The aim of this work is to examine the usefulness of 3D printing techniques in managing complex cases of aortic pathology. In the latest years, the use of rapid prototyping, which allows to print solid objects layer by layer, has achieved an exstraordinary degree of accuracy and precision, and it is now reality in many surgical disciplines, as visual and tactile support. Concerning vascular surgery, although many cases managed with the aid of those techniques have already been reported, a scientific report assessing the efficacy of this method by examining a proper case series is still missing. In this paper we try to analyze the results of the first case series ever reported in this field, which includes 25 patients affected by complex aortic diseases and treated between September 2016 and June 2017 in the Unit of Vascular Surgery of the S. Matteo Hospital in Pavia. In this study, the techniques of 3D printing were employed to create anatomical models of the aorta and other interested structures, for pre-operative planning and control of the post-operative outcomes, and they showed optimal resolution in foreseing the major concerns related to the forthcoming operation, great efficacy in choosing the most suitable therapeutic strategies and absolute clarity in the comprehension of relevant anatomical details. Moreover, on the basis of this experience, we trail an overview of other possible current and future applications of 3D printing to the vascular field. In conclusion, the results of this work point out that rapid prototyping is one of the most promizing technological changes, and will likely play a major role in deciding the future of the surgical and endovascular treatment of the most complex aortic diseases, which require a tailored, patient-specific approach.

Lo scopo di questo lavoro è di esaminare l'utilità delle tecniche di stampa 3D nella gestione di casi di patologia aortica particolarmente complessa. L'impiego del rapid prototyping, che consente di stampare strato per strato oggetti solidi, ha raggiunto negli anni eccezionali accuratezza e precisione ed è ormai realtà come supporto visivo e tattile nell'ambito di molte discipline chirurgiche. In chirurgia vascolare, benchè molti casi trattati con l'aiuto di queste tecniche siano già stati descritti, manca ancora un ritorno scientifico che stabilisca l'efficacia di questa metodica attraverso l'esame di una casistica. Questo lavoro si propone di studiare i risultati della prima casistica riportata in questo ambito, che include 25 pazienti affetti da patologia aortica complessa, trattati presso il Reparto di Chirurgia Vascolare dell'IRCCS S. Matteo di Pavia tra settembre 2016 e giugno 2017. In questo studio, le tecniche di stampa 3D sono state utilizzate per la creazione di modelli anatomici dell'aorta e delle altre strutture di interesse chirurgico, ai fini di pianificazione pre-operatoria dell'intervento e di controllo dei risultati post-operatori, ed hanno dato prova di ottima risoluzione nel prevedere le maggiori problematiche connesse all'intervento, di grande efficacia nell'individuare le strategie terapeutiche più adatte, e di assoluta immediatezza nella comprensione dei dettagli anatomici. Inoltre, sulla base di questa esperienza, si traccia una panoramica delle altre possibili applicazioni, attuali e future, della stampa 3D in ambito chirurgico vascolare. In conclusione, i risultati di questo lavoro indicano le tecniche di rapid prototyping come una tra le innovazioni tecnologiche più promettenti nel determinare il futuro del trattamento chirurgico ed endovascolare delle patologie aortiche complesse, che richiedono soluzioni sempre più personalizzate sulla base delle caratteristiche del singolo paziente.

TECNICHE DI RAPID PROTOTYPING E CHIRURGIA AORTICA COMPLESSA

RINALDI, LUIGI FEDERICO
2016/2017

Abstract

The aim of this work is to examine the usefulness of 3D printing techniques in managing complex cases of aortic pathology. In the latest years, the use of rapid prototyping, which allows to print solid objects layer by layer, has achieved an exstraordinary degree of accuracy and precision, and it is now reality in many surgical disciplines, as visual and tactile support. Concerning vascular surgery, although many cases managed with the aid of those techniques have already been reported, a scientific report assessing the efficacy of this method by examining a proper case series is still missing. In this paper we try to analyze the results of the first case series ever reported in this field, which includes 25 patients affected by complex aortic diseases and treated between September 2016 and June 2017 in the Unit of Vascular Surgery of the S. Matteo Hospital in Pavia. In this study, the techniques of 3D printing were employed to create anatomical models of the aorta and other interested structures, for pre-operative planning and control of the post-operative outcomes, and they showed optimal resolution in foreseing the major concerns related to the forthcoming operation, great efficacy in choosing the most suitable therapeutic strategies and absolute clarity in the comprehension of relevant anatomical details. Moreover, on the basis of this experience, we trail an overview of other possible current and future applications of 3D printing to the vascular field. In conclusion, the results of this work point out that rapid prototyping is one of the most promizing technological changes, and will likely play a major role in deciding the future of the surgical and endovascular treatment of the most complex aortic diseases, which require a tailored, patient-specific approach.
2016
RAPID PROTOTYPING IN COMPLEX AORTIC SURGERY
Lo scopo di questo lavoro è di esaminare l'utilità delle tecniche di stampa 3D nella gestione di casi di patologia aortica particolarmente complessa. L'impiego del rapid prototyping, che consente di stampare strato per strato oggetti solidi, ha raggiunto negli anni eccezionali accuratezza e precisione ed è ormai realtà come supporto visivo e tattile nell'ambito di molte discipline chirurgiche. In chirurgia vascolare, benchè molti casi trattati con l'aiuto di queste tecniche siano già stati descritti, manca ancora un ritorno scientifico che stabilisca l'efficacia di questa metodica attraverso l'esame di una casistica. Questo lavoro si propone di studiare i risultati della prima casistica riportata in questo ambito, che include 25 pazienti affetti da patologia aortica complessa, trattati presso il Reparto di Chirurgia Vascolare dell'IRCCS S. Matteo di Pavia tra settembre 2016 e giugno 2017. In questo studio, le tecniche di stampa 3D sono state utilizzate per la creazione di modelli anatomici dell'aorta e delle altre strutture di interesse chirurgico, ai fini di pianificazione pre-operatoria dell'intervento e di controllo dei risultati post-operatori, ed hanno dato prova di ottima risoluzione nel prevedere le maggiori problematiche connesse all'intervento, di grande efficacia nell'individuare le strategie terapeutiche più adatte, e di assoluta immediatezza nella comprensione dei dettagli anatomici. Inoltre, sulla base di questa esperienza, si traccia una panoramica delle altre possibili applicazioni, attuali e future, della stampa 3D in ambito chirurgico vascolare. In conclusione, i risultati di questo lavoro indicano le tecniche di rapid prototyping come una tra le innovazioni tecnologiche più promettenti nel determinare il futuro del trattamento chirurgico ed endovascolare delle patologie aortiche complesse, che richiedono soluzioni sempre più personalizzate sulla base delle caratteristiche del singolo paziente.
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