La stampa 3D per la diagnosi precoce di malattie e malformazioni reumatologiche presso l’ospedale universitario di Bonn

I medici sviluppano modelli economici dalla stampante 3D per l’insegnamento presso l’ospedale universitario di Bonn.

Bonn, 3 gennaio 2022 – I reumatologi possono utilizzare gli ultrasuoni per identificare e valutare i cambiamenti infiammatori nei vasi e nelle articolazioni causati da malattie reumatologiche. Ma questo va imparato. Per formare studenti e medici, un gruppo di lavoro interdisciplinare presso l’Ospedale universitario di Bonn (UKB) sta sviluppando modelli idonei di vasi e articolazioni dalla stampante 3D per l’ecografia. Il progetto è integrato da modelli 3D di bambini non ancora nati. L’obiettivo dei medici dell’UKB è promuovere la diagnosi precoce delle malattie reumatologiche e delle malformazioni nei bambini nel grembo materno.

Nel caso delle malattie reumatologiche, una corretta diagnosi è la chiave per una terapia efficace e personalizzata. L’ecografia, un metodo di imaging rapido e non invasivo, può essere utilizzato per visualizzare le strutture superficiali di un’articolazione, nonché tendini, muscoli, nervi e vasi sanguigni con una risoluzione maggiore rispetto alla risonanza magnetica (MRI). Quando si tratta di ecografia vascolare, Privatdozent Dr. Valentin S. Schäfer, capo di reumatologia e immunologia clinica presso la clinica medica III presso l’UKB, tra le altre cose sulla diagnosi dell’infiammazione cronica dei grandi vasi come l’arterite a cellule giganti. Le persone colpite soffrono principalmente di forti mal di testa, dolorabilità nella regione temporale, disturbi visivi e dolore durante la masticazione, così come frequenti perdite di peso e sudorazioni notturne. Senza una diagnosi precoce e quindi un trattamento rapido, può esserci anche il rischio di cecità. “Affinché i nostri studenti e reumatologi possano praticare una diagnosi dell’arteria temporale interessata mediante ecografia, non ci sono abbastanza pazienti con malattie acute”, afferma il reumatologo e internista Schäfer, descrivendo la sua motivazione per istituire il gruppo di lavoro interdisciplinare “Stampa 3D” .

Un’arteria ascellare o temporale dalla stampante 3D

Tre anni fa ha provato per la prima volta a riprodurre i primi vasi strato dopo strato con una stampante 3D molto semplice, ma la risoluzione spaziale non era sufficiente. Ecco perché recentemente ha utilizzato la stereolitografia con speciali resine resinose per visualizzare le strutture molto fini. Successivamente, il modello stampato è incorporato in una gelatina speciale, che corrisponde quasi all’ambiente naturale per un esame ecografico. Una pressione dall’arteria temporale, tecnicamente arteria temporalis, o l’arteria ascellare, tecnicamente arteria axillaris, dura circa dodici ore – e modulata uno a uno sul modello umano. “Siamo in grado di riprodurre l’ispessimento della parete vascolare tipico dell’arterite a cellule giganti nel modello ecografico in modo eccellente secondo tutti i dati ecografici pubblicati in Europa”, sottolinea Privatdozent Schäfer. All’UKB, i modelli 3D dell’arterite a cellule giganti sono già utilizzati nel tirocinio a blocchi e nell’elezione di reumatologia. Inoltre, i modelli sono attualmente in fase di test all’interno del gruppo ecografico europeo per l’imaging delle vasculiti dei grandi vasi, conosciute anche colloquialmente come reumatismi dei grandi vasi. È già apparsa una prima pubblicazione sulla fattibilità.

Inoltre, il gruppo di lavoro dell’Università di Bonn ha anche sviluppato modelli 3D di varie articolazioni come le articolazioni del ginocchio, del polso e delle dita per l’insegnamento degli ultrasuoni in reumatologia. Oltre all’ecografia articolare, gli studenti possono anche praticare la puntura, ovvero il posizionamento mirato di un ago, in un’articolazione sotto controllo ecografico.

Modello 3D di un feto alla 12a settimana di gravidanza

I modelli di feto artificiale sono stati creati in collaborazione con la ginecologia. “Utilizzando queste simulazioni 3D, possiamo modellare e quindi anche simulare tipici esami ecografici e possibili deviazioni patologiche”, afferma il dott. Florian Recker, docente presso il Centro di ostetricia e ginecologia dell’UKB. I medici di Bonn stanno attualmente lavorando alla stampa 3D di varie strutture nel cervello del feto, inclusa la trasparenza del collo. L’accumulo di liquido sotto la pelle nell’area del collo di un nascituro è importante quando si diagnosticano malformazioni dall’undicesima alla quattordicesima settimana di gravidanza.