La vita sedentaria, cibi meno sani, minori occasioni per i ragazzi che vivono in città di correre e camminare su terreni sconnessi (un importante esercizio per il corretto sviluppo di tendini, muscoli e ossa) determinano una sempre maggiore incidenza di problematiche che richiedono l’intervento dell’ortopedico, e spesso l’uso di apparecchi ortesici (corsetti, busti, tutori) per pazienti di tutte le età.

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 costituito 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 da un programma di modellazione specificatamente progettato da ShareMind per questo impiego, 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, modificando la “spina virtuale” per portarla nella posizione corretta, può ottenere la postura desiderata, che viene automaticamente applicata al busto da realizzare per quel paziente.Questi interventi permettono di “plasmare” una soluzione ideale per ciascun 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 (tramite termoformatura) 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 utilizzando 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.  In particolare, i nuovi sistemi ShareMill Tower 3+5® permettono, con una sola, abbordabile macchina, di realizzare tutti i modelli fisici dei quali una officina ortopedia ha generalmente bisogno: plantari, forme di calzature, tutori, busti e corsetti, protesi, sedute ed invasi.
Una volta completato il processo di creazione del modello fisico, è possibile costruire su quest’ultimo l’apparecchio ortesico 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