Gli interventi chirurgici al cuore sono sempre faccende delicate. È un po’ come lavorare su una scatola chiusa; spesso ci sono anomalie “nascoste” che si evidenziano soltanto al momento dell’operazione, complicando ulteriormente una situazione magari già intricata in partenza.�

Per ridurre al minimo questi elementi sorpresa, si sono percorse molte strade. La migliore si è finora dimostrata quella di avere la maggior quantità possibile di dati utili all’intervento prima ancora di entrare in sala operatoria. Questo permette, inoltre, di realizzare una stampa 3D molto accurata del cuore in esame, elemento tutt’altro che irrilevante per le simulazioni.

In precedenza, i dati relativi ai cuori da operare provenivano da scannerizzazioni MRI tradizionali. Con un grande problema: la lentezza di esecuzione. Ci volevano fino a dieci ore per acquisire dati precisi dei margini nei punti d’incontro tra le diverse parti del cuore. Le intersezioni non si vedevano in maniera chiara con l’MRI e, di conseguenza, i chirurghi erano costretti a ipotizzare queste conformazioni, per così dire, “da sé”, in base alla loro esperienza. Una procedura dagli esiti incerti e che richiedeva molto tempo.

Un gruppo di ricercatori del MIT Electrical Engineering and Computer Science e del Boston Children’s Hospital ha sviluppato una nuova tecnica per risolvere questo problema, e gli sviluppi sono promettenti. Come prima cosa hanno potenziato la precisione della scannerizzazione che, generando sezioni incrociate, produce i dati usati per il modello in 3D del cuore.

Rimangono tuttora delle zone “oscure” dove l’intervento dell’occhio esperto del medico è ancora indispensabile per riempire i vuoti d’informazione. Infatti, interpolare i dati mancanti da modelli di cuori generici non evidenzierebbe eventuali anomalie presenti in quel paziente particolare.

Ciò nonostante, l’affinamento della qualità della tecnica rispetto a prima è enorme dato che ora sono molti di pù i dati precisi ricavabili dall’MRI e molte di meno le zone oscure che il medico deve riempire. Come dichiara Polina Gollan, del MIT, a capo del progetto, «L’intervento umano necessario con la nuova tecnica è un decimo rispetto a quello richiesto in precedenza. Questo aumenta di molto l’accuratezza del modello finale».

Con questi nuovi presupposti, l’algoritmo genera un modello molto più preciso con un dispendio di tempo del personale specializzato molto minore. E anche la stampa in 3D ne ha beneficiato. Ora ci vogliono dalle tre alle quattro ore, rispetto alle dieci richieste in precedenza.

Il modello stampato in 3D è funzionale a diversi livelli, come spiega Redmund Burke, cardiochirurgo al Nicklaus Children’s Hospital di Miami, «Con il cuore stampato in 3D possiamo spiegare molto meglio alle famiglie cosa intendiamo fare durante l’intervento. Inoltre, possiamo ridurre al minimo necessario l’invasività dell’intera procedura».

Oltre alla praticità di poter pianificare l’intervento molto più accuratamente rispetto a prima, questa nuova tecnica di acquisizione dati permette di fare delle esercitazioni su modelli 3D che rispecchiano fedelmente anche la struttura interna del cuore. «Per i cardiochirurghi, è una risorsa dalle potenzialità enormi», assicura Burke. E anche per i pazienti, aggiungiamo noi.

Fonti:

Fortune
(http://fortune.com/2015/09/17/better-heart-models-save-lives/?xid=timehp-category)

WNDU
(http://www.wndu.com/home/headlines/3D-printing-makes-heart-surgery-safer-for-kids-323161731.html)

Per approfondire:

Smithsonian
(http://www.smithsonianmag.com/innovation/doctors-can-study-3d-printed-models-your-organs-surgery-180955622/?no-ist)