Una tecnica innovativa di personalizzazione dell’intera procedura di sostituzione protesica di caviglia, che partendo dall’anatomia di ogni singolo paziente permette di costruire un impianto su misura in stampa 3D, è stata messa a punto grazie alla collaborazione tra chirurghi ortopedici e ingegneri dell’Istituto Ortopedico Rizzoli e dell’Università di Bologna.
Il professor Cesare Faldini, direttore della Clinica Ortopedica 1, ha coordinato l’equipe che ha eseguito al Rizzoli il 9 ottobre scorso l’impianto su un paziente di 57 anni, che aveva perso la funzionalità articolare in seguito a un incidente stradale. Gli esiti del trauma avevano modificato notevolmente la forma articolare, non rendendo possibile l’applicazione di una protesi articolare standard e lasciando l’artrodesi come unica opzione percorribile. Lo studio e la realizzazione di una protesi custom ha invece permesso di recuperare la funzionalità dell’articolazione. «L’intervento eseguito al Rizzoli – spiega il professor Faldini – rappresenta un’innovazione assoluta a livello mondiale perché è la prima volta che un impianto protesico per la caviglia a conservazione dell’isometria legamentosa viene costruito in stampa tridimensionale e impiantato con una tecnica a guide di taglio personalizzate che permettono di risparmiare tempo chirurgico e tessuto osseo in un paziente affetto da una distruzione articolare post-traumatica».
La procedura si è svolta in due tempi: il paziente ha eseguito qualche settimana prima dell’intervento un esame TC della caviglia, in posizione eretta. Da questo esame, un’attenta ricostruzione 3D ha permesso di ricavare un modello tridimensionale della gamba e del piede del paziente, tramite software e procedure sviluppati al Laboratorio di analisi del movimento del Rizzoli dal gruppo di ricerca dell’ingegner Alberto Leardini.
Chirurghi ortopedici e ingegneri biomedici hanno simulato l’intervento chirurgico al computer, lavorando su forma e dimensione di ogni componente protesica per venire incontro alle caratteristiche anatomiche specifiche del paziente, fino a trovare la combinazione ottimale delle componenti di astragalo e tibia. Una volta stabilita la geometria della protesi e il suo posizionamento ideale, è stato prodotto un corrispondente modello osseo e protesico in stampa 3D in materiale plastico, per le prove manuali finali. Raggiunto e verificato il risultato più soddisfacente sia per il chirurgo che per l’ingegnere, la protesi vera e propria per l’impianto finale è stata infine stampata in una lega di cromo-cobalto-molibdeno con la tecnologia Ebm (un fascio di elettroni fonde strato per strato la polvere metallica in base al file fornito dal Rizzoli).
Ultima fase del percorso, il ricovero del paziente: l’intervento chirurgico, nonostante la complessità legata alla presenza di una grave alterazione dell’anatomia, è stato reso meno invasivo dall’utilizzo di guide personalizzate, costruite sempre in stampa 3D e progettate a stampo sull’osso virtuale del paziente, che hanno permesso di rimuovere solo la esatta parte di cartilagine e osso accessori, risparmiando il tessuto osseo necessario per ospitare le componenti protesiche. Già a fine intervento, in sala operatoria, è stato possibile valutare il perfetto posizionamento e l’ottimo recupero dell’arco di movimento dell’articolazione della caviglia.
Anche il protocollo post-operatorio è stato personalizzato: riportare in movimento continuo un’articolazione bloccata da anni è complesso e ha richiesto un’intensa collaborazione con l’unità di Medicina Fisica e Riabilitativa del Rizzoli diretta dalla professoressa Maria Grazia Benedetti.
«La valorizzazione delle diverse competenze in ambito tecnologico, ingegneristico e medico, coordinate in un Irccs quale il Rizzoli, ha permesso di dare una risposta clinica di altissima innovazione a pazienti per i quali fino ad oggi la chirurgia non poteva nulla per migliorare la loro disabilità» ha commentato il direttore generale del Rizzoli Mario Cavalli.
Andrea Peren
Giornalista Tabloid di Ortopedia
