La stampa 3d al servizio del medicale: in Toscana la prima stampante che replica i tessuti umani

Dopo l’arrivo nel settembre 2020 della Stratasys J750 DAP (Digital Anatomy Printer), stampante 3D in grado di riprodurre l’aspetto e la consistenza di organi e tessuti, facciamo il punto delle attività del centro Bio3Dmodel con il suo coordinatore, l’ingegner Giovan Battista Semplici, della CAD Manager Srl di Firenze, una delle aziende del SolidWorld Group.

Ingegner Semplici, parliamo subito della vostra stampante.
La Stratasys J750 DAP (Digital Anatomy Printer) è il primo modello in Europa che opera con resine fotosensibili ed è in grado di utilizzare, contemporaneamente e in un unico progetto, materiali diversi per consistenze e colori. Si tratta di una stampante 3D che, partendo da un’immagine TAC o di risonanza magnetica di pazienti reali, replica non solo la forma, ma anche la consistenza dei diversi tessuti umani, come muscoli, ossa, sistemi vascolari. Per esempio può replicare una mano completa, o un cuore, o un sistema vascolare con vene dello spessore di un millimetro e mezzo. Uno strumento che applica tecniche sofisticate abbinate a un software di analisi e segmentazione delle immagini mediche, che consente di creare un modello tridimensionale dell’organo su cui si deve intervenire. Tutto questo contribuisce in maniera determinante alla formazione dei medici, perché gli permette di fare training chirurgici specifici su particolari patologie.

Facciamo un passo indietro: può aiutarci a inquadrare meglio l’azienda.  
BIO3DModel è una divisione dedicata ai servizi per il mondo medicale di CAD Manager, azienda specializzata in soluzioni per la progettazione e stampa 3D, che fa parte del SolidWorld Group, gruppo leader nei servizi e innovazione in ambito 3D a tutto tondo. In particolare, CAD Manager è il rivenditore delle soluzioni per la stampa 3D professionale Stratasys, che dal 1995 offre servizi e consulenza alle aziende del Centro Italia.

L’azienda è specializzata nell’applicare le soluzioni dell’Additive Manufacturing in ambito medicale, può raccontarci le principali esperienze e collaborazioni.
Siamo una realtà che può contare su collaborazioni con importanti centri di ricerca del nostro territorio, come il gruppo TIP - Team per l’Innovazione di Processo e Prodotto del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Firenze, che opera attraverso il laboratorio T3Ddy, con l’Ospedale Pediatrico Meyer, e  con altri centri ospedalieri come Careggi, Siena, Massa, per offrire soluzioni di cura innovative e personalizzate, basate sull’utilizzo della stampa 3D e di procedure CAD 3D.  Altre esperienze molto importanti sono state portate avanti anche con il centro EndoCAS, centro di eccellenza dell’Università di Pisa per la chirurgia computer assistita, per lo sviluppo di simulatori pazienti-specifici ad alto dettaglio anatomico destinati al test di innovativi sistemi di navigazione operatoria. Ad esempio è stato sviluppato un simulatore cardiovascolare, con proprietà meccaniche realistiche e basso coefficiente d’attrito, per il test di strumentazione endovascolare sensorizzata sviluppata per la navigazione elettromagnetica di procedure d’impianto valvolare transcatetere. Inoltre è stato sviluppato un modello anatomico di testa, con la riproduzione multimateriale di cute, tessuti sottostanti e cranio, per il test di un nuovo approccio di neuronavigazione attraverso l’innovativo visore di realtà aumentata sviluppato nel contesto del progetto Europeo VOSTARS capitanato dal Professor Vincenzo Ferrari. Una delle più recenti collaborazioni è quella con un’azienda di Siena, la FFARMA, società che opera nel settore medicale per fornire ai professionisti della salute un servizio dedicato e customizzato per le terapie.

Le applicazioni della stampa 3D in ambito medico e chirurgico sono sempre di più una realtà. A che punto siamo nel nostro Paese, anche nel confronto con altri contesti. Vi chiediamo una fotografica attuale e di ipotizzare anche gli scenari futuri.
La fotografia attuale è legata soprattutto al test di dispositivi medici, alla formazione, come integrazione all’addestramento su cadavere, al training chirurgico pre-operatorio, dove si sta affermando come uno strumento molto utile e sempre più utilizzato, e anche alla spiegazione al paziente della procedura dell’intervento. Per il futuro, è plausibile anche un possibile sviluppo rispetto all’impiego dei materiali impiantabili, su misura e non, ci sono già esempi in campo protesico. Nel breve periodo, inoltre, la previsione di adozione di questa tecnologia, che è stata rilasciata solo da un anno, si lega alle sue applicazioni in ambito ospedaliero, sia all’interno di strutture sanitarie pubbliche che private.