DT News - Italy - La stampa 3D in chirurgia orale e maxillo-facciale

Anisha Hall Hoppe, Dental Tribune International

mar. 16 maggio 2023

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BOSTON, USA/KARAJ, Iran: L’introduzione della stampa 3D in medicina ha migliorato i risultati in tutte le applicazioni chirurgiche riducendo costi, tempi chirurgici e migliorando l’affidabilità dei trattamenti. I ricercatori della Harvard School of Dental Medicine e della Alborz University of Medical Sciences in Iran hanno creato un pratico riassunto degli attuali progressi della stampa 3D nel campo della chirurgia orale e maxillo-facciale che offre ai medici una breve spiegazione della stampa 3D e uno sguardo più ampio su come questa tecnologia possa essere utilizzata per scopi specifici in chirurgia orale e maxillo-facciale.

I medici non hanno bisogno di avere una particolare conoscenza dell’ingegneria o della scienza dei materiali per poter utilizzare la stampa 3D nei loro piani di trattamento. In effetti, una semplice comprensione delle differenze tra le diverse metodologie di stampa 3D è un buon punto di partenza. Grazie all’imaging ad alta risoluzione, il medico deve solamente importare i dati in uno dei software di stampa 3D che elaborano e trasformano queste informazioni in un modello stampabile, senza richiedere al medico alcuna conoscenza CAD/CAM. Inoltre, i medici possono anche esternalizzare la pianificazione chirurgica virtuale e la fabbricazione di impianti chirurgici alle numerose aziende che ora offrono questi servizi.

Nella loro recensione, i ricercatori forniscono una semplice descrizione del ruolo della tecnologia CAD/CAM nella realizzazione di impianti e soluzioni chirurgiche. Modelli realizzati in 3D al computer e guide stampate anticipano la chirurgia in traumi maxillo-facciali e nelle ricostruzioni, riducendo i tempi chirurgici e assicurando, ad esempio, il corretto riposizionamento delle ossa. Le guide di taglio stampate migliorano i risultati chirurgici e, anche prima dell’intervento, i programmi CAD possono calcolare la simmetria nelle aree dei difetti ossei per il restauro con i dispositivi CAM.

Il potere della "visualizzazione"
I modelli stampati in 3D aiutano notevolmente la preparazione e la comunicazione del paziente, agevolando i medici a mostrare i risultati desiderati dell’intervento, soprattutto quando il trauma o l’area di ricostruzione è difficile da comprendere. Il CAD consente ai medici di lavorare anche con i genitori per preparare le correzioni necessarie, come in casi di palatoschisi, mentre il loro bambino è ancora nell’utero.

Questa semplicità di visualizzazione è particolarmente utile nelle procedure complicate come quelle della chirurgia ortognatica. Durante la procedura, le guide per l’osteotomia stampate assicurano che i segmenti ossei siano posizionati correttamente, che si evitino le radici dentali e i nervi e che si possano ottenere complicati movimenti asimmetrici quando lo si desidera. Inoltre, la stampa 3D di piastre in titanio completamente personalizzate all’anatomia del paziente garantiscono stabilità e resistenza costanti dell’osso.

Un’opzione più sicura
La stampa 3D ha anche fatto sì che la ricostruzione microvascolare non sia più necessaria nei casi ricostruttivi, poiché la raccolta e il trapianto di ossa sono ormai un ricordo del passato. Nella protesi maxillo-facciale, il rischio di infezione e ostruzione delle strutture anatomiche, tra le altre cose, sono già abbastanza impegnative senza dover affrontare problemi come la morbilità del sito donatore e l’aumento del dolore del paziente. Esistono diversi materiali stampabili in 3D disponibili per vari scopi di ricostruzione, biocompatibili ed economici, e software appositamente progettati possono facilmente rimodellare difetti o strutture ossee e facciali completamente mancanti per un risultato simmetrico, estetico e funzionale.

