Protesi di ginocchio su misura con 3D e Ai

Una protesi di ginocchio in lega di cromo cobalto disegnata su misura, stampata interamente in 3D e impiantata con l'aiuto dell'intelligenza artificiale, di strumenti chirurgici personalizzati e di sistemi computerizzati. L'intervento è stato eseguito "per la prima volta al mondo" in Humanitas su un paziente che non avrebbe potuto beneficiare di una protesi tradizionale, annunciano dall'Irccs milanese. I 'camici verdi' di Rozzano hanno lavorato all'operazione insieme a ingegneri e altri esperti della start-up italiana Rejoint, vincitrice di un bando Ue 'Horizon 2020' per la ricerca e l'innovazione.

Lo studio che ha portato all'intervento è stato realizzato dal team di Maurilio Marcacci, responsabile del Centro per la ricostruzione articolare del ginocchio di Humanitas e docente di Humanitas University. "L'obiettivo era ottenere una protesi innovativa a 360 gradi - spiegano gli autori - dalla filosofia dell'impianto fino alla tecnologia utilizzata per realizzare la protesi". Dopo una valutazione del quadro clinico e radiologico del paziente, riferiscono da Humanitas, era emerso che l'utilizzo di protesi tradizionali e di misure standard non avrebbero consentito un match perfetto con il ginocchio. Per questo si è scelto di intervenire con l'impianto di una protesi personalizzata.

Attraverso Tac e Risonanza magnetica sono state rilevate le caratteristiche e i parametri anatomici del paziente, sulla base dei quali è stata disegnata la più corretta geometria. In seguito la protesi è stata realizzata attraverso la stampa 3D, ricostruita fedelmente sulle dimensioni specifiche del ginocchio da riparare. Inoltre, attraverso una visione computerizzata in 3D e un sistema intelligente di algoritmi è stato effettuato un planning preoperatorio interattivo, fondamentale per facilitare il posizionamento e la definizione della corretta dimensione della protesi. "Il paziente è già stato dimesso e sta seguendo il normale decorso post-operatorio", riportano i sanitari. Con Marcacci hanno effettuato l'intervento Francesco Iacono e Tommaso Bonanzinga, specialisti in ortopedia del Centro Humanitas per la ricostruzione articolare del ginocchio.

"Gli ultimi sviluppi della medicina rendono la personalizzazione delle cure un'opzione sempre più realistica e concreta - afferma Marcacci - Anche l'ortopedia non fa eccezione, con studi che vanno dallo sviluppo di protesi con materiali sempre più innovativi e su misura per il paziente, fino all'utilizzo di cellule staminali che aiutano la rigenerazione dei tessuti e della cartilagine. Questo intervento è la conclusione di un progetto di ricerca che apre le porte a interessanti opzioni terapeutiche a beneficio dei pazienti e che speriamo possa stimolare il lavoro di tutti i professionisti nel campo della scienza e della medicina per trovare applicazioni cliniche sempre più innovative".

L'artroplastica del ginocchio, ossia la sua ricostruzione attraverso una protesi totale - si legge in una nota di Humanitas - è una procedura piuttosto comune: i casi nel mondo sono circa 4 milioni all'anno. "Fino ad oggi - precisa Bonanzinga - le protesi del ginocchio sono state progettate senza considerare l'anatomia specifica di ogni singolo paziente, di conseguenza alcune volte si può verificare qualche problema dopo l'intervento come lo sfregamento dei tendini tra dispositivi e tessuti molli, dolore o infiammazione. La realizzazione di una protesi personalizzata potrebbe ridurre queste problematiche, rendendo più breve il decorso post-operatorio e migliorando la qualità di vita".

Oggi i medici e gli altri operatori del settore si confrontano quotidianamente con Big data e apparecchiature sempre piu sofisticate, utilizzate dalla diagnostica all'intervento chirurgico, prosegue la nota. Si stanno infatti iniziando a utilizzare strumenti computerizzati utili al posizionamento della protesi, fino a tutori sensorizzati in grado di trasmettere informazioni al chirurgo o al fisioterapista, rendendo anche la riabilitazione personalizzata e costantemente monitorata 'real time' attraverso una App. "Con l'evoluzione della pratica medica - osserva Marcacci - anche la formazione dei giovani medici, fisioterapisti e infermieri deve seguire lo stesso percorso. In quest'ottica, un approccio didattico che faciliti la contaminazione di competenze, affiancato all'uso della simulazione per esercitarsi in sicurezza, potrà permettere ai giovani di affrontare al meglio il loro futuro".