Come l’ingegneria può supportare l’innovazione in medicina
Un intervento cardiochirurgico di frontiera, quello che ha visto lavorare insieme i medici dell'ospedale Molinette e gli ingegneri del Politecnico, il primo realizzato in Italia e tra i primi effettuati al mondo.
I docenti del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS Diego Gallo e Umberto Morbiducci hanno risposto con entusiasmo alla chiamata del primario del reparto di cardiochirurgia, il professor Mauro Rinaldi, per supportare la procedura innovativa studiata dal professor Stefano Salizzoni. Impiantare a cuore battente contemporaneamente due protesi valvolari cardiache: questa la soluzione avanzata dai medici delle Molinette per curare un paziente la cui condizione di salute impediva il tradizionale intervento “a cuore aperto”.
66 anni, maschio, il soggetto era infatti affetto da una grave malattia a due valvole cardiache, l'aortica e la mitralica, e aveva bisogno di un intervento cardiochirurgico da eseguire al più presto a causa di un cuore sempre più affaticato. Ad aggravare il quadro clinico, lo stato fortemente compromesso dei polmoni del paziente.
L’urgenza di collaudare la nuova procedura si è trovata a dover fare i conti con l’estrema difficoltà dell’intervento, mai effettuato finora in Italia. Infatti, seppur l’impianto di protesi aortica a cuore battente (TAVI) sia ormai un intervento di routine e l’impianto di protesi mitralica sia già stato eseguito su numerosi pazienti, la combinazione dei due è difficilmente eseguibile a causa dell’interazione tra le due protesi, che potrebbero “disturbarsi” l’un l’altra, mettendo a rischio la vita del paziente.
Da qui l’intuizione del professor Rinaldi: chiedere aiuto all’ingegneria per simulare l’operazione.
Diego Gallo e Umberto Morbiducci hanno deciso di utilizzare le immagini ecografiche acquisite dal dottor Gianluca Alunni e le immagini della TAC eseguita dal professor Riccardo Faletti presso la Radiologia universitaria, per realizzare la stampa 3D del cuore del paziente su cui impiantare i fac-simile delle due protesi cardiache, attestando la fattibilità dell’intervento.
La stampa 3D del cuore è stata eseguita con il fondamentale supporto dei professori Michele Conti e Ferdinando Auricchio del Gruppo CompMech dell’Università di Pavia e dell’ingegner Stefania Marconi del Laboratorio 3D4Med del Policlinico San Matteo di Pavia.
L’operazione, eseguita quindi dal professor Salizzoni con la collaborazione dei dottori Antonio Montefusco e Michele La Torre, sotto la guida ecocardiografica del dottor Alessandro Vairo e l’attenta anestesia del dottor Tommaso Pierani, è durata circa due ore ed è perfettamente riuscita. Il paziente è già stato dimesso dopo pochi giorni.
Il successo dell’intervento evidenzia l’importanza della ricerca del Politecnico a sostegno dell’innovazione in medicina. Prezioso il suo contributo, oggi e nel futuro, per salvare i pazienti le cui condizioni di salute erano sembrate, fino ad oggi, difficilmente curabili.
"La stampa 3D ricostruita a partire dalle immagini del paziente – commenta Umberto Morbiducci – si sta rivelando un vero e proprio valore aggiunto nella pianificazione degli interventi in ambito cardiovascolare, rendendo disponibile al medico uno strumento che gli consente di valutare per ispezione visiva e tattile la complessa anatomia su cui si troverà a intervenire".
"L'introduzione sistematica della modellazione e della stampa 3D cardiovascolare personalizzata nella pratica clinica – aggiunge Diego Gallo – consente di fare valutazioni a priori sull'impatto che l'intervento potrà avere sul paziente in maniera personalizzata, rappresentando un cambio di paradigma nel modo in cui il cardiochirurgo, il chirurgo vascolare o il cardiologo interventista pianificano ed eseguono gli interventi".