L'impianto di ginocchio personalizzato stampato in 3D potrebbe aiutare migliaia di persone che soffrono di artrite

L'impianto di ginocchio personalizzato stampato in 3D potrebbe aiutare migliaia di malati di artrite

Un nuovo trattamento rivoluzionario che utilizza impianti stampati in 3D e che potrebbe portare sollievo a decine di migliaia di malati di artrosi del ginocchio ha ricevuto l'approvazione per essere testato su pazienti del Regno Unito, a seguito di uno studio virtuale "in-silico" che ne ha dimostrato la sicurezza.

Il trattamento personalizzato per l'artrosi precoce del ginocchio, sviluppato dagli ingegneri del Center for Therapeutic Innovation (CTI) dell'Università di Bath, utilizza una tecnologia di stampa 3D in metallo all'avanguardia per realizzare placche in lega di titanio di grado medico personalizzate che si adattano perfettamente a ogni paziente.

Il trattamento TOKA (Tailored Osteotomy for Knee Alignment) migliora la procedura operativa e l'adattamento delle placche per osteotomia tibiale alta (HTO) utilizzate per riallineare il ginocchio di un paziente, rendendole più stabili, confortevoli e meglio in grado di sopportare il peso rispetto alle placche generiche esistenti. La tecnica semplifica inoltre la chirurgia HTO, rendendo le operazioni più rapide e quindi più sicure.

Le piastre HTO sono già state testate virtualmente per la sicurezza, in uno studio basato su computer utilizzando i dati della scansione TC di 28 pazienti. La sperimentazione clinica in-silico, la prima al mondo a dimostrare la sicurezza di un dispositivo ortopedico, ha modellato le sollecitazioni che sarebbero state esercitate sulle piastre su misura e ha dimostrato che sarebbero paragonabili in termini di sicurezza al trattamento standard.

Il professor Richie Gill, del Center for Therapeutic Innovation, afferma: “L'artrosi del ginocchio è un importante problema sanitario, sociale ed economico e non riceve l'attenzione che dovrebbe. Un quarto delle donne sopra i 45 anni ne soffre e circa il 15% degli uomini, quindi è un fardello significativo con cui molti vivono.

“La sostituzione del ginocchio è utile solo per l'artrosi allo stadio terminale, quindi puoi soffrire e convivere con una disabilità per molto tempo, potenzialmente decenni, prima che sia possibile. Speriamo che il nuovo processo TOKA che abbiamo sviluppato possa cambiare le cose".

I pazienti con osteoartrite del ginocchio sottoposti a TOKA saranno sottoposti a una scansione TC 3D del ginocchio, prima che venga creata una guida chirurgica e una placca stampate in 3D personalizzate, entrambe modellate sull'osso della tibia (stinco). La guida chirurgica semplifica l'intervento chirurgico ed è progettata per migliorare la precisione chirurgica.

Il processo vede anche la prima implementazione di filettature stampate in 3D nelle piastre HTO, il che significa che possono essere posizionate in modo ottimale per aiutarle a fissarle contro l'osso.

Le prove inizieranno una volta riaperti i centri clinici per la chirurgia elettiva

Quando i centri clinici torneranno a svolgere interventi di chirurgia elettiva, previsto entro la fine dell'anno, inizieranno le sperimentazioni. Gli ospedali di Bath, Bristol, Exeter e Cardiff prenderanno parte a uno studio di controllo randomizzato per confrontare i risultati dei pazienti con una procedura HTO generica esistente.

Sono già iniziati i test della tecnica TOKA in Italia, dove finora 25 pazienti hanno ricevuto nuove piastre HTO personalizzate nell'ambito di una sperimentazione presso l'Istituto Rizzoli di Bologna.

La chirurgia dell'osteotomia tibiale alta (HTO) riallinea l'articolazione del ginocchio praticando un taglio sulla tibia (stinco) e aprendo un piccolo spazio, che deve essere stabilizzato da una piastra metallica. Questo riallineamento sposta il carico su una parte meno "usurata" del ginocchio. Gli esiti del paziente dipendono dalla precisione con cui viene eseguito il taglio e dall'apertura del divario.

Il prof Gill aggiunge: “L'intervento di HTO ha una lunga storia clinica e ha ottimi risultati se eseguito in modo accurato. La difficoltà dei chirurghi è ottenere un'elevata precisione, motivo per cui abbiamo creato il metodo TOKA, che inizia con una TAC e un piano digitale.

"Stampare in 3D l'impianto del ginocchio personalizzato ed eseguire la scansione prima dell'operazione significa che i chirurghi sapranno esattamente cosa vedranno prima di operare e dove andrà l'impianto".

“Oltre a un chirurgo in grado di pianificare con precisione un'operazione, una guida chirurgica (o maschera) e un impianto di placca, ciascuno personalizzato per il paziente, possono essere stampati automaticamente in 3D in base ai dati di scansione.

"È importante che questo tipo di trattamento allevia i sintomi dell'artrosi del ginocchio preservando l'articolazione naturale".

L'elemento di pre-pianificazione semplifica notevolmente l'intervento chirurgico e potrebbe ridurre il tempo sul tavolo operatorio da due ore a circa 30 minuti.

Il lavoro fino ad oggi e la sperimentazione nel Regno Unito sono supportati e finanziati da Versus Arthritis UK. La sperimentazione in silico è stata pubblicata in Medicina delle comunicazioni.