Fra i settori che più beneficiano della stampa 3D, il comparto medicale è fra i primi a riconoscere un vero e proprio salto di qualità ottenuto grazie alla tecnologia additiva. Dal dentale al settore delle protesi, passando per la creazione di apparecchiature, l’additive manufacturing propone materiali biocompatibili e una personalizzazione sempre più mirata.
L’ambito medicale è un early adopter dell’additive manufacturing: ossia uno dei primi mercati ad adottare la stampa 3D e a coglierne i benefici, sia per la velocità di produzione, sia per la customizzazione di massa che consente, garantendo la possibilità di prototipare e realizzare strumenti specifici. Queste caratteristiche hanno consentito di superare i vincoli delle tecnologie tradizionali e i limiti dell’artigianalità. Il medicale, inoltre, ha bassi volumi e non spinge la produzione di decine di migliaia di pezzi, quindi la stampa 3D risulta perfetta sotto diversi punti di vista.
Tutte le tecnologie additive sono adatte al medicale, anche perché tanti materiali utilizzabili per la stampa 3D, sia plastiche che metalli, sono biocompatibili. Ad esempio, il titanio è un materiale perfetto per le protesi, chirurgiche o dentistiche: mentre prima veniva lavorato soprattutto a livello artigianale; con l’introduzione dei sistemi additivi l’accesso al titanio è divenuto ancora più semplice. La tecnologia a letto di polvere metallica fa sì che il titanio sia facilmente accessibile, anche dal punto di vista dei costi, considerando che le lavorazioni tradizionali sono decisamente più care.
La stampa 3D dunque, è fisiologicamente pronta per il medicale, vista la possibilità di personalizzare al massimo le forme, per arrivare anche ad adattare a ogni corpo umano sia le protesi, sia gli strumenti per operare, in base ad anatomia ed ergonomia. Per il comparto medicale, sono state incontrate potenziali applicazioni di stampa 3D e necessità di utilizzo della tecnologia additiva su tre diversi settori specifici.
Tutta la parte odontotecnica beneficia delle possibilità di customizzazione estrema dell’additive. Ad esempio: tutte le protesi dentali, i modelli di protesi, i restauri temporanei, i ponti e le impronte. Gli studi dentistici ordinano all’odontotecnico o addirittura direttamente allo stampatore, questo tipo di componentistica realizzata in stampa 3D. E ancora: i bite e gli apparecchi trasparenti, che vengono realizzati in resina con tecnologia 3D a sinterizzazione, SLA. C’è una consistente riduzione del tempo di fornitura per le necessità odontotecniche, anche grazie a scansioni effettuate direttamente sul paziente. In breve: meno impatto sul cliente, più precisione e più velocità. Attualmente MadeInAdd sta gestendo questo comparto offline, confrontandosi direttamente con il cliente attraverso un approccio consulenziale, ma progettiamo di portare in futuro il servizio specifico di stampa 3D dentale sulla piattaforma, in modo che tutti i professionisti potranno accedere e trovare i materiali e le tecnologie giuste per realizzare l’impiantistica dentale di cui avranno bisogno.
Protesi interne ed esterne, parti ergonomiche, impiantistica per parti che vanno vicino al midollo osseo. Per questo filone MadeInAdd non ha al momento in previsione di andare in piattaforma, preferendo mantenere un approccio consulenziale diretto che consente di rispondere in maniera più efficace a richieste estremamente specifiche. Va sottolineato che per la stampa 3D di questo comparto specifico, dedicato in particolar modo a cliniche e ospedali, i materiali sono già a disposizione.
Apparecchiature estremamente personalizzate, per le quali MadeInAdd ha già tutti i materiali in piattaforma. Rispetto a quest’ultimo filone ci sono svariate tecnologie applicative: dalle strumentazioni cliniche e medicali per ospedali, RSA e studi medici, alla customizzazione dei device per la sala operatoria. Ad esempio, si fanno tanti mockup per il training pre-operatorio stampandoli in 3D: ricostruendo fedelmente la parte anatomica del paziente, sia per estetica che per risposta tattile, il chirurgo può testare l’intervento ottenendo un risultato quanto più realistico, prima di entrare in sala.
