Impianti spinali 3D: uno sguardo al futuro
Nella loro ricerca dell'ultimo progresso medico per ripristinare la salute delle spine dei loro pazienti, i chirurghi possono iniziare a cercare una stampante per le risposte. Una stampante 3D, cioè. La tecnologia di stampa 3D consente al chirurgo di progettare una protesi che si adatta perfettamente al corpo di un paziente. Date le sensibilità della colonna vertebrale, le possibilità per gli impianti spinali 3D sono particolarmente intriganti.
Il Dr. Ralph Mobbs, un neurochirurgo a Sydney, in Australia, è il primo chirurgo al mondo a impiantare un impianto spinale stampato in 3D. Dopo aver rimosso un tumore al collo di un paziente con cordoma, una rara forma di cancro alla colonna vertebrale, inserì l'impianto perfettamente adattato per ripristinare con successo la stabilità della colonna vertebrale del paziente.
Il Dr. Mobbs ritiene che molte altre procedure di questo tipo siano all'orizzonte e ha condiviso i suoi pensieri sugli impianti spinali 3D con SpineUniverse di seguito.
La foto sopra mostra un impianto 3D personalizzato per ricostruire una vertebra distrutta da un tumore spinale. Usato con permesso, © Neuro Spine Clinic, Dr. Ralph Mobbs, Neurochirurgo, NSW Australia.
Quali sono i principali vantaggi dell'utilizzo di impianti spinali 3D rispetto ad altri impianti (come un disco artificiale)?
Dr. Mobbs: la maggior parte degli impianti spinali viene inserita per stabilizzare le ossa della colonna vertebrale per correggere un problema, quindi fondere insieme le ossa. Utilizziamo impianti "pronti all'uso", realizzati in una varietà di dimensioni e forme, per soddisfare la maggior parte dei problemi spinali che affrontiamo come chirurghi.
A volte, vediamo problemi insoliti, come una deformità congenita, una grave degenerazione spinale o la distruzione della colonna vertebrale da un tumore. Questi problemi sono difficili o impossibili da ricostruire con un impianto standard. È qui che la stampa 3D di impianti personalizzati, realizzati appositamente per il paziente, diventa una realtà.
Il vantaggio principale degli impianti spinali 3D è che possiamo stampare un impianto unico che è specificamente progettato per adattarsi perfettamente a un difetto per correggere un problema. In prospettiva, attualmente sono in corso ricerche sulla stampa 3D di dischi artificiali.
Quali sono i principali limiti degli impianti spinali 3D?
Dr. Mobbs: Gli svantaggi degli impianti 3D possono essere ridotti a quattro cose:
- Costo . Poiché l'impianto è progettato e stampato per un singolo paziente e solo per l'operazione, può essere costoso rispetto a un impianto standard.
- Tempo di pianificare e stampare l'impianto . Gli impianti iniziali stampati in 3D specifici del paziente ci hanno impiegato da due a tre mesi per progettare e stampare. Con i miglioramenti apportati al software CAD (computer-aided design) realizzato appositamente per la progettazione medica, insieme a macchine da stampa più veloci, questa volta è stato notevolmente ridotto.
- Quadro normativo per l'approvazione della protesi personalizzata . Non esiste ancora un quadro standardizzato per l'approvazione di impianti spinali specifici del paziente.
- Accettazione del chirurgo . Molti chirurghi non si sentono a proprio agio nel progettare e impiantare una protesi spinale personalizzata. Questo cambierà rapidamente man mano che cresce la domanda di impianti specifici per il paziente.
La foto sopra mostra un impianto 3D personalizzato per ricostruire una vertebra distrutta da un tumore spinale. Utilizzato con permesso, © Neuro Spine Clinic, Dr. Ralph Mobbs, Neurochirurgo, NSW Australia.
C'è una differenza nella durabilità in un impianto spinale 3D rispetto a più impianti spinali tradizionali?
Dr. Mobbs: No, non vi è alcun problema di durabilità o biocompatibilità degli impianti spinali 3D. Gli impianti spinali specifici del paziente sono realizzati esattamente con gli stessi materiali degli impianti standard. La grande differenza è che gli impianti stampati in 3D sono realizzati per adattarsi perfettamente per un paziente specifico e un problema specifico.
Data la novità di questa tecnologia, come si discute degli impianti spinali 3D con pazienti che potrebbero essere scettici?
Dr. Mobbs: Ho eseguito più casi utilizzando protesi stampate in 3D, quindi mostro ai pazienti modelli di precedenti operazioni che ho eseguito. Dopo aver visto un modello di ricostruzione complicata, lo ottengono. Spiego i vantaggi significativi e che i materiali nell'impianto sono gli stessi di altri impianti approvati.
Ci sono situazioni correlate al trattamento della colonna vertebrale o considerazioni speciali del paziente in cui un impianto spinale 3D non sarebbe appropriato?
Se un paziente richiede un'operazione urgente e non abbiamo tempo per pianificare, progettare e stampare un impianto personalizzato, questa tecnologia non è appropriata. Ma, in futuro, è probabile che ogni ospedale disponga di una stampante e gli impianti personalizzati potrebbero essere disponibili in diverse ore o meno.
Per far avanzare questa tecnologia, è necessario che ci siano progressi nel software per accelerare il processo di progettazione CAD e renderlo accessibile ai chirurghi della colonna vertebrale ovunque. Questa è roba davvero eccitante!
La foto sopra mostra gli impianti di sostituzione vertebrale stampati in 3D in preparazione all'intervento chirurgico su una colonna vertebrale cancerosa. Usato con permesso, © Neuro Spine Clinic, Dr. Ralph Mobbs, Neurochirurgo, NSW Australia.
