Chirurgia vascolare, con la stampa 3D meno complicanze e tempi ridotti

La chirurgia vascolare entra in una nuova fase, in cuil’intervento può essere “provato” prima ancora che il paziente entri in sala operatoria. Non si tratta di realtà virtuale né di simulazioni al computer, ma di una copia tridimensionale e personalizzata delle arterie del paziente, realizzata con la stampa 3D a partire dalle immagini della TAC. Questa tecnologia potrebbe cambiare il modo in cui vengono pianificati gli interventi endovascolari più complessi. A dimostrarlo è il trial clinico randomizzato 3DPAD-1, coordinato da Paolo Perini dell’Unità Operativa di Chirurgia Vascolare dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Parma, diretta da Antonio Freyrie, e sviluppato in collaborazione con l’Università di Parma. Lo studio, pubblicato sull’European Journal of Vascular and Endovascular Surgery, è il primo a confrontare in maniera rigorosa la pianificazione tradizionale con quella supportata da modelli vascolari stampati in 3D.

Una copia fedele delle arterie del paziente

L’idea alla base dello studio è semplice. Le immagini della tomografia computerizzata vengono trasformate in un modello tridimensionale che riproduce con elevata precisione il decorso delle arterie, la geometria del lume e persino le caratteristiche della lesione vascolare. Il chirurgo può così manipolare il modello, simulare l’intervento utilizzando gli stessi dispositivi impiegati in sala operatoria e individuare in anticipo la strategia più adatta per affrontare eventuali criticità. A differenza dei tradizionali simulatori utilizzati soprattutto per l’addestramento, questo approccio è pensato per la pianificazione di un caso clinico reale. L’obiettivo non è insegnare la tecnica chirurgica, ma consentire a operatori già esperti di preparare l’intervento sul singolo paziente prima della procedura.

Il primo trial randomizzato

Lo studio ha coinvolto 106 pazienti candidati a un trattamento endovascolare per arteriopatia periferica a livello aorto-iliaco o femoro-popliteo. I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a due gruppi: uno sottoposto alla pianificazione convenzionale basata esclusivamente sulla TAC, l’altro a una pianificazione supportata dal modello tridimensionale stampato in 3D. Novantanove pazienti hanno poi completato il percorso previsto dal protocollo sperimentale. I ricercatori hanno valutato due obiettivi principali: l’incidenza delle complicanze nei trenta giorni successivi all’intervento e la durata complessiva della procedura chirurgica. Sono stati inoltre analizzati il successo tecnico dell’intervento, il tempo di fluoroscopia, la quantità di mezzo di contrasto utilizzata, l’esposizione alle radiazioni e il numero di dispositivi impiegati.

Complicanze dimezzate

I risultati mostrano un vantaggio significativo della pianificazione con il modello tridimensionale. Le complicanze perioperatorie sono state registrate nel 20,8% dei pazienti del gruppo sottoposto alla simulazione preoperatoria, contro il 49% di quelli trattati con la pianificazione tradizionale. L’analisi statistica ha confermato che l’utilizzo del modello 3D è associato a una riduzione significativa del rischio di eventi avversi durante la procedura. La differenza è risultata particolarmente evidente per alcune complicanze tecniche, come le dissezioni arteriose e la necessità di ricorrere a uno stent “di salvataggio” durante l’intervento, entrambe significativamente meno frequenti nei pazienti per i quali era stata effettuata la simulazione preoperatoria.

Interventi più rapidi di oltre 40 minuti

L’altro risultato di rilievo riguarda la durata dell’intervento. Le procedure pianificate con il supporto del modello tridimensionale sono durate mediamente oltre quaranta minuti in meno rispetto a quelle pianificate con la sola TAC. Una riduzione che gli autori considerano clinicamente rilevante, soprattutto nei pazienti più fragili o con anatomie particolarmente complesse. Anche il tempo di fluoroscopia è risultato significativamente inferiore, così come il volume di mezzo di contrasto necessario durante la procedura. Non sono invece emerse differenze significative nel numero complessivo di guide, cateteri, introduttori e altri dispositivi utilizzati.

I maggiori benefici nei casi più complessi

L’analisi dei dati suggerisce che il vantaggio della stampa 3D potrebbe essere particolarmente marcato negli interventi più difficili. I benefici sono risultati infatti più evidenti nei pazienti con lesioni arteriose più lunghe, mentre non sono state osservate differenze sostanziali nelle placche fortemente calcifiche, probabilmente perché le attuali tecnologie di stampa non riescono ancora a riprodurre completamente la rigidità delle calcificazioni vascolari. Gli autori sottolineano che questo aspetto dovrà essere approfondito in studi futuri.

Quanto costa realizzare un modello

Ogni replica tridimensionale viene prodotta direttamente all’interno dell’ospedale utilizzando una stampante stereolitografica e resine di grado medicale. La realizzazione richiede circa 21 ore e mezza complessive, comprese stampa e rifinitura del modello, mentre il costo varia tra 140 e 165 euro per paziente. Secondo gli autori, si tratta di una spesa sostenibile se confrontata con i potenziali benefici in termini di riduzione delle complicanze, minore durata degli interventi e migliore organizzazione dell’attività chirurgica. Inoltre, gli stessi modelli possono essere successivamente riutilizzati anche per la formazione degli specializzandi, aumentando ulteriormente il valore dell’investimento.

Le prospettive future

“I risultati dimostrano che la stampa 3D può diventare uno strumento concreto per migliorare la preparazione degli interventi e, di conseguenza, la qualità delle cure offerte ai pazienti”, commenta Paolo Perini. Secondo i ricercatori, il ruolo della stampa tridimensionale è destinato a crescere. In futuro potranno essere sviluppati materiali capaci di riprodurre ancora meglio le caratteristiche biomeccaniche delle arterie, mentre l’integrazione con sistemi di realtà aumentata potrebbe consentire simulazioni sempre più realistiche. La tecnologia, sottolineano gli autori, rappresenta inoltre un passo importante verso una chirurgia sempre più personalizzata, in cui la strategia operatoria viene costruita sulle caratteristiche anatomiche del singolo paziente prima ancora dell’ingresso in sala operatoria.

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