{"id":14392,"date":"2024-08-01T16:30:08","date_gmt":"2024-08-01T14:30:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=14392"},"modified":"2024-08-01T16:21:53","modified_gmt":"2024-08-01T14:21:53","slug":"applicazioni-stampa-3d-oftalmologia-010820249","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/applicazioni-stampa-3d-oftalmologia-010820249\/","title":{"rendered":"Le applicazioni della stampa 3D in oftalmologia"},"content":{"rendered":"

La stampa 3D<\/a> sta diventando sempre pi\u00f9 importante nel settore medico<\/a>, in particolare nell’oftalmologia. Ad esempio, gli occhiali stampati in 3D possono essere adattati perfettamente alle esigenze e alle preferenze dei pazienti. La produzione additiva<\/a> offre nuove possibilit\u00e0 migliorando la precisione e la personalizzazione dei trattamenti. Secondo Research And Markets, il mercato dei dispositivi medici stampati in 3D dovrebbe raggiungere 4,9 miliardi di dollari entro il 2026, con un tasso di crescita annuo di 24,5%, che illustra la rapidit\u00e0 del progresso tecnologico. Questa settimana presentiamo una panoramica dettagliata delle applicazioni della stampa 3D in oftalmologia: impianti, strumenti, progetti innovativi e lenti a contatto realizzate con stampa 3D. Scopri come questa tecnologia offre vantaggi sia ai pazienti che ai medici nel settore dell’oftalmologia.<\/p>\n

Impianti oculari e protesi<\/h3>\n

Il primo impianto di protesi oculare<\/h4>\n

Nel novembre 2021, un passo storico \u00e8 stato fatto nell’optometria e nella stampa 3D quando l’ospedale oftalmico di Moorfields ha annunciato che il primo paziente ha ricevuto un occhio stampato in 3D. Questo progresso \u00e8 stato reso possibile grazie alla collaborazione tra l’ospedale, i ricercatori dell’NHS e dell’UCL, nonch\u00e9 Fraunhofer e Ocupeye per lo sviluppo del software. L’occhio protesico offre una profondit\u00e0 realistica alla pupilla e una definizione chiara. Steve Verze, il beneficiario, ha sostituito la sua protesi tradizionale con questa nuova versione, notando che sembrava realistica grazie alle scansioni digitali dell’altro occhio, per una vestibilit\u00e0 quasi perfetta.<\/p>\n

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Steve Verze con la sua nuova protesi oculare stampata in 3D (crediti foto: Moorfields Hospital)<\/p><\/div>\n

Protesi oculari stampate in 3D da Fraunhofer e OCUPEYE<\/h4>\n

I ricercatori dell’Istituto Fraunhofer, in collaborazione con OCUPEYE Ltd., hanno sviluppato una tecnologia innovativa per la stampa 3D di occhi artificiali. Questa tecnica \u00e8 stata progettata per soddisfare la crescente domanda di occhi artificiali, riducendo i tempi di produzione dell’80% e consentendo di produrre una protesi completa in soli 90 minuti, riducendo anche il lavoro degli ocularisti. Le protesi stampate in 3D sono create da una scansione dell’occhio funzionale del paziente, garantendo un adattamento perfetto nella cavit\u00e0 oculare e un aspetto realistico. I dati ottenuti vengono elaborati da un modello di intelligenza artificiale (AI) che crea il design. La stampa viene eseguita con la stampante polyjet J750 utilizzando materiali VeroVivid. Con una risoluzione di 18 miliardi di goccioline per centimetro cubo, la stampante produce impianti oculari in modo preciso, realistico ed esteticamente armonizzato con l’occhio rimanente. In futuro, il team prevede di migliorare questo metodo per ridurre ulteriormente i costi di produzione.<\/p>\n

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Crediti foto: Fraunhofer IGD, Johann Reinhard<\/p><\/div>\n

