Oggi vi raccontiamo in questo articolo una nuova applicazione della stampa 3D per il mondo medicale. Un ulteriore caso che convincerà anche i più dubbiosi sull’incredibile portata che la manifattura additiva sta avendo sul mondo sanitario e biomedicale in termini di progresso e miglioramento dei processi. Vi raccontiamo quindi come nasce il dispositivo Detecto: un cappuccio distale che permette screening di colonscopia più chiari ed efficienti. Questo componente è stato commissionato ai tecnici e progettisti 3DiTALY della nostra sede di Padova da parte dell’azienda PRMEDICAL, pionieri nell’innovazione nel mondo medicale.
Questo è solo uno degli ultimi casi che 3DiTALY si trova ad affrontare in ambito biomedicale. Abbiamo alle spalle una lunga storia di applicazioni che hanno contribuito a rivoluzionare il settore. Il mondo medicale è ormai intrecciato con le nuove tecnologie. Le stampanti 3D sempre più diffuse negli ospedali, nei centri di ricerca, università, laboratori per la produzione di dispositivi medici, ortesi e protesi.
La stampa 3d per il settore medicale è una risorsa insostituibile in questi anni di gravi crisi sanitarie. E 3DiTALY sente sua la missione di diffonderla sempre di più in questo contesto!
Detecto è un anello distale monouso in silicone medicale progettato per essere fissato sulla punta dell’endoscopio e migliorare la visibilità durante la colonscopia. Il dispositivo è costituito da un anello elastico con quattro bracci che, in fase di retrazione, distendono delicatamente le pareti del colon per facilitare la visualizzazione. Inoltre, il cappuccio distanziatore in punta aiuta a mantenere la profondità di campo e agevola l’avanzamento dell’endoscopio. È compatibile con colonscopi di diametro distale di 12,5-13,5 mm e facilita la progressione e la stabilità dello strumento nel tratto gastrointestinale.
I plus di Detecto per l’endoscopia
Endoscopia senza l’utilizzo di Detecto
Endoscopia con l’utilizzo di Detecto
Come riportato all’inizio dell’articolo, questo lavoro è stato commissionato alla sede 3DiTALY di Padova da PRMEDICAL. PRMEDICAL è un’azienda innovativa che dal 2010 sviluppa dispositivi e attrezzature mediche di alta qualità, con l’obiettivo di migliorare la pratica sanitaria e fornire soluzioni all’avanguardia. Lavorando a stretto contatto con professionisti del settore, PRMEDICAL si impegna a creare strumenti affidabili e avanzati, che rispondano in modo efficace alle esigenze cliniche. Questa dedizione all’innovazione e alla soddisfazione dei clienti ha permesso a PRMEDICAL di diventare un partner di riferimento nel settore sanitario, sia in Italia che a livello internazionale.
Entriamo nel dettaglio di questo progetto. Detecto è un dispositivo innovativo in silicone medicale, concepito per migliorare l’efficacia della colonscopia diagnostica e di screening, in particolare nei pazienti di età superiore ai 50 anni, dove si raccomanda l’Adenoma Detection Rate (ADR) come misura della qualità dell’esame. Il cappuccio distale di Detecto aiuta a migliorare l’ADR grazie alla sua capacità di piegare e appiattire le pliche della mucosa, evitando il “red-out” e garantendo una visione chiara. Composto da un anello principale e quattro bracci che si sdoppiano in un doppio braccio, il dispositivo permette una stabilità ottimale durante l’estrazione, seguendo con delicatezza la struttura del lume e distendendo le pliche interne per una visualizzazione più ampia. I bracci di Detecto sono progettati con un profilo progressivamente assottigliato, che li rende più flessibili per ridurre al minimo il rischio di trauma alla mucosa, mentre un blocco superiore impedisce che interferiscano con il campo visivo della telecamera. Inoltre, il silicone medicale morbido assicura una manipolazione efficace e non traumatica.
