Stampa 3D dell’appendice atriale sinistra per migliori procedure di chiusura in chirurgia
Mia von Knorring, Areli Reyes e Brandon Mukai hanno recentemente presentato ” Procedura di stampa dell’appendice atriale sinistra ” alla Facoltà del Dipartimento di Ingegneria biomedica dell’Università Politecnica della California – San Luis Obispo come progetto senior. Esplorando l’uso di modelli medici stampati in 3D per migliorare gli aiuti visivi nelle procedure cardiache, gli studenti di ricerca hanno cercato di aiutare con la chiusura dell’appendice atriale sinistra.
La ricerca è incentrata sull’assistenza nella procedura di chiusura dell’appendice atriale sinistra di Watchman – un intervento chirurgico per il quale sono addestrati solo 100 chirurghi negli Stati Uniti, destinato a eliminare i detriti dall’appendice atriale sinistra che potrebbero causare un ictus. Con un modello 3D dettagliato, i fisiologi cardiaci sono più in grado di dimensionare e posizionare il dispositivo. Lo studio è iniziato con alterazioni dell’algoritmo originale del Dr. Chris Porterfield, e poi un progetto 3D finale tratto da scansioni CT, segmentato e stampato in 3D con PLA e PVA su una stampante 3D Ultimaker (con un costo finale di $ 118,94 al netto delle tasse e spedizione).
Questo non è solo uno studio di ricerca che esplora la fattibilità, ma spiega come creare il modello 3D dall’inizio alla fine, usando l’affettatrice 3D, spiegando l’uso corretto della densità dei pixel e la comprensione delle varianze basate sui parametri di scansione CT. Alla fine, gli studenti di ricerca hanno spiegato che avrebbero incluso un intervallo di soglia più esteso, consentendo personalizzazioni a seconda dell’atrio sinistro e dell’appendice.
Hanno anche aggiunto che in un uso successivo, i materiali di stampa 3D che sono più simili ai tessuti sarebbero un miglioramento:
“Il materiale più flessibile è clinicamente rilevante e potrebbe consentire ai medici di vedere la compressione che Watchman potrebbe causare sull’appendice per garantire che il dispositivo sia dimensionato correttamente. Molte sezioni della procedura creano variabilità che potrebbero cambiare i risultati della procedura “, hanno affermato gli autori.
“Avevamo lo stesso assistente di laboratorio che stampava tutti i nostri modelli, ma ha creato alcuni parametri e caratteristiche della stampante per tutte le sue stampe che potrebbero cambiare tra operatori. Per mitigare questo rischio, abbiamo registrato tutti i parametri importanti nella nostra procedura. La variabilità potrebbe anche verificarsi quando l’anatomia viene ritagliata. Gli operatori potrebbero rimuovere troppa anatomia necessaria o includere più anatomia per creare un modello più grande. In alcuni pazienti, le arterie polmonari si trovano vicino all’appendice atriale sinistra. “
Gli autori chiariscono anche che questi tipi di taglio e stampa 3D sono validi per una vasta gamma di altre applicazioni e in altri esercizi cardiaci come il dimensionamento delle valvole cardiache.
Le linee guida per l’uso del modello sono incluse nel documento e una richiesta di feedback degli utenti, che finora è stata presa sia dal Dr. Porterfield che dalla sua specialista clinica Sarah Griess.
“Tutti i confronti avevano un valore di p <.05, a conferma della ripetibilità e della riproducibilità di queste caratteristiche> a conferma della ripetibilità e della riproducibilità di queste caratteristiche. Tuttavia, le misurazioni della profondità hanno comportato una valvola p di 0,036 tra gli operatori. Questa discrepanza potrebbe essere dovuta alla difficile misurazione dell’angolo “, hanno concluso i ricercatori.
“Poiché i modelli anatomici sono curvi e di forma irregolare, è stato difficile misurare la profondità in modo coerente tra i modelli. La mancanza di coerenza nella rimozione del PVA potrebbe anche causare il fallimento di questa specifica di progetto. Su alcuni modelli, il PVA rimaneva ancora in piccole cavità dopo il completamento della post-elaborazione, anche se abbiamo cercato di rimuovere il più possibile. Anche se esiste un’incoerenza tra gli operatori nella misurazione della profondità, la profondità non è una misurazione critica per il dimensionamento di Watchman. “
