Una tecnica all’avanguardia
Il processo di realizzazione inizia con una TAC della caviglia (tc caviglia) o una risonanza. Questa viene trasformata in un modello tridimensionale della gamba e, successivamente, in file (formato STL o analogo) compatibile con la stampante 3D che produrrà la protesi su misura stampata in 3D.
Perché serve una TAC in carico
La qualità dell’imaging è fondamentale:
- Se la TAC è eseguita con il paziente sdraiato, si perde la prospettiva dell’allineamento reale sotto carico.
- Una caviglia in valgo o in varo può apparire “corretta” da sdraiati, portando a un errore su misura invece che a un vantaggio su misura.
È quindi indispensabile eseguire una TAC in carico per progettare correttamente.
In foto: Immagini eseguite con TAC in carico di un paziente con difetti focali alla caviglia prima dell'intervento di protesi 3D.
Il ruolo della progettazione ingegneristica
La progettazione è affidata a un team di ingegneri, che interpreta le immagini e definisce la nuova articolazione.
Nella caviglia artrosica, distinguere tra anatomia originaria e deformità secondaria non è semplice: se il progetto è eseguito solo da ingegneri e validato dal chirurgo in fase finale, si rischiano errori di allineamento.
Limitazioni principali
Le limitazioni dipendono dalle modalità di progettazione, ma anche dai materiali disponibili.
- Esami non in carico creano un rischio di errore progettuale.
- Una progettazione esclusivamente ingegneristica rende possibile interpretazione errata della reale anatomia, a causa di una mancanza di specifiche conoscenze ortopediche.
- Materiali stampabili limitati portano all'impossibilità di usare leghe avanzate come il Trabecular Metal.
Oltre a questo, talvolta si è in presenza di design standard semplicemente accoppiati. Si tratta di sistemi modulari “pseudo-su misura” che ricorrono a componenti standard semplicemente accoppiati secondo le misure.
Per quali pazienti è necessaria una protesi 3D
Nei casi standard di artrosi di caviglia, un impianto standard con un chirurgo esperto garantisce i migliori risultati.
In questi casi non è quindi necessaria o consigliata una protesi 3D.
Anche in casi complessi, non sempre l’opzione 3D è la scelta migliore. Parliamo di situazioni come:
- fratture destruenti con grave deformità
- piede torto
- deformità complesse ma correggibili chirurgicamente
L'esperienza del chirurgo nel riallineare l’anatomia utilizzando protesi di caviglia standard spesso è più sicura e affidabile.
In questi casi, affidarsi completamente a una ricostruzione eseguita da intelligenza artificiale e ingegneri, come talvolta avviene per le protesi 3D, senza una guida chirurgica diretta nella fase di progettazione, può esporre al rischio di allineamenti errati e poi difficilmente rimediabili in sala operatoria in assenza di strumentari standard.
Quando è realmente indicata la protesi 3D
L'indicazione ad una protesi custom made 3d non è legata alla difficoltà della deformità. Una protesi su misura stampata 3d, invece, è indicata nei casi in cui l’anatomia risulti essere completamente sovvertita. Ecco un elenco esemplificativo:
- Necrosi completa dell’astragalo, con necessità di ricreare un’articolazione ex novo (l’astragalo è completamente “sparito”).
- Fallimento di protesi precedente con perdita ossea massiva.
- Esiti di resezione oncologica di astragalo o ossa della caviglia.
In questi casi estremi, la protesi può essere progettata basandosi sull’arto controlaterale sano.
Casi particolari: danno parziale dell’astragalo
Quando l’astragalo è danneggiato solo in parte, le opzioni tradizionali sono:
- Artrodesi di caviglia, ovvero fusione completa con perdita totale di movimento: appare una soluzione estremamente invasiva perché sacrifica la cartilagine in toto e riduce la funzione articolare a fronte di un danno parziale.
- Protesi di caviglia standard, ovvero una sostituzione completa anche se il danno è limitato: appare una soluzione comunque invasiva a fronte di una lesione cartilaginea che non coinvolge l'intera articolazione, ma solo una parte di astragalo.
Se la lesione cartilaginea non è ricostruibile biologicamente (età >60 anni, malattie infiammatorie croniche, fallimento di trattamenti biologici precedenti), esistono procedure su misura (protesi stampate in 3D specifiche per il paziente) con strumenti disegnati su misura per il paziente (PSI) che permettono di sostituire solo la parte di cartilagine danneggiata, preservando il resto dell’articolazione.
Questo perché si tratta di difetti troppo piccoli per giustificare una protesi totale, ma troppo estesi per essere trattati biologicamente.
In foto: Immagini eseguite con TAC in carico di una protesi 3D realizzata per la correzione di difetti focali (il paziente è il medesimo dell'immagine precedente).
Riassumendo:
- Nei casi standard le protesi standard e l'esperienza chirurgica offrono risultati migliori e più prevedibili.
- Nei casi con anatomia totalmente assente o sovvertita, o con danni parziali non trattabili biologicamente, le protesi su misura 3D e i sistemi PSI diventano una risorsa.
Per la protesi 3D sono sempre fondamentali: TAC in carico, pianificazione condivisa fra ingegnere e chirurgo, materiali adeguati e indicazione selettiva.
