La rivoluzione digitale
Tradizionalmente, la produzione di
apparecchi ortesici e protesici è sempre
stata fatta fondamentalmente a mano.
L'esigenza peculiare di dover adeguare
ortesi e protesi alla fisionomia del
paziente e contemporaneamente
all'intento terapeutico, al recupero di
funzionalità motorie o estetiche hanno
fatto evolvere nei secoli generazioni di
abili artigiani, capaci di confezionare “ad
arte” prodotti strettamente su misura.
L’antica letteratura riferisce di interventi
protesici diffusi al tempo dei Greci e dei
Romani.
Ma oggi ci sono tecnologie più avanzate, nuovi materiali, e vincoli sempre più stringenti nella
manipolazione e nello smaltimento.
Il futuro della produzione nell'ortopedia ortesica e protesica è ormai legato alla tecnologia digitale.
Che permette una maggiore produttività, tempi di realizzazione più brevi, migliori risultati.
E soprattutto la possibilità, anche per operatori non dotati di quella manualità ed esperienza nelle
tecniche costruttive che hanno contraddistinto le generazioni passate di artigiani di officine
ortopediche, di realizzare efficaci soluzioni ortopediche.
Il processo digitale
Il percorso tipico per giungere alla realizzazione di una ortesi o di una protesi è costitutito
essenzialmente da quattro fasi:
•
L’acquisizione di dati morfologici e dimensionali del paziente
•
L’individuazione di una strategia clinica di un intervento riabilitativo o protesico
•
La progettazione di un apparecchio conforme all’obiettivo clinico
•
La realizzazione fisica dell’apparecchio progettato
In tutte queste fasi, i benefici di un approccio digitale sono enormi. Per una comparazione “faccia a
faccia” tra le tecniche tradizionali e quelle offerte dalla tecnologia digitale, leggi l’articolo “Il vecchio
contro il nuovo”
Acquisizione dei dati
La complessità delle forme del corpo umano ha sempre reso problematica
l’acquisizione di dati dimensionali e morfologici “esatti”. Sia per l’imprecisione
intrinseca degli strumenti analogici utilizzati; sia per i disagi causati al paziente
dalle varie operazioni di acquisizione: basti pensare al fastidio di sottoporsi ad
un calco, magari su una parte lesa da un’ustione, dolorante per un processo
osseo degenerativo, o in guarigione dopo una recente, grave ferita.
Oggi queste pratiche per fortuna non sono più necessarie. I moderni scanner
Artec 3D a luce strutturata possono rilevare, senza contatto e senza alcun
pericolo, la morfologia dell’intero corpo umano in pochi minuti, restituendo un
modello 3D con la risoluzione di 0,2 mm. Questa operazione può essere
eseguita ovunque: non è necessario che il paziente si rechi presso uno studio.
Il modello acquisito può essere ispezionato e analizzato da qualsiasi punto di
vista. E soprattutto, trattandosi di dati digitali, può essere inviato in pochi
minuti in qualsiasi parte del mondo, ad esempio, per ottenere un parere clinico
da un particolare specialista.
Definizione della strategia clinica
Con il modello 3D sullo schermo del
computer, ed attraverso i potenti
strumenti resi disponibili dai
programmi di modellazione e
reverse engineering, è possibile
eseguire direttamente sul modello
quegli interventi correttivi necessari
ad apportare benefici terapeutici al
paziente, o a migliorare le sue
condizioni di vita.
Lo specialista dispone in effetti del
modello virtuale della parte del corpo
sulla quale è chiamato ad
intervenire, integrato da ulteriori dati
resi disponibili attraverso altri esami
(es, radiografie). Può studiare l’area
di intervento, sperimentando
virtualmente i risultati
dell’applicazione di forze in punti
specifici, di torsioni, trazioni,
compressioni etc. Nel caso della
realizzazione di busti ortopedici,
l’operatore può agire direttamente su
una “spina dorsale virtuale”,
facendola prima collimare con reperti
radiografici, e successivamente,
collocando la spina virtuale nella
posizione corretta, può ottenere la postura desiderata nel busto del paziente.
Questi interventi permettono di “plasmare” una soluzione ideale per quel particolare caso clinico.
Progettazione dell’apparecchio ortopedico
Nel caso di un intervento ortesico ad
esempio il modello, manipolato in modo
digitale con avanzati strumenti di
sculpting, viene direttamente “corretto”,
fino a fargli assumere la forma ideale che
quella parte del corpo dovrebbe assumere
per merito dell’apparecchio ortesico.
Ovvero: viene in un certo senso progettato
“un nuovo corpo”; attraverso la definizione
di una postura che, a seconda delle
circostanze, può essere terapeutica,
analgesica, riabilitativa etc.
E’ su questo nuovo modello, appunto
“ideale” rispetto agli obiettivi clinici, che
viene realizzato l’apparecchio ortesico. Ma
il
modello è ancora virtuale. E’ ancora confinato dentro allo schermo di un computer. Deve essere
trasformato in un modello fisico in scala 1:1, per poter essere “vestito” dall’apparecchio ortesico che
dovrà apportare i benefici previsti al paziente. Ma come?
Realizzazione del modello fisico
Il modello virtuale acquisito con la scansione
e successivamente manipolato per rispondere
agli obiettivi clinici, viene trasformato in un
modello fisico attraverso un robot a controllo
numerico, che lo realizza a partire da un
blocco di schiuma poliuretanica.
A seconda delle esigenze e dell’area di
intervento, sono disponibili modelli di robot di
varie dimensioni, potenzialità, accuratezza e
costi, in grado di gestire da 3 a 7 assi
simultanei.
Una volta completato il processo di creazione
del modello fisico, è possibile costruire su
quest’ultimo l’apparecchio ortetico definitivo,
avvalendosi dei più moderni materiali oggi
disponibili.
L’intero processo,
sviluppato
all’interno di una
sinergia di
competenze
cliniche,
tecnologiche e
software che
vede coinvolti
importanti attori
che hanno voluto far confluire le loro esperienze in una reale e collaudata
soluzione, prende in considerazione tutte le implicazioni normative,
incluse le problematiche legali, ecologiche, recupero materiali e
smaltimento rifiuti. I sistemi vengono forniti con tutti gli strumenti
necessari a renderli operativi, inclusi corsi di formazione, supporto
tecnico post-vendita e consulenza specialistica.
Le applicazioni delle tecnologie digitali in
campo medicale trovano impiego in:
•
Ortopedia ortesica, busti e corsetti
ortopedici
•
Realizzazione di copie digitali di dispositivi
ortesici ai fini dell’archiviazione
•
Protesi funzionali e plastiche
•
Podologia e calzature ortopediche
•
Chirurgia plastica
•
Chirurgia maxillo-facciale
•
Terapia postraumatica di ustioni
•
Medicina legale e assicurativa
•
Sviluppo di prodotti ad hoc per disabili