Materiali con incredibile resistenza e durata sono disponibili per scopi chirurgici, come per protesi articolari temporomandibolari. La ricostruzione della fossa e della componente mandibolare richiede materiali diversi che lavorano insieme favorendo una resistenza duratura. L’avvento delle guide stampate in 3D ha fatto sì che i pazienti non siano più sottoposti a interventi chirurgici multipli come succede per interventi quali la condilectomia e la sostituzione protesica. Gli autori sottolineano la necessità di ulteriori ricerche sulle nuove procedure che utilizzano alcuni dispositivi o soluzioni con scaffold, poiché mancano ancora informazioni su come le protesi su misura per il paziente influiscano sulla funzione muscolare e articolare nel lungo periodo.

L’uso di guide chirurgiche stampate in 3D per il posizionamento degli impianti dentali è ben documentato e ha dimostrato di ridurre drasticamente i tempi di intervento e gli errori che possono derivare dalla peforazione a mano libera. Anche la fabbricazione di impianti dentali mediante stampa 3D è oggetto di ricerche sempre più approfondite. Alcuni studi sui tassi di guarigione ossea per una molteplicità di strutture e materiali dell’impianto hanno indicato tassi elevati di successo, ma mancano evidenze cliniche a lungo termine.

L’ingegneria dei tessuti ossei ha mostrato notevoli progressi, con i ricercatori di tutto il mondo che hanno sviluppato soluzioni di scaffold basati su diverse combinazioni di design, fonti cellulari e biomateriali, tra gli altri, tutte su misura per l’anatomia specifica del paziente. C’è ancora molto da fare, e gli autori vedono un futuro luminoso per la ricerca sulla rigenerazione delle reti neurali e vascolari, sulla garanzia di proprietà meccaniche e altro ancora. Si tratta inoltre di un settore che non ha molta regolamentazione medica e che beneficerebbe di ulteriori studi clinici, soprattutto se si considerano i progressi attesi nei materiali sintetici bioattivi nei prossimi anni. Gli autori citano il successo di uno studio sulla stampata 3D di scaffold per il restauro del palato che ha utilizzato cellule stromali del midollo osseo raggiungendo una nuova crescita ossea nel 45% del volume del difetto dopo soli sei mesi.

Necessità di un curriculum aggiornato
La review evidenzia inoltre i vantaggi generali dell’utilizzo di modelli stampati in 3D nella formazione clinica, in particolare perché modelli realistici e di facile accesso possono essere stampati ovunque e possono essere personalizzati praticamente per qualsiasi situazione di trainig o di modello paziente. La stampa 3D con materiali morbidi e duri può, ad esempio, produrre un modello di palato e labbra realistico in un’unica stampa. I ricercatori stanno costantemente rivalutando la creazione di modelli basati su indagini di feedback tattile e sul realismo del modello rispetto alla realtà.

Oltre a un elenco dei materiali e delle relative applicazioni in chirurgia orale e maxillo-facciale, gli autori includono alcuni rischi associati alla stampa 3D, tra cui la necessità di un’ulteriore classificazione dei dispositivi. Essi osservano inoltre che i medici dovrebbero prendersi il tempo necessario per informarsi non solo sui costi associati della stampa 3D, ma anche sulla tecnologia specifica di cui avranno bisogno. Non tutti i materiali sono compatibili con tutte le stampanti, e tecnici qualificati sono indispensabili per le varie fasi del processo di stampa 3D. La stampa 3D di per sé comporta rischi di esposizione a sostanze chimiche o altre fonti nocive e dovrebbe essere eseguita con un’assistenza adeguata. Ci sono una miriade di fonti sull’argomento e un certo numero di aziende specializzate nell’aiutare i medici a utilizzare soluzioni chirurgiche stampate in 3D, in modo sicuro ed efficace.

Lo studio, intitolato “The impact of 3D printing on oral and maxillofacial surgery”, è stato pubblicato online il 14 aprile 2023 sul Journal of 3D Printing in Medicine, prima di essere inserito in un numero.

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