Stampa tridimensionale nelle cardiopatie strutturali e negli interventi

L’Università cinese di Hong Kong studia la stampa 3D per le malattie cardiache

Nella recente pubblicazione ” Stampa tridimensionale nelle cardiopatie strutturali e negli interventi “, gli autori Yiting Fan, Randolph HL Wong e Alex Pui-Wai Lee, tutti dell’Università cinese di Hong Kong , esplorano il potenziale della stampa 3D nel mondo della medicina, così come la cardiologia, e più specificamente, la cardiopatia strutturale (SHD).

SHD causa problemi come:

Stenosi aortica
Rigurgito mitralico
Difetto del setto atriale
Coaguli di appendice atriale sinistra (LAA)
L’imaging convenzionale è limitato, mentre l’emergere di modelli stampati in 3D consente ai professionisti medici di passare dalla ricostruzione mentale delle immagini 2D a una comprensione più complessa della patologia.

Mentre la stampa 3D continua a farsi strada nel regno della medicina, i modelli vengono utilizzati per:

Trattamento guida
Simulazione procedurale
Facilitare la ricerca emodinamica
Migliorare la formazione interventistica
Promuovere la comunicazione paziente-clinico
Per creare un modello medico, le immagini devono essere raggiunte, i dati devono essere elaborati e l’oggetto deve essere stampato in 3D.

“Le fonti di imaging più comunemente utilizzate per SHD sono l’ecocardiografia, la tomografia computerizzata (CT) e la risonanza magnetica (MRI)”, affermano i ricercatori. “Altre modalità, come la tomografia ad emissione di positroni, la TC ad emissione di singolo fotone e la CT a fascio di cono, sono meno comunemente utilizzate. Tutte le immagini devono utilizzare il formato DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine).

Una gamma di materiali è sia popolare che possibile per la fabbricazione di modelli medici:

“La stampa multi-materiale mediante getti di materiale viene sempre più utilizzata per creare strutture cardiache. Diversi componenti di tessuto sono stati stampati con diverse trame. Ad esempio, una valvola aortica è stata stampata con materiale di stampa flessibile e le calcificazioni attaccate alle valvole sono state stampate rispettivamente con materiale di stampa duro ”, riportano gli autori.

Ci sono ancora continue sfide nella creazione di modelli medici, “nonostante l’entusiasmo nell’applicazione della medicina cardiovascolare con stampa 3D”. Sebbene vi sia un’evidente mancanza di standard tecnici, principalmente a causa della novità della tecnologia, gli autori sottolineano anche che ci sono ancora problemi di accessibilità economica, insieme a “scarse prove del beneficio clinico aggiunto”.

È necessaria una maggiore precisione, insieme a una migliore standardizzazione dell’acquisizione dei dati e delle tecniche di post-elaborazione. Mentre è necessaria una ricerca più approfondita nella creazione e nell’uso di modelli e guide chirurgiche, lo sono anche i confronti per offrire informazioni migliori e creare standard di settore. Gli autori hanno anche raccomandato un flusso di lavoro più snello.

“Le proprietà meccaniche dei materiali stampati in 3D, come la resistenza alla trazione, l’elasticità, la flessibilità, la durezza e la durata, rivestono la massima importanza per le applicazioni cardiovascolari. La maggior parte delle applicazioni cardiovascolari segnalate finora ha utilizzato materiali con proprietà che non sono state meticolosamente confrontate con il tessuto cardiovascolare che stanno imitando. La convalida delle proprietà dei materiali stampati in 3D contro i tessuti dei pazienti umani reali è importante per garantire che la simulazione procedurale sia realistica “, concludono gli autori.

“Sono necessari ulteriori sforzi nella standardizzazione tecnica e nella valutazione clinica di ulteriori vantaggi e rapporto costo-efficacia della stampa 3D per portare questa tecnica promettente nella realtà clinica.”