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Forma: Applicazioni della stampa 3D nel settore della chirurgia della mano

FORMA è uno studio di progettazione e stampa 3D fondato nel 2020 a Padova, in Italia. Cuore pulsante dello studio è il laboratorio, luogo in cui si realizzano creatività e sperimentazione. Qui amano testare ogni possibile applicazione della stampa 3D. Le apparecchiature di Forma includono sia stampanti 3D in resina che stampanti 3D a filamento. Il focus principale di Forma è sulla progettazione del prodotto e sulle applicazioni meccaniche, ma una parte consistente del loro lavoro riguarda la stampa 3D per scopi ortopedici, in particolare per il settore della chirurgia della mano. Insieme ai chirurghi ortopedici, Forma crea soluzioni innovative per il trattamento dei pazienti.

In questo articolo, gli esperti di Forma spiegano come stanno utilizzando la stampa 3D con Liqcreate Dental Model Pro Grey ed Premium White resina per migliorare l'assistenza sanitaria. Realizzando modelli ossei accurati dai dati CT e progettando parentesi graffe stampate in 3D su misura.

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Una delle attività di Forma riguarda la realizzazione di modelli anatomici a partire da TAC o MRI. Forma fornisce ai chirurghi ortopedici uno strumento molto utile che può aiutare nella fase pre-operatoria, al fine di identificare la migliore strategia. Utilizzando il modello stampato in 3D, i chirurghi ortopedici possono comprendere in modo più semplice il problema del paziente. Inoltre i chirurghi ortopedici possono simulare l'intervento chirurgico e modellare placche e viti prima ancora di entrare in sala operatoria. Di conseguenza, la percentuale di successo dell'intervento chirurgico aumenta, mentre i rischi per il paziente diminuiscono. Inoltre è necessario meno tempo per praticare l'intervento chirurgico (meno sanguinamento, meno anestetico necessario).

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Immagine di Forma: dati TC dopo scansione TC.

Il processo spiegato

L'intero processo può essere suddiviso in due fasi: In primo luogo, il modello tridimensionale deve essere estratto a partire dal test diagnostico. Durante questa procedura, Forma è in costante contatto con i chirurghi ortopedici, al fine di ottenere il miglior risultato. In questa fase è importante identificare il problema da risolvere e isolare correttamente la regione anatomica di interesse. Anche l'accuratezza del test diagnostico gioca un ruolo importante. La TAC, ad esempio, deve avere un alto livello di dettaglio; per questo motivo una TC a strato sottile è la scelta migliore, con una distanza tra i piani di sezione inferiore a 3 mm. Il modello 3D è ottenuto da un software che permette di evidenziare, per ogni fotogramma della TAC o della risonanza magnetica, gli elementi significativi. Ogni pixel selezionato nell'immagine bidimensionale corrisponde a un voxel nello spazio tridimensionale, con un'altezza dello strato uguale all'altezza del singolo strato della scansione TC. La selezione può essere effettuata automaticamente o manualmente, a seconda della complessità del caso o della qualità delle immagini. In questo caso va sottolineato che la presenza di placche e viti, spesso utilizzate nella pratica ortopedica, provoca una sovraesposizione dell'immagine ottenuta con la TC, con conseguente perdita di dettaglio. In questi casi il processo di ricostruzione tridimensionale è più costoso perché richiede molto lavoro manuale. Una volta terminato il lavoro di selezione, si ottiene il modello 3D definitivo.

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Immagine di Forma: dati CT convertiti in file STL, pronti per la stampa 3D.

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Immagine di Forma: Dopo che i dati della scansione CT sono stati convertiti in un formato stampabile (STL), le strutture ossee possono essere stampate, in questo esempio in Liqcreate Premium White resina.

Il secondo passo è la stampa 3D del modello digitale. In base alla tipologia del modello, Forma sceglie la tecnica di stampa più idonea tra FDM e DLP/SLA. Quando si tratta di parti anatomiche complesse, molto dettagliate, dove sono richiesti alti livelli di definizione, la stampa 3D in resina è la scelta migliore. Il caso seguente mostra gli esiti clinici di una scafoidectomia in un paziente con sindrome da collasso avanzato SNAC. Poiché il primo intervento chirurgico non ha avuto successo, è stato necessario praticare un nuovo intervento chirurgico. L'ortopedico ha chiesto a Forma di fornire un modello anatomico della regione carpale ai fini della pianificazione. In questo caso ha utilizzato Forma Liqcreate Dental Model Pro Grey resina, un prodotto di alta qualità che permette di mettere in risalto ogni singolo dettaglio. Pertanto, grazie alla sua stabilità e al basso ritiro, questa resina aumenta notevolmente la percentuale di successo di ogni singola stampa.

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Immagine di Forma: stampa 3D realizzata a partire da dati di scansione CT, stampati in Liqcreate Dental Model Pro Grey resina.

Un'altra applicazione innovativa della stampa 3D in ortopedia è la creazione di tutori personalizzati. Nel caso successivo Forma ha progettato e stampato un'ortesi per il trattamento di una frattura della falange media del mignolo. Dopo aver rilevato l'area con uno scanner 3D, il tutore è stato progettato utilizzando la scansione come riferimento. Infine, il modello è stato stampato con Liqcreate Premium White resina. Questo tipo di tutore offre numerosi vantaggi, in quanto garantisce l'immobilizzazione articolare. Allo stesso tempo è comodo da indossare. Inoltre è resistente all'acqua e grazie alla sua robustezza protegge il dito da urti accidentali.

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Immagine di Forma: design di tutori su misura e stampati in 3D Liqcreate Premium White resina.

Questi sono solo alcuni esempi di come la stampa 3D stia cambiando l'industria medica e l'impegno di Forma è continuare a sviluppare soluzioni innovative per il trattamento e la cura dei pazienti. Scopri di più su questo progetto e altri progetti di Forma sul loro sito web www.3dforma.it, instagram oppure inviaci una mail a info@liqcreate. Com.