I modelli tridimensionali di anatomia progettati e stampati all’Anschutz Medical Campus dell’Università del Colorado stanno aiutando i chirurghi a eseguire ricostruzioni del seno più rapidamente ed efficacemente. Questi modelli, creati da Nicholas Jacobson, un ricercatore di design presso il centro di innovazione di CU Inworks, hanno portato a una riduzione del tempo operatorio di 45 minuti. Sono stati specificamente progettati per supportare i chirurghi nella esecuzione di una procedura di ricostruzione del seno nota come lembo libero DIEP che prevede il trasferimento di tessuti dall’addome al seno.
“Il lembo DIEP free è un tipo di ricostruzione mammaria autologa. Durante la procedura, raccogliamo il tessuto in eccesso del basso addome basato su speciali vasi sanguigni chiamati perforatore epigastrico inferiore profondo”, spiega Christodoulos Kaoutzanis, MD, assistente professore di chirurgia plastica e ricostruttiva. “Questo vaso ha rami più piccoli che forniscono sangue alla pelle e al grasso in quella regione. Per ogni paziente isoliamo i rami più appropriati che meglio irrorano il tessuto che vogliamo innestare nel torace”.
I chirurghi utilizzano un modello 3D per prendere decisioni sulla procedura di ricostruzione del seno. Solitamente questa decisione viene basata su una TAC, ma il modello 3D offre una visione più precisa della disposizione dei vasi sanguigni e può essere utilizzato sia prima che durante l’intervento. Per ogni paziente viene creato un modello unico basato sull’imaging.
“Una volta che hai il modello, non solo puoi capire meglio il corso delle navi in tre dimensioni, ma non devi nemmeno tornare indietro alla scansione e perdere tempo”, dice Kaoutzanis. “Puoi solo dare un’occhiata al modello. Volevamo vedere se potevamo utilizzare questo metodo per abbreviare la durata dell’intervento chirurgico, in modo sicuro ed efficace”.
La procedura di ricostruzione del seno basata su modello ha portato a un significativo risparmio di tempo in sala operatoria. Dalla sua introduzione presso la CU Surgical Clinic nel dicembre 2021, è stata un successo, riducendo il tempo in sala operatoria di 45 minuti e il rischio per i pazienti durante l’intervento chirurgico.
“Avevamo condotto uno studio in cui abbiamo randomizzato i pazienti con DIEP con un lembo libero a nessuna scansione o a una TAC, e siamo stati in grado di dimostrare che la TAC ha ridotto il tempo operatorio”, afferma il dott. David Mathes, Direttore e Professore di Chirurgia Plastica e Ricostruttiva. “Abbiamo ipotizzato che con questi modelli 3D potremmo ridurre ulteriormente i tempi chirurgici consentendo una pianificazione ancora migliore”.
Nicholas Jacobson, specializzato in creazioni 3D di anatomia umana, sospettava che i modelli 3D sarebbero stati utili nella chirurgia del lembo DIEP. In collaborazione con i chirurghi della CU, ha sviluppato 12 modelli diversi prima di trovare la versione più adatta alle loro esigenze. Questi modelli vengono creati circa una settimana prima dell’intervento e forniti ai chirurghi il giorno della procedura per familiarizzare con l’anatomia del paziente. I chirurghi utilizzano i modelli per determinare il percorso migliore per l’intervento. I pazienti possono anche portare a casa i modelli dopo l’operazione, se lo desiderano.
“È quasi come dare vita alla TAC quando la portiamo in tre dimensioni”, afferma Jacobson. “Inizialmente il nostro team ha impiegato circa 10 ore per creare un modello. Abbiamo accorciato considerevolmente questo periodo di tempo, così ora ne abbiamo bisogno solo della metà circa. Possiamo farlo in tempi relativamente brevi ora”.
I modelli 3D non sono solo utili per i chirurghi durante la procedura, ma anche importanti strumenti educativi per i residenti chirurgici, secondo Jacobson. Questi modelli offrono una comprensione più profonda su come funziona esattamente la procedura.
“Sento spesso dai residenti che apprendono questo intervento chirurgico che il modello è molto utile per capire cosa sta succedendo”, afferma Jacobson. “Ti offre una panoramica completa. Molti studenti che vengono qui adesso sono abituati a vedere le cose in 3D; fa parte della loro formazione. Questo li aiuta davvero.
Con i modelli stampati in 3D dimostrati efficaci nella ricostruzione del seno, i chirurghi stanno ora esplorando il loro potenziale per altri interventi chirurgici, tra cui la chirurgia oculare e gli interventi di riassegnazione di genere.
“Riteniamo che questa sia solo la punta dell’iceberg di ciò che possiamo fare”, afferma Jacobson. “Questo è uno studio meraviglioso per dimostrare che c’è un vantaggio. La collaborazione tra un designer e un medico è molto potente. Dare loro il potere del design per creare gli strumenti di cui hanno bisogno è fantastico. Ogni volta che li incontro, parliamo di un nuovo percorso da intraprendere.
