Un cuore in 3D per salvare una bambina

La stampa dell'organo ha permesso di ricostruire tutte le anomalie.

Una bambina colpita da eterotassia è stata curata grazie alla stampa in 3D di un modellino di cuore perfettamente identico al suo. I medici del Cnr di Pisa hanno riprodotto al computer tutte le anomalie cardiache dalle quali era affetta la paziente, studiando le varie tecniche chirurgiche utili per operare la piccola in piena sicurezza. L'intervento è riuscito e ora la bambina sta già recuperando. Bruno Murzi, il primario che si è occupato dell'intervento, spiega: «Era indispensabile inserire un pezzo di tessuto dentro il cuore per dividere in due l’unico atrio della bambina e le due circolazioni delle vene cave e delle vene polmonari, ma dovevamo individuare esattamente in quale punto operare. Grazie alla riproduzione del cuore in tre dimensioni abbiamo capito dove inserire il tessuto e quali tecniche usare». Per capire la maniera migliore per intervenire i medici hanno impiegato solo poco più di un'ora. «A differenza delle immagini della risonanza magnetica, il cuore di plastica è identico per forma e dimensione all’originale, e dunque è stato possibile aprirlo con il bisturi e vedere all’interno le zone dove noi dovevamo intervenire come poi abbiamo fatto in sala operatoria». Il difetto cardiaco della bambina era emerso subito alla nascita, ma nei primi mesi era stato impossibile intervenire. La risonanza magnetica non era sufficiente a ottenere quelle informazioni necessarie all'operazione, pertanto il dott. Murzi ha chiesto ai colleghi dell'Istituto di fisiologia clinica del Cnr di Pisa di realizzare un modello tridimensionale su cui lavorare e prepararsi. Un caso simile si è verificato a Londra, presso il St Thomas Hospital, dove il prof. David Anderson ha operato un'altra bambina affetta da problemi cardiaci congeniti servendosi di un modello in 3D per prepararsi al meglio. La piccola era nata con una malformazione cardiaca, un foro tra i ventricoli, e il cuore faceva molta fatica a pompare la quantità di sangue necessaria. Il destino della bambina sembrava segnato, anche perché il cuore era talmente deformato che l'intervento chirurgico appariva pressoché inutile. Il cuore di Mina – questo il nome della bambina – poneva delle difficoltà che sembravano insormontabili, dal momento che individuare con esattezza la natura e la posizione del foro tra i ventricoli era una vera e propria impresa. Ma un aiuto fondamentale è arrivato da un modello in 3D del cuore della bambina, sviluppato sulla base dei risultati della risonanza magnetica e della tomografia computerizzata. In tal modo, i medici hanno potuto riprodurre il cuore e il suo difetto, e comprenderne la localizzazione. Il prof. Anderson spiega: «La bambina aveva un foro molto complesso nel cuore. Con la stampante in 3D abbiamo potuto ricreare un modello del suo cuore, replicare il foro quando il cuore pompava sangue per capire come funzionava così quando siamo intervenuti chirurgicamente sapevamo già quello che avremmo trovato». »Ora Mina è una bimba normale. Mangia, ha smesso di essere stanca e sta crescendo», racconta la madre. Ricreare cuori in 3D per intervenire meglio sui gravi disturbi congeniti che affliggono molti bambini è l'idea sviluppata anche dai ricercatori della University of Illinois College of Medicine di Peoria, che dal canto loro hanno salvato la vita a tre giovani pazienti, fra i quali un neonato di 9 mesi. Anche in questo caso i chirurghi hanno potuto “esercitarsi” su un modello in 3D del cuore dei bambini prima di intervenire veramente. I medici statunitensi hanno presentato lo studio nel corso di una convention dell'American Heart Association. I chirurghi utilizzano di solito immagini in 2D per la pianificazione dell'intervento, servendosi dei raggi X, degli ultrasuoni e della risonanza magnetica. Si tratta però di immagini che potrebbero non essere in grado di rilevare eventuali complicazioni strutturali della camera cardiaca. Gli scienziati dell'Illinois hanno usato invece le immagini in 2D come guida per ricreare i modelli dei cuori di una bambina di 9 mesi, di un bimbo di 3 anni e di una ragazza di 20, effettuando poi le correzioni necessarie. Matthew Bramlet, direttore del Programma “Congenital Heart Disease Mri” presso l'ateneo di Peoria, spiega: «Con la stampa 3D si possono prendere decisioni migliori prima di andare in sala operatoria. Più i chirurghi sono preparati, minore è il numero di sorprese che incontrano. Tenere in mano il 'cuore modello', poterlo toccare offre un nuovo livello di comprensione che non può essere raggiunto solo con le immagini 2D o anche 3D. Oggi tutto quello che una volta era usato per costruire i camion, lo stiamo usando per costruire modelli realistici di cuori». La tecnica sviluppata può aiutare a «risolvere un problema e passare alla riparazione di due ventricoli, invece che di uno solo. Questo fa potenzialmente la differenza tra una speranza di vita di due o tre decenni, e un’attesa di 4, 5 o 6 decadi», conclude il ricercatore.

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