Stampa 3D: ecco il primo bulbo oculare protesico utilizzato in un paziente

I ricercatori del Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (di seguito Fraunhofer IGD) hanno compiuto importanti passi avanti nelle tecniche di stampa 3D per occhi protesici tali da consentire l'utilizzo di un primo esemplare di bulbo oculare stampato in 3D per un paziente. Le patologie o le lesioni che possono provocare la perdita di un occhio sono varie e numerose e interessano 8 milioni di persone in tutto il mondo e circa 750 mila persone in Europa.

In questo caso quando è necessario ricorrere ad una protesi oculare si adottano bulbi di vetro appositamente dipinti per assomigliare ad un bulbo oculare naturale. Quanto compiuto dai ricercatori del Fraunhofer IGD mostra la possibilità di un futuro fatto di bulbi oculari protesici stampati in 3D.

I ricercatori hanno sviluppato diverse tecnologie che migliorano la produzione di dispositivi protesici individuali. Nel caso specifico hanno fatto uso di un software chiamato Cuttlefish:Eye che può creare una una replica tridimensionale dell'occhio del paziente a partire da una scansione tridimensionale della cavità oculare insieme ad una foto calibrata del colore dell'occhio sano, così da poter ricreare.

Il software sfrutta poi un driver di stampa 3D, conosciuto per la sua capacità di consistenza cromatica e resa di materiali traslucidi, per fabbricare l'occhio utilizzando una macchina capace di gestire la stampa multi-colore e multi-materiale. In questo modo i ricercatori sono riusciti ad ottenere una protesi dall'aspetto più realistico rispetto ai normali bulbi protesici in vetro e con il valore aggiunto di una produzione più rapida rispetto ai bulbi attualmente realizzati a mano.

Un primo esemplare di occhio protesico stampato in 3D è stato recentemente utilizzato per un paziente nel contesto di uno studio clinico condotto presso il Moorfields Eye Hospital di Londra. In particolare sono stati necessari quattro anni di lavoro per ottimizzare e finalizzare il processo, prima che la prima protesi oculare stampata 3D venisse utilizzata per un caso reale.

Occhio stampato in 3D: un processo più veloce e un'esperienza più confortevole

I metodi tradizionalmente utilizzati per realizzare e impiantare un bulbo oculare protesico sono sostanzialmente invariati da diversi decenni. La modellatura è un processo invasivo e la successiva fase di fabbricazione è dispendiosa in termini di tempo che conduce spesso a molti mesi di attesa, causando ulteriori stress e ansie per il paziente. Il nuovo processo accelera invece tutto l'iter, consentendo al paziente di vivere un'esperienza complessivamente più confortevole.

La scansione iniziale dura appena 2,4 secondi ed è effettuata con un macchinario appositamente modificato ma già ampiamente utilizzato in ambito clinico. La scansione risultante dell'orbita e l'immagine a colori vengono trasmesse al Fraunhofer IGD per la creazione del modello di stampa tramite Cuttlefish:Eye. La stampa è realizzata da Fit AG, società con sede a Lupburg che vanta un'esperienza pluriennale nella produzione additiva ad uso medico. Una volta stampate le protesi vengono ispezionate con attenzione e lucidate.

Si prevede ora di reclutare circa 40 pazienti per la sperimentazione clinica, ciascuno dei quali riceverà una protesi oculare realizzata con il processo messo a punto dal Fraunhofer IGD. I partecipanti saranno monitorati per i successivi 12 mesi e chiamati a riferire le loro esperienze con la nuova protesi.

Con una singola stampante 3D sarebbe possibile soddisfare il fabbisogno annuale di 10 mila protesi per il solo mercato UK, e una dislocazione geografica strategica di poche macchine di stampa potrebbe facilmente rispondere alle necessità del mondo intero.