Un cuore stampato in 3D in grado di imitare il comportamento del cuore umano

L’impatto della stampa 3D in campo medicale è notevole. Dalla formazione dei futuri medici alla pratica medica, questa tecnologia si è rivelata uno strumento prezioso. Recentemente, un team di ricercatori della Nottingham Trent University (NTU) nel Regno Unito ha progettato un cuore artificiale per addestrare i medici alla chirurgia dei trapianti. Questo modello, realizzato con la stampa 3D da materiali come silicone e tessuto, riproduce fedelmente il comportamento dell’organo umano: batte e “sanguina”. L’obiettivo di questa ricerca è consentire ai chirurghi di familiarizzare direttamente con gli aspetti tecnici di questo tipo di intervento chirurgico, per migliorare i risultati dei trapianti.

I chirurghi si addestrano generalmente su resti, o addirittura su animali, poiché non esistono modelli realistici per prepararli alla pratica. Tuttavia, le opportunità di apprendimento sono limitate. Per risolvere questo problema, i ricercatori della Nottingham Trent University hanno visto il potenziale della stampa 3D per creare guide chirurgiche realistiche. Richard Arm, ex artista specializzato in effetti visivi cinematografici, si è specializzato nella creazione di organi 3D che riproducono fedelmente il comportamento degli organi reali. È il progetto principale del ricercatore e ha messo a punto modelli di vari organi. Il suo ultimo modello di cuore è quello che corrisponde meglio alle caratteristiche esatte del cuore umano.

Come viene realizzato un cuore stampato in 3D?

I modelli di cuore sono appositamente progettati per tenere conto delle condizioni specifiche dei pazienti. In altri termini, questi organi artificiali riproducono le condizioni patologiche dei pazienti per aiutare i medici nel loro trattamento. Sono in grado di sanguinare attraverso le incisioni, simulando condizioni reali che permettono ai medici di affinare le loro capacità e di imparare a fermare le emorragie. Inoltre, questi modelli presentano caratteristiche tattili reali grazie alle variazioni di texture che riflettono la diversità dei tessuti cardiaci.

Vengono raccolti i dati della scintigrafia cardiaca, una tecnica di imaging medico che fornisce immagini dettagliate delle arterie del cuore. Questi dati vengono poi utilizzati per generare modelli 3D che riproducono fedelmente le caratteristiche anatomiche del cuore. Richard Arm, spiega: “Dopo lunghe ricerche, sono finalmente riuscito a creare riproduzioni biologiche realistiche dell’anatomia umana combinando dati provenienti da scanner medici, tecniche di stampa 3D e metodi tradizionali. Questi modelli sono abbastanza precisi da poter essere utilizzati nelle simulazioni chirurgiche“. Oltre al cuore, ha sviluppato anche un modello di polmone in grado di simulare la respirazione. Un aspetto notevole di questi modelli è che possono essere riutilizzati. Non sono quindi solo riutilizzabili, ma anche accessibili, rendendo possibile la formazione di un maggior numero di chirurghi.

Il futuro della ricerca

La FHLTA (Freeman Heart and Lung Transplant Association) del Regno Unito ha finanziato il progetto che il 18 marzo 2024 è stato presentato alla riunione annuale della Society for Cardiothoracic Surgery. L’obiettivo è quello di sviluppare la produzione di questi organi artificiali per aiutare un maggior numero di medici nella loro pratica. Richard Arm ha dichiarato: “Grazie alla commercializzazione del mio lavoro, gli equipaggi delle ambulanze, i primi soccorritori, le squadre di traumatologia, le scuole di medicina e le squadre chirurgiche militari potranno allenarsi alla chirurgia d’urgenza utilizzando i modelli che ho sviluppato. I chirurghi possono pianificare le operazioni, provare e insegnare le procedure in totale sicurezza, riducendo il rischio di complicazioni e persino di morte“. Per maggiori informazioni, visita la pagina del progetto dell’NTU: QUI.

Cosa ne pensi di questo cuore stampato in 3D? Condividi la tua opinione sui nostri social Facebook e LinkedIn. Trovi tutti i nostri video sul nostro canale YouTube! Non dimenticare di iscriverti alla nostra Newsletter settimanale per ricevere tutte le notizie sulla stampa 3D direttamente nella casella di posta!

*Crediti per tutte le foto: Università Nottingham Trent