VisioPrinTech stampa in 3D cornee personalizzate<\/h4>\n

La nostra popolazione invecchia e i problemi di salute aumentano con l’et\u00e0. Questi problemi non riguardano solo le articolazioni, le ossa e la circolazione sanguigna, ma anche la vista. Un problema noto \u00e8 la deformazione della cornea, che causa malattie corneali che limitano la visione. Queste malattie possono essere generalmente trattate con interventi chirurgici, come i trapianti di cornea. Tuttavia, le donazioni di cornea sono rare e il rischio di rigetto \u00e8 elevato. l’Istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT), in collaborazione con Carl Zeiss Meditec AG ed Evonik Healthcare, ha sviluppato una soluzione che utilizza la stampa 3D per trattare queste malattie. Il loro processo, chiamato VisioPrinTech, utilizza un biofigure composto da cellule staminali del paziente e fibre di collagene chimicamente modificate, stampate direttamente durante l’operazione. Questo metodo consente di superare le sfide legate alle donazioni e ai rifiuti, offrendo al contempo maggiore precisione e funzionalit\u00e0.<\/p>\n

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Crediti foto: KIT<\/p><\/div>\n

Protesi prodotte con stampa 3D e metodi tradizionali<\/h4>\n

Nicholas Puls, oculista del Royal Brisbane and Women\u2019s Hospital in Australia, produce protesi oculari per pazienti che hanno perso la vista a causa di cancro o lesioni. Questa produzione \u00e8 lunga e l’ospedale deve fornire protesi oculari a circa 100 pazienti all’anno. Il Herston Biofabrication Institute ha esplorato come la stampa 3D potrebbe migliorare questa produzione conducendo studi di valutazione sui pazienti. L’obiettivo era confrontare gli occhi stampati in 3D con quelli realizzati a mano. L’istituto ha utilizzato scansioni 3D e fotografia ad alta risoluzione. Tuttavia, \u00e8 stato ritenuto che la tecnologia 3D non possa ancora competere con le protesi fatte a mano, ma i due processi potranno essere combinati in futuro.<\/p>\n

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La protesi pu\u00f2 essere realizzata con metodi tradizionali e stampa 3D (Foto: ABC News: Chris Gillette)<\/p><\/div>\n

OMFS-IMPATH ottimizza lo sviluppo della protesi oculare<\/h4>\n

Quando si verificano l’assenza, la perdita o la riduzione di dimensione di un occhio, \u00e8 essenziale disporre di una protesi oculare personalizzata e ben adattata per facilitare la riabilitazione fisica e psicosociale del paziente. Molti pazienti sviluppano la sindrome di anoftalmia, caratterizzata dalla caduta della protesi e delle palpebre, che influisce sulla loro qualit\u00e0 della vita. Gli esperti di OMFS-IMPATH hanno sviluppato un processo innovativo per la progettazione di protesi oculari personalizzate e precise utilizzando la scansione, la pianificazione e la stampa 3D. Questo metodo consente di riprodurre esattamente l’occhio naturale, garantendo una precisa regolazione anatomica, migliorando le capacit\u00e0 funzionali e l’aspetto fisico del paziente.<\/p>\n

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Crediti foto: OMFS-IMPATH<\/p><\/div>\n

Progetti, strumenti e lenti a contatto<\/h3>\n

Palpebre artificiali stampate in 3D come guide chirurgiche<\/strong><\/h4>\n

All\u2019Universit\u00e0 di Innsbruck, gli studenti di medicina hanno la possibilit\u00e0 di studiare ed esercitarsi su palpebre artificiali stampate in 3D. Le palpebre artificiali vengono ricreate sulla base di quelle umane, poi analizzate e studiate, confrontando le propriet\u00e0 meccaniche dei tessuti umani con quelle dei modelli stampati in 3D. Questo progetto \u00e8 di grande importanze non solo per la formazione dei futuri medici e chirurghi, ma anche per fornire una migliore assistenza ai pazienti. I chirurghi potranno infatti esercitarsi sulla riproduzione fedele della palpebra di un paziente specifico, prima di entrare in sala operatoria.<\/p>\n

