La tecnologia open source consente il tavolo chirurgico stampato in 3D
Il progetto guidato dalla Western Engineering  apre la strada a una maggiore accessibilità e accessibilità all’assistenza sanitaria
 
Il costo di un lettino per frattura chirurgica generalmente costa più di $ 250.000. Un team guidato da Western Engineering ha progettato e sviluppato un nuovo prototipo stampato in 3D utilizzando hardware open source. Illustrazione presentata da Joshua Pearce.
 
Un progetto di collaborazione tra Western Engineering e la Michigan Tech University è riuscito a costruire un lettino per fratture chirurgiche funzionale stampato in 3D a una frazione di quanto costerebbe normalmente.

Il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista ad alto impatto PLOS ONE, delineando tecniche innovative passo dopo passo per costruire un tavolo operatorio funzionalmente comparabile utilizzando hardware open source e stampa 3D.

Lo studio potrebbe avere un impatto significativo nel mondo in via di sviluppo, dove l’onere finanziario delle apparecchiature mediche è una barriera all’accesso universale all’assistenza sanitaria. Il costo capitale di un lettino per frattura chirurgica, ad esempio, costerebbe generalmente più di $ 250.000.

Giosuè Pearce
Joshua Pearce, John M. Thompson Chair in Information Technology and Innovation presso la Western University, e i suoi collaboratori presso la Western Engineering e la Michigan Tech University, hanno utilizzato una stampante 3D desktop open source e realizzato i componenti necessari per il conveniente tavolo chirurgico in un poco più di una settimana di stampa continua.

Il tavolo operatorio finale costruito costa poco meno di $ 4.000, ovvero un risparmio del 98,5% rispetto ai sistemi disponibili in commercio. Pearce ha affermato che questo non solo aumenta radicalmente l’accessibilità, ma anche l’accessibilità.

“Vogliamo che tutti nel mondo abbiano cure mediche convenienti e questo è un passo sulla strada per arrivarci”, ha affermato Pearce. “E se aiutiamo coloro che sono finanziariamente meno fortunati con l’acquisizione di apparecchiature mediche ad alte prestazioni, realizzeremo anche strumenti medici migliori per noi stessi a un costo inferiore, quindi davvero tutti vincono”.

Disponibilità in tutto il mondo

Nove delle priorità della Banca Mondiale per procedure chirurgiche convenienti che dovrebbero essere universalmente disponibili sono le procedure ortopediche. Gli esempi includono il trattamento delle fratture, il posizionamento di fissatore esterno/uso della trazione, escarotomia/fasciotomia, amputazioni correlate a traumi, riparazione della deformità del piede torto, drenaggio dell’artrite settica e debridement dell’osteomielite.

Il lettino per fratture chirurgiche open source può aiutare i chirurghi a completare un’ampia gamma di procedure ortopediche, nonché procedure chirurgiche generali, procedure ginecologiche e parto. Utilizza materiali ampiamente disponibili in tutto il mondo e i componenti speciali richiesti sono facilmente stampati in 3D.

Assemblaggio finale del lettino chirurgico per frattura. (Foto inviata)
“Open-source” si riferisce alla licenza per un design pubblicamente accessibile che chiunque può modificare, utilizzare e condividere.

“I progetti possono essere condivisi digitalmente e replicati con la produzione digitale come la stampa 3D in qualsiasi parte del mondo. Siamo proprio all’inizio di una rivoluzione manifatturiera decentralizzata”, ha affermato Pearce.

“A partire da ora, la maggior parte delle cose che hai in casa, dai giocattoli ai gadget da cucina, hanno già modelli CAD (computer aided design) disponibili gratuitamente da scaricare e replicare con gli strumenti giusti. Puoi sostenere economicamente la stampa in 3D dei tuoi giocattoli e gadget, ma questo studio si occupa di diversi livelli, per fornire un percorso verso strumenti medici di alto valore”.

Crollo sanitario

A causa in parte dell’inaccessibilità del tavolo operatorio, gli interventi chirurgici in molte località sono limitati. Gli operatori sanitari non hanno sempre l’aiuto e la tecnologia disponibili per eseguire anche semplici procedure. Un lettino per fratture aiuta a posizionare il paziente durante l’intervento chirurgico, liberando gli operatori sanitari dal tenere il paziente in posizione durante l’esecuzione di una procedura. Questi tavoli chirurgici proposti a basso costo aiuteranno. E la parte migliore del fatto che siano open-source è che possono essere migliorati e costruiti in modo ancora più conveniente. In effetti, questa è la speranza.

“La tecnologia medica è assurdamente costosa. Un modo in cui possiamo aiutare a ridurre i costi è consentire a tutti i produttori di costruirli, venderli direttamente e integrare alcune delle innovazioni, come l’uso delle parti radiotrasparenti stampate in 3D che abbiamo realizzato nei loro progetti”, ha affermato Pearce. “Questo non è in alcun modo il tavolo finale della frattura. Sono sicuro che qualsiasi ingegnere decente potrebbe esaminarlo e renderlo un po’ migliore ed è esattamente ciò che dovrebbe fare: essere un punto di partenza su cui altre persone possono costruire”.

Idealmente, questo design del tavolo è utile per gli ospedali che altrimenti potrebbero non essere in grado di permetterselo. E poiché il design del tavolo è disponibile gratuitamente, il tavolo può essere costruito, utilizzato e riparato sul posto. Quando i chirurghi e altri operatori sanitari trovano la necessità di ulteriori allegati e modifiche, possono aumentare la funzionalità del design, progettando essi stessi una modifica o descrivendo ciò che vorrebbero vedere nel design e facendo in modo che altri contribuissero a questi disegni.

“Otteniamo tutti attrezzature superiori in questo modo”, ha affermato Pearce.

Il tavolo per fratture open source può essere regolato in altezza da 90 a 116 cm e inclinato di +/-15 gradi. L’altezza delle gambe varia da 31 a 117 cm, i braccioli e il poggiapiedi hanno entrambi una gamma di 180 gradi, la trazione del piede ha una gamma di 54 cm e le gambe possono essere regolate da 55 a 120 gradi. Geometricamente flessibile per consentire un’ampia gamma di interventi chirurgici comuni, il tavolo operatorio open source ha una capacità di peso di oltre 130 kg, è radiotrasparente (permeabile ai raggi X) nelle zone chirurgiche ed è completamente modulare e aggiornabile.

Il lettino è regolabile meccanicamente, quindi non richiede elettricità, tuttavia, il personale chirurgico dovrà essere formato su come eseguire le regolazioni necessarie durante l’intervento chirurgico.

Disuguaglianze sanitarie globali

Questo ambizioso progetto proviene dal team di innovazione biomedica frugale occidentale, che sta sviluppando modi per rimediare alle disuguaglianze nella salute canadese e globale progettando, sviluppando, testando e implementando dispositivi biomedici che soddisfino le esigenze delle comunità in cui sono più necessari.

Il team è uno dei 24 progetti di cambiamento che hanno ricevuto sovvenzioni per un totale di 13,3 milioni di dollari la scorsa primavera. Fa parte di un unico fondo strategico da 20 milioni di dollari che Western ha annunciato nel budget dell’anno scorso per supportare le aree chiave del piano strategico dell’università Towards Western a 150.

Gli autori dello studio, Open Source Surgical Fracture Table for Digitally Distributed Manufacturing , sono Pearce, Jennifer Bow, Nicole Gallup e Seyyed Ali Sadat.

Foto: Joshua Pearce

Di Fantasy

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