di realizzare una pillola personalizzata, modificando ogni aspetto, dal dosaggio preciso necessario al paziente, alla velocità di assorbimento del farmaco da parte dell'organismo, fino alla forma. Il farmaco "Spritam (levetiracetam)" per l'epilessia è già stato prodotto con questa tecnologia e ha ottenuto l'approvazione per l'uso.
L'unico inconveniente di questo metodo è che ci vuole tempo per produrre una pillola. Ma ora i ricercatori hanno trovato un nuovo modo per stampare una pillola in soli 7 secondi utilizzando una sostanza chimica fotosensibile. Forse in futuro sarà possibile creare la propria pillola personalizzata sfruttando la luce dello schermo del telefono .
Messaggio da portare a casa
- La tecnologia di stampa 3D sta diventando ormai parte integrante del settore medico.
- L'utilizzo di modelli 3D prima di un intervento chirurgico può rendere le operazioni più sicure, più rapide e con maggiori probabilità di successo.
- Questa tecnologia contribuisce a produrre protesi e impianti costosi a basso costo e su misura per ogni singolo individuo.
- In caso di emergenza e carenza di attrezzature mediche, la stampa 3D può essere utilizzata per produrle rapidamente.
- In futuro, questa tecnologia aprirà la strada alla produzione di organi umani e persino di farmaci specifici per ogni singolo paziente.
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