Sviluppo di simulatori paziente specifici per procedure vascolari tramite l'applicazione di nuovi materiali e tecniche di stampa 3D per il training del personale sanitario e lo studio pre-operatorio dei casi a maggior complessità”

ABSTRACT:

Il Progetto ha avuto l’obiettivo di sviluppare simulatori per accessi vascolari con metodiche e materiali innovativi per rispondere alla crescente domanda di sistemi di simulazione non virtuali da parte di aziende sanitarie e università.

Le attività si sono svolte in varie fasi.

Fase Clinica: i clinici in sede di riunioni multidisciplinari, hanno individuato i casi più significativi da studiare e da proporre all’azienda. Hanno inoltre individuato le criticità delle procedure su paziente, in modo da implementare il training sui simulatori. Hanno eseguito incontri regolari con l’azienda per discutere dell’andamento del progetto, indirizzare la produzione dei simulatori e risolvere le criticità emerse. Hanno infine valutato i diversi prototipi creati dall’azienda fino ad arrivare al prodotto finale che è risultato conforme alle aspettative e agli obiettivi del progetto.

Fase tecnologica di produzione: nello sviluppo dei modelli di simulazione, l’azienda (LP Tech) si è concentrata sulla ricerca di sistemi di produzione mista che facilitassero il processo produttivo, confermandone affidabilità e ripetibilità.

Per ottenere ciò, ha coinvolto alcuni esperti di stampa 3D e gestione dei materiali tecnici, unitamente alle competenze interne sulla lavorazione del silicone e la creazione di stampi.

Attraverso la prototipazione rapida, è riuscita a creare modelli e stampi per le forme definitive prodotte mediante lavorazione artigianale e digitale.

I processi di stampa 3D sono stati ottimizzati nel corso della durata del progetto. Si è svolta una sperimentazione sull’impiego di vari materiali che riproducessero anatomicamente distretti corporei differenti.

Il risultato finale si è ottenuto con l’utilizzo di:

• poliuretano espanso, di varia densità, per replicare la consistenza di adipe e muscolo;

• silicone biomedicale di medio shore, usato per ricoprire il poliuretano, uniformando la colorazione e rendendola più similare a quella della cute;

•silicone biomedicale di basso e medio-basso shore per allineare la consistenza dell’apparato circolatorio.

Le forme sono state prima riprodotte con modelli test senza seguire l’anatomia di un particolare distretto. In seguito, sono stati svolti test su forme progressivamente più complesse e rappresentanti l’anatomia dei distretti specifici.

Si sono inoltre gettate le basi per lo sviluppo futuro di dispositivi di simulazione su misura paziente-specifico partendo dalle immagini di TC o RM.

Risultati attesi:

Il simulatore ricrea una zona anatomica accessibile per necessità terapeutiche, composta da una struttura rigida e una porzione intercambiabile realizzata in silicone biomedicale contenente modelli 3D di vasi. I simulatori serviranno sia per il training del personale meno esperto, sia per la riproduzione di casi complessi per chirurghi più esperti. Inoltre, grazie ai materiali utilizzati, il dispositivo sarà adatto all'accesso ecoguidato.

Dal punto di vista dei benefici nei confronti delle imprese del territorio, il progetto ha permesso di acquisire e migliorare il processo produttivo di un nuovo prodotto per l’azienda LP Tec, che sarà immesso nel mercato e potrà portare all’espansione dei possibili clienti dell’azienda stessa (ospedali, università, enti sanitari privati). Il progetto ha inoltre permesso anche di ridurre i costi dei modelli, comportando una maggior competitività sul mercato dei simulatori.