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Crediti foto: Medizinische Universit\u00e4t Innsbruck<\/p><\/div>\n

Tessuto oculare biostampato in 3D<\/strong><\/h4>\n

Gli scienziati del National Eye Institute (NEI), negli Stati Uniti, hanno utilizzato cellule staminali dei pazienti e la biostampa 3D per produrre tessuto oculare al fine di aumentare la comprensione dei meccanismi delle malattie che portano alla cecit\u00e0. Il team di ricerca ha stampato una combinazione di cellule che formano la barriera emato-retinica esterna dell\u2019occhio, che supporta i fotorecettori della retina sensibili alla luce. La tecnica fornisce la possibilit\u00e0 di utilizzare un tessuto derivato dal paziente per studiare le malattie degenerative della retina, come la degenerazione maculare senile (AMD). Fino ad oggi, infatti, i meccanismi di inizio e progressione dell’AMD verso stadi avanzati rimangono poco compresi a causa della mancanza di modelli umani fisiologicamente rilevanti. Le analisi dei tessuti stampati in 3D e i test genetici e funzionali hanno mostrato che il tessuto stampato appariva e si comportava in modo simile alla barriera emato-retinica esterna umana. Lo studio sta quindi procedendo per comprendere meglio l\u2019origine di queste malattie e per testare in modo mirato delle terapie preventive.<\/p>\n

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Crescita di vasi sanguigni nel tessuto oculare stampato in 3D. Al settimo giorno, i vasi sanguigni riempiono lo spazio tra le file, formando una rete di capillari. (Crediti: Kapil Bharti, Ph.D., NEI)<\/p><\/div>\n

Lenti a contatto stampate in 3D<\/h4>\n

Abbiamo gi\u00e0 parlato di occhiali stampati in 3D, ma esistono anche lenti a contatto stampate in 3D. Un progetto condotto nel 2021 dalla Khalifa University of Science and Technology (KUST) ha lavorato alla loro realizzazione. Utilizzando la stampa DLP 3D e un software CAD<\/a>, i ricercatori hanno sviluppato delle lenti a contatto. Dopo la stampa, le lenti sono state levigate con un post-processing<\/a> per garantire una finitura superficiale perfetta.<\/p>\n

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Crediti foto: KUST<\/p><\/div>\n

Il primo trapianto di occhi e viso con l’aiuto della produzione additiva<\/h4>\n

Durante interventi complessi, la qualit\u00e0 degli strumenti chirurgici \u00e8 fondamentale. Un esempio di questa importanza \u00e8 rappresentato da un trapianto di occhio e parte del viso effettuato negli Stati Uniti, reso possibile dalla progettazione e produzione additiva della societ\u00e0 belga Materialise. Aaron James, vittima di un incidente sul lavoro, aveva perso l’occhio sinistro e parte del viso. In attesa di un trapianto, un team medico del Langone Health Hospital della New York University ha collaborato con gli ingegneri clinici di Materialise per pianificare l’operazione. Materialise ha svolto un ruolo chiave nella pianificazione e nell’esecuzione di questo intervento complesso. Utilizzando la tomografia computerizzata (CT), hanno sviluppato un piano preoperatorio virtuale che descrive in dettaglio ogni fase della procedura chirurgica. Una volta trovato il donatore, Materialise ha progettato e stampato in 3D gli strumenti necessari in meno di 24 ore, inclusi dispositivi medici personalizzati, modelli ossei precisi e guide di taglio adatte alle strutture anatomiche del paziente e del donatore. La personalizzazione e l’accuratezza di questi strumenti hanno ridotto i rischi.<\/p>\n

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Guide chirurgiche personalizzate realizzate da Materialise per il donatore (a sinistra) e per il paziente Aaron James (a destra). Crediti: Materialise.<\/p><\/div>\n