Il team di 3DiTALY della sede di Padova ha realizzato il progetto e lo sviluppo completo del dispositivo medico Detecto, partendo dalle indicazioni del committente che ci ha fornito uno schizzo preliminare. Attraverso gli strumenti di modellazione parametrici avanzati di Grasshopper, (plug in di McNeel Rhinoceros), siamo stati in grado di trasformare questi disegni iniziali in un prodotto finito, pensato per un uso sicuro ed efficace in ambito ospedaliero. Il nostro lavoro ha richiesto una fase di iterazione intensa, con circa 30 versioni di prova, ognuna delle quali ci ha avvicinato alla soluzione finale. Per perfezionare il design e testare l’efficacia di ogni variante, abbiamo utilizzato inizialmente la stampante 3D Formlabs Form 3+, producendo prototipi in resina elastica, per poi ottimizzare e velocizzare la prototipazione con la nuova stampante 3d Form 4. Questo approccio ci ha permesso di valutare e migliorare gradualmente le caratteristiche del dispositivo, assicurandoci che rispondesse al meglio alle esigenze cliniche, fino alla versione definitiva impiegabile in ospedale.
Progettazione parametrica Rhinoceros + Grasshopper
Importazione del modello 3d e stampa grazie al software di slicing Preform
Prototipazione rapida tramite l’utilizzo della stampante 3d Formlabs Form 4
Detecto: il tool che facilita la terapia endoscopica migliorando la visibilità durante le procedure di screening.
Formlabs non si ferma mai e continua instancabilmente a perfezionare e sviluppare i suoi prodotti per rispondere alle esigenze dei professionisti di ogni settore! E, come sempre, dedica un’attenzione speciale al campo medico, fornendo soluzioni all’avanguardia per garantire risultati sempre più precisi e affidabili. Ora hai l’opportunità di portare nel tuo laboratorio la nuovissima Formlabs Form 4B, una stampante 3D a resina dalla velocità straordinaria, ideale per chi cerca efficienza e qualità. E se hai bisogno di una capacità di stampa ancora maggiore, puoi contare sulla sua sorella, la potente Formlabs Form 4BL, perfetta per progetti di ampio respiro e volumi elevati.
Detecto vuole essere un aiuto prezioso durante le colonscopie di screening diagnostico. La colonscopia è un esame endoscopico non invasivo in cui è possibile osservare la superficie interna del colon e del retto ricercando eventuali polipi o tumori maligni. L’intestino, per la sua naturale composizione e comportamento, presenta delle zone difficili da vedere con l’endoscopio. Utilizzando il dispositivo Detecto, è possibile distendere delicatamente le pliche interne del colon così da migliorare il campo visivo dell’endoscopio e rendere più efficaci le AI degli strumenti.
Il punto di inizio del progetto, come abbiamo anticipato, era un’idea corredata da uno schizzo tecnico. Le informazioni all’origine dunque erano poche e molto distanti da quello che sarà poi il prodotto finito. Qui entra in gioco 3DiTALY: una rete di consulenti esperti nel co-design, che sapientemente realizzano la tua idea. Lasciamo la parola al progettista 3DiTALY coinvolto:
L’esigenza di utilizzare Grasshopper è stata obbligata, dato che era necessaria una modellazione molto “organica” ma completamente parametrica, con un’alta quantità di variabili in gioco. Ho creato in Grasshopper la parte principale del dispositivo mentre in Rhinoceros ho apportato solo le ultime finiture e i raccordi. La modellazione parametrica e la successiva stampa 3D hanno quindi permesso al mio cliente di creare immediatamente lo stampo per la produzione senza particolari problematiche.
Tobia Lanza, designer 3DiTALY
Le dimensioni stabili dello strumento sono state identificate solo negli ultimi step, quindi è stato fondamentale sviluppare correttamente le proporzioni dell’oggetto e poi in un secondo momento associarle alle quote finali. Tobia ha lavorato con altissima precisione e molto rapidamente (sono state effettuate in totale 17 versioni del prodotto con circa 6 revisioni ognuna). Mano a mano che veniva valutato dal team PRMEDICAL e dai medici, Tobia poteva effettuare migliorie, andando per esempio a correggere difetti di pochi decimi sul modello.
Detecto vuole essere un tassello importante sull’approccio futuro allo screening del cancro del colon-retto. Inoltre, è importante sottolineare che lavora in sinergia con l’intelligenza artificiale, estendendo la superficie esposta della membrana intestinale e ottimizzando la rilevazione delle micro lesioni rilevate dalla telecamera durante l’endoscopia. Se osserviamo esempi di colonscopia standard confrontati con una colonscopia eseguita utilizzando il cappuccio distale Detecto, i risultati sono lampanti e sbalorditivi. La differenza è palese ed il miglioramento di visione che si ottiene con il dispositivo non lascia perplessità.
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