Sostituzione di caviglia con protesi da stampa 3D

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Le fratture di caviglia traumatiche riguardano, in gran parte dei casi, individui giovani e determinano un’alterazione di tutta l’articolazione che rende impossibile la sostituzione con protesi standard: queste ultime, infatti, sono pensate per essere posizionate in un’articolazione che ha conservato i normali rapporti con le strutture circostanti.
Un paziente con un danno così esteso alla caviglia deve quindi seguire un iter di cura intenso che non riesce a ridurre il dolore o a migliorare la funzionalità articolare, determinando un’accentuata zoppia.

Una soluzione è l’artrodesi, che presuppone comunque una perdita di movimento tra due parti dell’articolazione che porta poi esiti negativi sulle altre articolazioni del piede.

Grazie alla collaborazione tra l’Istituto Ortopedico Rizzoli e l’Università di Bologna questo problema potrebbe essere superato.
Lo scorso ottobre è stato condotto il primo intervento di sostituzione di caviglia con una protesi su misura stampata in 3D.
Il ricevente è un paziente di 57 anni che aveva perso la mobilità articolare a causa di un incidente stradale.

La protesi realizzata con stampa 3D

«Questo intervento rappresenta un’innovazione a livello mondiale», spiega il prof. Cesare Faldini, direttore della Clinica Ortopedica 1 dell’Istituto, «perché è la prima volta che un impianto protesico di caviglia a conservazione dell’isometria legamentosa viene costruito in stampa 3D 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 prima fase dell’intervento è servita a costruire la protesi 3D: il paziente è stato sottoposto a TAC della caviglia, in posizione eretta, per ricavare un modello 3D della gamba e del piede.
Questa fase è stata possibile grazie a software e procedure sviluppati al Laboratorio di Analisi del Movimento del Rizzoli dal gruppo di ricerca dell’ing. Alberto Leardini.
Si è poi passati alla fase di simulazione, in cui chirurghi ortopedici e ingegneri biomedici hanno valutato la forma e la dimensione di ogni componente protesica per rispondere alle caratteristiche anatomiche del paziente.
Stabilita la geometria migliore e il suo posizionamento ideale, si è passati a produrre un modello protesico in stampa 3D, in materiale plastico, per le prove manuali finali.

Da qui si è passati alla realizzazione della protesi vera e propria, stampata in una lega di cromo-cobalto-molibdeno con la tecnologia EBM sulla base del file fornito dal Rizzoli.

La seconda parte del percorso è stato l’intervento vero e proprio, reso meno invasivo dall’uso di guide personalizzate, anch’esse ottenute da stampa 3D e progettate a stampo sull’osso virtuale del paziente: ciò ha permesso di rimuovere solo la parte di cartilagine e osso accessori, risparmiando il tessuto osseo necessario per ospitare le componenti protesiche.

Concluso l’intervento, è stata necessaria una complessa fase di riabilitazione perché l’articolazione era bloccata da anni e qui è entrata in gioco l’Unità di Medicina Fisica e Riabilitativa del Rizzoli diretta dalla prof.ssa Maria Grazia Benedetti.

Mario Cavalli, direttore generale dell’Istituto Ortopedico Rizzoli, ha sottolineato il valore di questa strategia: «pensata per pazienti resi disabili da gravi incidenti che hanno compromesso irrimediabilmente la funzione articolare della caviglia, è anche frutto della collaborazione tra il Rizzoli e gli Istituti di Anatomia e di Ingegneria dell’Università di Bologna.
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 alta innovazione a pazienti per i quali fino a oggi la chirurgia non poteva nulla per migliorare la loro disabilità».

A tre mesi dall’intervento il paziente è ora in grado di camminare.

Stefania Somaré

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