Uno degli elementi su cui il settore sta lavorando più intensamente sono prototipi di mascherine per interventi medici di vario tipo. C’è un ampio lavoro con TPU o resine, con tecnologie SLS, SLA e POLYJET. Occorre una prototipazione rapida, perché serve cambiare spesso configurazione e fare un certo numero di prove che processi tradizionali non consentono. La mascherina in sé deve essere morbida per essere applicata sul paziente o l’operatore sanitario, mentre i ganci con cui la mascherina si ferma vengono realizzati in poliammidi più dure. All’ospedale si fornisce l’assemblato biocompatibile completo, con già risolte le questioni di ergonomia, odore e sensazione al tatto: MadeInAdd ha sviluppato in questo una competenza specifica e la richiesta è crescente.
L’additive attira anche numerose aziende che producono i dispositivi medici che servono in sala operatoria e in degenza per il monitoraggio e la cura dei pazienti. Si tratta anche di produzioni in serie che con i sistemi tradizionali hanno costi e tempi di produzione più elevati, essendo necessario l’uso di appositi stampi. Stampi che, però, non risolvono la frequente necessità di customizzazione per cui l’additive è imbattibile.
La stampa 3D medicale cambia le regole del gioco indipendentemente dalla misura dell’elemento che si considera. Un esempio chiarificatore è dato dai ganci per i tubi delle flebo. Queste clip in plastica hanno codici specifici che guidano la loro applicazione ed evitano errori sui pazienti da parte degli operatori sanitari. In tradizionale è molto difficile gestirli; con l’additive il codice viene stampato direttamente in rilievo sul pezzo: possono essere stampati N codici diversi, in una volta sola. Una vera svolta, replicabile anche su altri dispositivi medici, sempre in materiali biocompatibili, sempre in PA12, stampati o in SLS o in MJF.
Con le poliammidi si stampano anche cover per display e sistemi di distribuzione dei medicinali. La pulizia del pezzo è fondamentale: MadeInAdd ha qualificato una supply chain che rispetta le regole di certificazione biocompatibile, ma soprattutto di processo “pulito” e privo di contaminazione. Per alcuni clienti stiamo ragionando su come arrivare alla camera bianca, uno spazio di produzione completamente privo di agenti inquinanti e batteri, perché i pezzi stampati in 3D possano entrare direttamente in sala operatoria.
Un’altra tecnologia utilizzata è l’FDM soprattutto per quelle parti che devono essere customizzate o per fornire ricambi a carrozzine oppure letti. L’approvvigionamento ospedaliero è tradizionalmente molto lungo, mentre la stampa 3D medicale può fornire i pezzi in maniera estremamente veloce, anche in una settimana. Spesso clienti di MadeInAdd sono le aziende che forniscono ricambistica agli ospedali, perché tutto il comparto dei ricambi è davvero facilitato dall’additive.
Ci sono inoltre applicazioni funzionali migliorative a livello di performance: MadeInAdd ha realizzato degli ugelli che spruzzano liquido o gas in modo da migliorare in maniera ingegneristica lo spray. È stato realizzato con tecnologia DMLS usando acciaio inox, ottenendo non solo più ergonomia e customizzazione ma anche miglioramento delle performance.
Infine, MadeInAdd ha realizzato per un dipartimento universitario della facoltà di Medicina un modellino di un cuore in polyjet, in un pezzo unico, per consentire ai praticanti di prepararsi all’intervento. Il modello ha tutto: colori differenziati, vasi sanguigni, canule da utilizzare durante l’operazione. In questo modo medici e studenti hanno potuto non solo studiare i preparativi di base, ma ipotizzare anche miglioramenti tecnici da applicare in fase operatoria. Anche in questo caso accessibilità e velocità per il mockup fanno la differenza nella vita dei medici e soprattutto dei pazienti.
È giusto che il mondo medico conosca queste opzioni e la possibilità di arrivare a tali livelli di dettaglio. Con la stampa 3D medicale è possibile non solo personalizzare e velocizzare la fornitura di strumenti ospedalieri, ma anche immaginare nuove soluzioni con profondità ingegneristica. E aziende come MadeInAdd sono pronte a confrontarsi con ingegneri biomedici e medici stessi per facilitare la conquista di questa frontiera, sempre più vicina.
