Sterno Artificiale impiantato in Cina

Al Fourth Military Medical University di Xi'an, in Cina, i medici sono stati in grado di elaborare un metodo rivoluzionario per la cura della patologia della Signora Gu, una paziente con tumore allo sterno. Il professor Wang Xiaoping, ha collaborato con diversi altri medici e chirurghi optando per la totale rimozione dell'osso, intaccato irreparabilmente dal tumore, e la sua sostituzione con una replica esatta in titanio ckn una stampa 3D. Lo sterno era così devastato dal tumore che è stato impossibile prendere un’accurata scansione 3D del suo osso reale al fine di creare la replica in titanio. Per questo motivo i medici hanno raccolto  dati da altre donne della stessa altezza e peso, hanno poi combinato questi dati con altri che avrebbero potuto recuperare dalla paziente stessa, e hanno replicato l’osso.

Utilizzando i dati, il team chirurgico è stato in grado di  stampare in 3d una replica di plastica dello sterno in scala 1 a 1 con l’aiuto del professor Cao Tiesheng. Hanno usato questo modello  stampato in 3d per assicurarsi che tutto fosse corretto prima di stamparlo nel Laboratorio di solidificazione Processing, alla Northwestern Politecnica .

L’intervento ha avuto luogo il 22 giugno 2015, è durato circa 2,5 ore. Non ci sono state complicazioni ed è stato ritenuto un successo. Sia la paziente che  l’equipe medica sono molto soddisfatti dei risultati.

La Signora Gu

Anatomia e funzioni, confronto tra sterno artificiale ed osseo.

Generalità

Lo sterno è l'osso di forma lunga e piatta, situato al centro del torace e rappresentante una delle parti fondamentali della gabbia toraciche; le altre sono: le 12 vertebre toraciche, le 12 paia di costole e le cartilagini costali legate alle costole.
Per convenzione, gli anatomisti suddividono lo sterno in tre regioni: il manubrio che é la regione piú alta ed ospital'inserzione per le clavicola, il corpo che costituisce la parte intermedia e il processo xifoideo, la regione piú bassa.

Anatomia 

Esso è composto di 3 parti: manubrio, corpo e processo xifoideo.

• È un osso impari, lungo e piatto.
• La sua parte superiore fa da supporto a entrambe le clavicole. Inoltre, è il punto d'origine di uno dei due capi dei muscoli sternocleidomastoidei. 
• Le due zone laterali servono da punto di ancoraggio per le prime 7 paia di cartilagini costali.
• Alla sua superficie interna, si attaccano i cosiddetti legamenti sternopercardici. Questi fissano il pericardio (che altrimenti sarebbe libero di muoversi) allo sterno.
• In un individuo adulto, lo sterno è lungo in media circa 17 centimetri. Negli uomini è più lungo che nelle donne.

MANUBRIO

Di forma trapezoidale, il manubrio è la parte più alta dello sterno.
Sul lato superiore, al centro, presenta una concavità, riscontrabile al tatto, che prende il nome di incisura giugulare. Ai lati dell'incisura giugulare risiedono due ampie fosse foderate di tessuto cartilagineo. Queste due fosse ospitano le estremità mediali delle clavicole, formando le cosiddette articolazionisternoclavicolari.

CORPO

Dalla forma piatta, il corpo è la porzione centrale e più lunga dello sterno.
Il suo lato superiore prende il nome di angolo sternale e rappresenta la zona di articolazione con il manubrio soprastante. In alcune persone, l'angolo sternale può risultare concavo o arrotondato al tatto.
Sulla superficie esterna del corpo, perpendicolarmente alla direzione dello sterno, ci sono tre zone rialzate, chiamate creste trasversali. Negli spazi compresi tra ogni cresta trasversale, si agganciano i muscoli pettorali maggiori.

PROCESSO XIFOIDEO

Il processo xifoideo è la porzione terminale e più piccola dello sterno.
In genere, risiede a livello della decima vertebra toracica.
La sua composizione è prevalentemente cartilaginea almeno fino ai 40 anni. Dopodiché, ha luogo un processo di ossificazione.

L'anatomia dello sterno artificiale deve essere identica a quella dello sterno osseo asportato per poter essere funzionale e non generare problemi nel paziente. 

Funzioni dello sterno artificiale e di quello osseo

Essendo una parte fondamentale della gabbia toracica, lo sterno concorre alla protezione di: cuore, polmoni, esofago e vasi sanguigni situati nel torace.

Inoltre, svolge una fondamentale azione di supporto per le clavicole e le cartilagini costali.

Non c'è quindi distinzione tra le funzionalità della protesi e del naturale.

Come é stato creato?

L'impianto utilizzato nel primo trapianto di sterno è stato creato utilizzando una stampante 3D nella piattaforma Arcam Lab 22 del CSIRO che utilizza la tecnica Electron Beam Melting per costruire strati di potente titanio e fonderli insieme. Una volta che il processo di fusione é completato la polvere in eccesso viene aspirata, lasciando l'impianto completamente formato, pronto per essere pulito e utilizzato in chirurgia e con una forma esattamente identica a quella dell'osso originario. 

Alcune Word Clouds

La Stampa parla del primo sterno realizzato con stampante 3D

Il primo sterno artificiale é stato realizzato a Melbourne in Australia con una tecnologia di stampa 3D, é stato riprodotto a tre dimensioni a partire da un modello digitale ed é stato impiantato su un malato di cancro in Spagna nel Settembre del 2015.
L'articolo completo é reperibile sul sito online de La Stampa o cliccando qui.

 Foto realizzata nel laboratorio specializzato della Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
(CSIRO), un’agenzia federale governativa australiana.

Uno sguardo alle altre lingue

Lo sterno artificiale definito in varie lingue:

Italiano: Sterno artificiale
Inglese: Artificiale sternum
Spagnolo: Esternón artificial
Francese: Sternum artificiel
Olandese: Kunstmatige sterminata
Polacco: Sztuczny mostek
Lussemburghese: Kënschtlech stëck
Maltese: Sternu artifićjali