Stampa 3D per migliorare i risultati dell'irrigazione nasale

La rinosinusite cronica (CRS) è una delle condizioni mediche più comuni negli Stati Uniti e colpisce circa il 13% degli adulti, ovvero circa 30 milioni di persone. Rappresenta 12,5 milioni di visite ambulatoriali ogni anno e una spesa sanitaria annua di 5,8 miliardi di dollari (National Health Interview Survey 2009, CDC). I sintomi principali includono ostruzione nasale, dolore/pressione facciale, secrezione nasale, purulenza nella cavità nasale e perdita dell'olfatto. Questi sintomi hanno un impatto significativo sulla qualità della vita dei pazienti, anche rispetto a malattie croniche debilitanti come il diabete e l’insufficienza cardiaca congestizia.

Le terapie topiche svolgono un ruolo fondamentale nella gestione della CRS e l'erogazione di irrigazioni ad alto volume (ad esempio, neti pot, flaconi da spremere) è più efficace per ottenere la distribuzione ai seni rispetto ad altri metodi di somministrazione topica come spray nasali, nebulizzatori o atomizzatori . Le irrigazioni saline sono state raccomandate in numerosi scenari clinici, inclusa la gestione iniziale della CRS e le cure postoperatorie. Le irrigazioni ad alto volume hanno mostrato benefici anche per la somministrazione di farmaci, come con mupirocina e corticosteroidi. Tuttavia, a causa dell’anatomia complessa e variabile delle vie aeree nasali umane, l’efficacia delle irrigazioni topiche è incoerente e difficile da prevedere. Precedenti studi condotti dal nostro gruppo e da altri hanno dimostrato che l’irrigante nasale potrebbe non penetrare in modo affidabile in tutti i seni e l’efficacia varia a seconda dei seni specifici, della posizione della testa, dell’angolo di iniezione, della pressione, della portata e di altri fattori. Al momento non abbiamo una chiara comprensione delle tecniche di consegna ottimali. Negli sforzi per migliorare questi risultati, l’efficacia dell’erogazione dell’irrigazione topica ai seni bersaglio è un’area di ricerca attiva. Tuttavia, le indagini sono state limitate da metodologie ad alta intensità di lavoro, come gli studi sui cadaveri o l’uso di coloranti colorati seguiti da endoscopia per visualizzare dove potrebbe essere arrivata l’irrigazione. Altri studi hanno utilizzato irrigazioni con mezzo di contrasto iodato seguite da scansioni di tomografia computerizzata (CT) per determinare quali seni raccolgono il materiale di contrasto. Allo stesso modo, anche il tecnezio 99m colloide di zolfo e la fluoresceina sono stati utilizzati come traccianti per visualizzare la distribuzione delle irrigazioni del seno. Queste tecniche ad alta intensità di lavoro sono difficili da applicare a un campione di grandi dimensioni. Aumentano il rischio per il paziente e in genere registrano solo il punto in cui si trovava il fluido di irrigazione al termine dell'irrigazione, ma non i dettagli dei percorsi del flusso di irrigazione che ci consentirebbero di comprendere il motivo per cui i risultati dell'irrigazione variano.

Dal punto di vista sia dei pazienti che dei medici, la mancanza di una chiara previsione dei risultati dell’irrigazione specifici per il paziente può essere frustrante, poiché i medici prescrivono una rigorosa routine di irrigazione quotidiana ma non hanno la garanzia che ciò che i pazienti stanno facendo sia efficace. Quando i sintomi non migliorano dopo cicli di irrigazione, è difficile determinare se il farmaco aggiunto non funziona o se l’irrigazione non raggiunge obiettivi clinicamente rilevanti nella profondità dei seni. Molti pazienti e chirurghi optano quindi per farmaci o interventi chirurgici sistemici, il che aumenta il rischio di sovramedicazione, crescita di organismi resistenti, effetti collaterali sistemici e gravi rischi derivanti dall'intervento chirurgico.

Lo scopo di questo studio era quello di proporre un'idea innovativa: applicare la tecnologia di stampa tridimensionale (3D) basata sulle scansioni di tomografia computerizzata (CT) dei singoli pazienti per determinare una strategia di irrigazione nasale personalizzata ottimale (posizioni della testa, angolo di iniezione, flusso tariffe, ecc.).