Stampa 3D di protesi medicali. ROGA e il progetto AWA per portare il design negli arti bionici.

Siamo qui a parlarvi di un progetto portato a termine con successo che unisce stampa 3D, bioingegneria, ortopedia protesica e mondo medicale. Obiettivo: migliorare la qualità di vita dei pazienti che necessitano di presidi ortopedici su misura.

ROGA. Eccellenza dell’Ortopedia

L’embrione dell’azienda nasce ad Agira nel 1930 da Rosario Gagliano (prima generazione) con un laboratorio di 10 mq di calzature ortopediche su misura e tutori di arto inferiore. L’attività fu proseguita con capacità e con innovazione ad Enna dal figlio, Francesco Gagliano, seconda generazione.

La terza generazione è rappresentata dall’attuale Direttore Tecnico Rosario Gagliano, che ha conseguito il titolo di Tecnico Ortopedico presso l’Istituto Rizzoli di Bologna nel 1992. Da questo momento, l’azienda di famiglia si trasforma in centro ortopedico ed assume il nome ROGA, ampliando sempre più la sua attività alla produzione delle ortesi del tronco, dei sistemi di postura e delle protesi di arto sia superiore che inferiore, a tecnologia sempre più avanzata.  

Negli anni, ROGA si è specializzata nella biotecnologia e nella realizzazione di protesi e arti bionici. In pieno lockdown, durante la pandemia, quando tutto era fermo, la ROGA invece inaugura il nuovo reparto di Ricerca e Sviluppo (che comprende un ingegnere biomedico, tecnici ortopedici e medici) con l’obiettivo di lavorare alla realizzazione di protesi uniche, cioè millimetricamente precise e totalmente personalizzate sul singolo paziente. La ricerca continua di soluzioni li ha condotti alle porte della stampa 3D

Il contatto con 3DiTALY Ragusa

Come è avvenuto il contatto con il mondo della stampa 3D? Tutto inizia come annunciato da un’intensa attività di ricerca e studio. Attività, questa, condotta da Stefano Colaleo, tecnico ortopedico del team R&D ROGA. Stefano contatta la nostra sede siciliana per un corso di formazione su Rhinoceros e Fusion 360. La sua esigenza era infatti quella di modellare delle cover a protezione delle protesi ortopediche.

In seguito, positivamente colpito dalla professionalità dei nostri trainer e consulenti, chiede loro aiuto. Il motivo?  Automatizzare il processo di modellazione. Diversi incontri sono seguiti. Ogni cover infatti è unica. Il team di Ragusa insieme a Stefano ha subito cercato di individuare punti fermi e comuni tra le varie cover. Vale a dire punti di misurazione che potevano essere rilevati sul paziente. Quello che poi mancava era un software che avrebbe permesso di modellare parametricamente le cover di base modificandole grazie alle misure rilevate sul cliente. 

Protesi che diventano oggetti di design 

Il team di 3DiTALY Ragusa, raccolte le esigenze del committente, ha perciò introdotto nel progetto il designer computazionale Cristian Li Voi. Una tale personalizzazione era infatti possibile solo grazie ad una conoscenza avanzata del programma. Software in grado di generare il modello in maniera automatizzata. E con in più la possibilità di personalizzare anche la texture della cover.

In conclusione, il workflow termina con l’esportazione in STL e la stampa 3D in SLS con tanto di post produzione e personalizzazione dei colori. 3DiTALY si è occupata pertanto del supply chain per l’acquisto delle tecnologie. Oltre che della consulenza a monte su come impostare gli step progettuali

Nasce AWA: Another way for Amputees

Nel 2021 nasce quindi il marchio AWA Prosthetic Cover. AWA è l’acronimo di Another Way for Amputees. Questo brand nasce dall’esigenza di poter dare al paziente un nuovo modo di presentarsi al mondo. Ossia dargli la possibilità di sfoggiare una protesi che è diventata anche accessorio e oggetto di design. Con un suo valore estetico oltre che funzionale. Chi sceglie una copertura AWA ha già percorso una strada in salita. E ha quindi superato paure, pregiudizi. Ma che oggi, infine, è pronto a scoprire se stesso e mostrare al mondo chi è. AWA propone cover perciò altamente customizzate. Create, quindi, con materiali innovativi, impermeabili, leggeri e resistenti.

Computational design per soluzioni altamente personalizzate

Parliamo ora direttamente con colui che ha messo a punto l’algoritmo di modellazione 3D generativa. Si tratta di un progettista con anni di esperienza. E che ha già collaborato con 3DiTALY in molti progetti. Parliamo di Cristian Li Voi, computational designer proveniente dal rinomato studio A&T (Arturo Tedeschi), ora freelance. Quanto tempo ha richiesto l’elaborazione di un algoritmo simile? “Il tempo di progettazione è stato circa di 3 mesi per la prima fase, quindi intendo tutta la parte di confronto con il cliente dove entrambi cercavamo di capire le esigenze e le possibilità che ci potevano essere, insieme alla stesura dell’algoritmo” risponde Cristian Li Voi. “Dopo questa fase ci sono stati un altro paio di mesi dove si è messo a punto l’algoritmo con test giornalieri e piccole modifiche che sono servite ad ottimizzare l’algoritmo e quindi il lavoro dell’azienda”.

Modelli parametrici adattabili ad ogni paziente

“Come strategia per lo sviluppo dell’algoritmo sono partito da modelli di cover forniti da Roga ed abbiamo studiato come poterli rendere parametrici, quindi adattabili ad ogni paziente”, commenta ancora Cristian Li Voi. I modelli sviluppati sono stati 3. Cioè cover trans-femorali ed uno per quanto riguarda le cover trans-tibiali.

Stampa 3D con precisione che arriva al decimo di millimetro

Gli algoritmi, nonostante debbano fare la stessa cosa, sono differenti tra loro. Questo perché ognuna di queste cover ha delle caratteristiche precise. Cioè che devono essere rispettate per poter funzionare sul paziente. Altro punto interessante è quello della precisione. Infatti l’algoritmo ha la possibilità di lavorare con misure che arrivano al decimo di millimetro. In altre parole sono molto precisi sulla protesi del paziente. Le stampanti 3D evolute di oggi, inoltre, permettono di mantenere una risoluzione/precisione così alta.

Le prospettive promettenti di progettazione e stampa 3D nel settore medicale

La testimonianza di ROGA conferma la versatilità del binomio progettazione CAD e stampa 3D. Anche, e soprattutto, nel settore medicale. Con la manifattura additiva è possibile modificare la propria produzione con estrema rapidità. Tutto questo per adeguarla alle esigenze del momento. Vi ricordiamo che 3DiTALY può seguire il tuo team di ricerca, il tuo ospedale, il tuo laboratorio con servizi di consulenza sviluppo progetti e di vendita macchinari per la fabbricazione digitale con assistenza sul territorio. 

Sei interessato alle prospettive offerte dalla stampa 3D nel mondo medicale, della chirurgia e delle protesi ortopediche?

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