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Protesi di ginocchio personalizzata e stampata in 3D: intervento innovativo in Humanitas

Per la prima volta al mondo in Humanitas è stata impiantata una protesi di ginocchio personalizzata e stampata interamente in 3D attraverso l’utilizzo di intelligenza artificiale, strumenti chirurgici personalizzati e l’assistenza intraoperatoria di sistemi computerizzati.

Lo studio che ha portato a questa innovazione clinica, è stato realizzato dal prof. Maurilio Marcacci, responsabile del Centro per la ricostruzione articolare del ginocchio di Humanitas e docente di Humanitas University e il suo team. L’obiettivo era ottenere una protesi innovativa a 360 gradi, dalla filosofia dell’impianto fino alla tecnologia utilizzata per realizzare la protesi. E’ stata applicata su un paziente che non avrebbe beneficiato appieno da una protesi tradizionale.

“Gli ultimi sviluppi della medicina rendono la personalizzazione delle cure un’opzione sempre più realistica e concreta. Anche l’ortopedia non fa eccezione, con studi che vanno dallo sviluppo di protesi con materiali sempre più innovativi e su misura per il paziente, fino all’utilizzo di cellule staminali che aiutano la rigenerazione dei tessuti e della cartilagine. Questo intervento è la conclusione di un progetto di ricerca che apre le porte ad interessanti opzioni terapeutiche a beneficio dei pazienti e che speriamo possa stimolare il lavoro di tutti i professionisti nel campo della scienza e della medicina per trovare applicazioni cliniche sempre più innovative” commenta il prof. Maurilio Marcacci.

L’intervento

I chirurghi del Centro per la ricostruzione articolare di Humanitas, in collaborazione con la start-up italiana Rejoint, vincitrice anche di un bando Horizon 2020 in ricerca e innovazione, hanno ideato una nuova procedura e stampato in 3D una protesi totale di ginocchio in lega di cromo cobalto.

Obiettivo, utilizzarla su un paziente che non avrebbe potuto trarre beneficio da una protesi tradizionale. Dopo una valutazione del quadro clinico e radiologico del paziente, infatti, era emerso che l’utilizzo di protesi tradizionali e di misure standard non avrebbero consentito un match perfetto con il ginocchio: per questo si è scelto di intervenire con l’impianto di una protesi personalizzata. Attraverso Tac e risonanza magnetica sono state rilevate le caratteristiche e i parametri anatomici del paziente, sulla base delle quali è stata disegnata la più corretta geometria, e in seguito è stata realizzata la protesi attraverso la stampa 3D, ricostruita fedelmente sulle dimensioni specifiche del suo ginocchio. Inoltre, attraverso una visione computerizzata in 3D e un sistema intelligente di algoritmi è stato effettuato un planning preoperatorio interattivo, fondamentale per facilitare il posizionamento e la definizione della corretta dimensione della protesi.

Il paziente è già stato dimesso e sta effettuando il normale decorso post-operatorio.

Con il prof. Marcacci hanno effettuato l’intervento anche il dott. Francesco Iacono e il dott. Tommaso Bonanzinga, specialisti in ortopedia del Centro per la ricostruzione articolare del ginocchio di Humanitas.

L’artroplastica del ginocchio, ovvero la ricostruzione attraverso una protesi totale del ginocchio è una procedura piuttosto comune: sono circa 4 milioni i casi all’anno nel mondo. “Fino ad oggi le protesi del ginocchio sono state progettate senza considerare l’anatomia specifica di ogni singolo paziente – ha spiegato il dott. Bonanzinga - di conseguenza alcune volte si può verificare qualche problema dopo l’intervento come lo sfregamento dei tendini tra dispositivi e tessuti molli, dolore o infiammazione. La realizzazione di una protesi personalizzata potrebbe ridurre queste problematiche, rendendo più breve il decorso post operatorio e migliorando la qualità di vita”.

Le tecnologie nella pratica di ogni giorno e nella formazione

I medici e tutti i professionisti del settore delle scienze mediche si confrontano quotidianamente con big data e apparecchiature sempre piu sofisticate, utilizzate dalla diagnostica all’intervento chirurgico. Si stanno infatti iniziando a utilizzare strumenti computerizzati utili al posizionamento della protesi, fino a tutori sensorizzati in grado di trasmettere informazioni al chirurgo o al fisioterapista, rendendo anche la riabilitazione personalizzata e costantemente monitorata “real time” attraverso una app.

“Con l’evoluzione della pratica medica, anche la formazione dei giovani medici, fisioterapisti e infermieri deve seguire lo stesso percorso. In quest’ottica, un approccio didattico che faciliti la contaminazione di competenze, affiancato all’uso della simulazione per esercitarsi in sicurezza, potrà permettere ai giovani di affrontare al meglio il loro futuro” conclude il prof. Marcacci.

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