Algoritmo basato su computer per impianti specifici per il paziente per cranioplastica in pazienti con difetti del cranio (CAPSID)

I pazienti con difetti cranici dopo craniotomia, ad esempio resezione del tumore, trauma cranico, ictus, necessitano di un successivo reimpianto dell'osso. In alcune circostanze, il proprio osso non può essere reimpiantato a causa di infezione, infiltrazione tumorale, danno osseo o necrosi ossea asettica. In questi casi è necessario progettare un impianto specifico per il paziente (PSI) per adattarsi al difetto cranico del paziente. Diversi materiali sono attualmente utilizzati come titanio, polietere-etere-chetone (PEEK) o poli-metilmetil-acrilato (PMMA) per la fabbricazione di PSI. Al momento, i PSI sono disponibili in commercio da diverse aziende (DePuy Synthes®, EOS®, Xilloc®). A parte i costi elevati del PSI disponibile in commercio, di solito occorrono diverse settimane prima che il PSI progettato e prodotto venga consegnato all'ospedale pronto per il reimpianto.

D'altra parte, un metodo per la progettazione PSI basata su software e la fabbricazione intraoperatoria del PSI in condizioni sterili è stato descritto da Stieglitz et al. Questo metodo è attualmente utilizzato nelle cliniche quotidiane nel reparto di neurochirurgia a Berna. In breve, il design del PSI si basa sulla scansione TC preoperatoria della testa del paziente con il difetto del cranio, il set di dati di imaging viene caricato ed elaborato con il software IPlanNet di BrainLab®. Con l'aiuto del software, viene progettato e stampato un modello 3D di uno stampo negativo del PSI. Nella sala operatoria, il PSI viene fabbricato in condizioni sterili utilizzando lo stampo PSI. La progettazione dello stampo PSI con l'ausilio di IPlanNet è impegnativa e richiede alcune ore a seconda della complessità del caso da progettare. In alcuni casi l'accuratezza dello stampo PSI fabbricato non è ottimale, così che il chirurgo intraoperatorio deve adattarsi all'imprecisione per ottenere i migliori risultati estetici e funzionali a scapito della durata dell'operazione, un noto fattore di rischio per l'infezione della ferita postoperatoria e altre complicanze perioperatorie.

Pertanto, i ricercatori hanno sviluppato un algoritmo computerizzato automatizzato per la progettazione PSI (CAPSID). Con l'aiuto di questo strumento, è possibile calcolare e progettare un PSI accurato e il relativo stampo corrispondente in base alla scansione TC preoperatoria del paziente entro 5-15 minuti e stampare lo stampo corrispondente. Questo passaggio è automatizzato e quindi indipendente dall'esperienza e dalle competenze del neurochirurgo nel software di elaborazione 3D. Lo stampo può essere utilizzato per la fabbricazione intraoperatoria dell'impianto in condizioni sterili nel modo comune descritto sopra. I possibili vantaggi dell'istituzione clinica di questa procedura sarebbero una maggiore precisione del PSI rispetto al metodo di fabbricazione PSI convenzionale con migliori risultati estetici, costi inferiori e disponibilità e produzione più rapide che portano a tempi di attesa più brevi per il paziente e, di conseguenza della maggiore accuratezza che porta a tempi di intervento più brevi, con una riduzione del rischio di eventi avversi operatori per il paziente. Inoltre, la prova della praticabilità di questo nuovo metodo, potrebbe portare a nuovi concetti nel campo degli impianti specifici del paziente basati su computer nella medicina moderna in generale. È necessario uno studio clinico per dimostrare i vantaggi e la praticabilità del concetto degli investigatori di algoritmo basato su computer per la progettazione PSI (CAPSID) per i pazienti con difetti del cranio.