Lenti a contatto personalizzate per il trattamento della cataratta<\/h4>\n

I ricercatori dell’Universit\u00e0 di East Anglia hanno fatto un grande passo avanti nella tecnologia dei dispositivi oculari. Hanno sviluppato un nuovo tipo di resina per la stampa 3D, consentendo la produzione di impianti oculari essenziali in chirurgia refrattiva e cataratta. La lente intraoculare artificiale (IOL) creata pu\u00f2 essere impiantata in modo facile e sicuro. Questo tipo di lente stampata pu\u00f2 essere personalizzato in base alla forma dell’occhio e alle esigenze visive specifiche di ogni paziente, offrendo cos\u00ec una migliore correzione visiva. Sebbene queste lenti siano ancora in fase di sviluppo, i ricercatori ritengono che potrebbero anche correggere difetti di rifrazione come la miopia, ipermetropia e presbiopia.<\/p>\n

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Crediti foto: University of East Anglia<\/p><\/div>\n

Simulazione di traumi oculari con la stampa 3D<\/h4>\n

Al King\u2019s College Hospital nel Regno Unito, i ricercatori hanno sviluppato un modello di simulazione per il trauma oculare utilizzando la stampa 3D. Progettato con Fusion 360<\/a> e stampato con la stampante Stratasys J850, questo modello si basa su casi clinici reali. Valutato da 14 oftalmologi e 5 chirurghi, ha mostrato un notevole miglioramento nella fiducia degli utenti nelle tecniche di valutazione e sutura. La stampa 3D offre vantaggi, come tempi di produzione ridotti e prototipazione accelerata. Questi modelli, che possono essere prodotti in serie negli ospedali, consentono ai medici di perfezionare le loro competenze in modo pi\u00f9 efficace, ma allo stesso tempo \u00e8 un’alternativa all’utilizzo di occhi di animali o cadaveri per la formazione chirurgica.<\/p>\n

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Crediti foto: King\u2019s College Hospital<\/p><\/div>\n

Lenti stampate in 3D per curare il daltonismo<\/h4>\n

Alla Khalifa University, i ricercatori hanno sviluppato delle lenti stampate in 3D che possono trattare i disturbi della visione dei colori. Queste lenti colorate inserite in montature realizzate con stampa 3D MSLA<\/a>, filtrano le lunghezze d’onda indesiderate lasciando passare il resto dello spettro visibile. Dopo aver progettato un prototipo con SOLIDWORKS<\/a>, i ricercatori lo hanno stampato in resina ASIGA DentaClear e Gray su una Prusa SL1S, con un tempo di stampa di sei secondi per strato e uno spessore di 25 micron. Secondo il team, queste montature stampate in 3D offrono una soluzione alternativa pi\u00f9 personalizzabile e potenzialmente pi\u00f9 efficiente rispetto agli attuali occhiali commerciali.<\/p>\n

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Crediti foto: Khalifa University<\/p><\/div>\n

Occhiali stampati in 3D per il trattamento di cornee deformi<\/h4>\n

Il Dr. Song Hongix, oculista e ricercatore presso l’ospedale Beijing Tongren in Cina, ha utilizzato la tecnologia di stampa 3D per progettare occhiali per pazienti con cornea deformata, in particolare per il trattamento del cheratocono. Questa malattia dell’occhio, caratterizzata da una deformazione della cornea, limita la visione del paziente e richiede una lente progettata per stabilizzare la vista. Grazie alla stampa 3D, le lenti possono essere personalizzate per adattarsi con precisione alle diverse forme delle cornee. Il Dr. Hongix si \u00e8 ispirato alla tecnologia di ottica adattiva sviluppata dalla NASA<\/a>, che migliora la qualit\u00e0 delle immagini dei telescopi correggendo le distorsioni causate dall’atmosfera terrestre.<\/p>\n

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Crediti foto: Bejing News<\/p><\/div>\n

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