Bronco riassorbibile in 3D: così un bimbo di 5 anni è tornato a respirare normalmente

Eccezionale intervento a Roma: un 'bronco' riassorbibile, progettato in laboratorio e stampato in 3D, ha restituito il respiro a un bambino di 5 anni. È stato impiantato all'Ospedale pediatrico Bambino Gesù, con un intervento sperimentale

Foto: Ansa repertorio

La medicina e la ricerca fanno passi avanti sensazionali ogni singolo giorno. Eccezionale intervento a Roma: un 'bronco' riassorbibile, progettato in laboratorio e stampato in 3D, ha restituito il respiro a un bambino di 5 anni. È stato impiantato all'Ospedale pediatrico Bambino Gesù, con un intervento sperimentale, su un piccolo paziente affetto da broncomalacia, un cedimento della parete bronchiale che impediva il normale flusso di aria nel polmone sinistro.

Bronco riassorbibile: prima operazione di questo genere in Europa

È stata la prima operazione di questo genere in Europa. Il dispositivo, realizzato 'su misura' grazie a un lavoro d'équipe durato oltre 6 mesi, ha consentito al bambino di respirare autonomamente. Il bronco 3D è stato interamente progettato al Bambino Gesù con sofisticate tecniche di imaging e bioingegneria. È stato stampato con materiale bio-riassorbibile che verrà progressivamente eliminato dall'organismo dopo aver accompagnato la crescita dell'apparato respiratorio del bambino e restituito al bronco la sua funzionalità. Il decorso è stato positivo. A poco meno di un mese dall'intervento, il bimbo è potuto tornare a casa.

Come nasce questo progetto sperimentale? Il bronco 3D nasce da un progetto del Bambino Gesù basato su uno studio dell'Università del Michigan, negli Stati Uniti, dove sono stati eseguiti i primi 15 impianti del genere. Il dispositivo personalizzato è stato disegnato sull'anatomia del piccolo paziente, partendo dalle immagini bidimensionali (Tac) realizzate nel Dipartimento di Diagnostica per immagini da Aurelio Secinaro e poi rielaborate con sofisticate tecniche di bioingegneria da Luca Borro dell'Unità di innovazione e percorsi clinici. Il modello tridimensionale, una 'gabbietta' cilindrica che riproduce la struttura del bronco, è stato stampato con policaprolattone e idrossiapatite, composto bio-riassorbibile che viene eliminato dall'organismo nell'arco di circa 2 anni.

Bronco riassorbibile stampato in 3D: delicato intervento durato 8 ore

Il delicato intervento sul bimbo, durato 8 ore, è stato eseguito il 14 ottobre scorso dal Adriano Carotti, responsabile dell'Unità di funzione di cardiochirurgia complessa con tecniche innovative, in collaborazione con i chirurghi delle vie aeree del Laryngo-Tracheal Team, diretto da Sergio Bottero. Il bronco del bambino era schiacciato tra l'arteria polmonare sinistra e l'aorta toracica discendente. Questa compressione nel tempo aveva generato il restringimento del condotto respiratorio e il cedimento degli anelli di cartilagine che sostengono la parete del bronco.

Per le grosse difficoltà respiratorie, nelle ore notturne il piccolo aveva bisogno del supporto dei macchinari per la ventilazione non invasiva. Nel corso dell'intervento, eseguito in circolazione extracorporea, i cardiochirurghi hanno spostato le arterie polmonari che causavano lo schiacciamento bronchiale, quindi hanno eseguito l'impianto. Il dispositivo è stato posizionato all'esterno del bronco malato ancorando il tessuto indebolito alla gabbietta 3D con delle suture. I chirurghi delle vie aeree hanno effettuato il monitoraggio pre, intra e post operatorio.

Un mese dopo l'intervento "il bambino è tornato a casa con la sua famiglia. Ora - assicurano dall'ospedale - è in grado di respirare normalmente". "Il bronco 3D impiantato sul nostro piccolo paziente - spiega il cardiochirurgo Adriano Carotti - scomparirà dall'organismo nel giro di un paio d'anni. È ragionevole pensare che, nel frattempo, avrà indotto la generazione di una reazione fibrosa peribronchiale che in qualche modo 'sostituirà' la funzione della cartilagine rovinata: il bronco sarà così in grado di sostenersi da solo e avrà la possibilità di svilupparsi e di continuare a crescere". L'intero procedimento, dalla progettazione all'intervento, ha richiesto oltre 6 mesi di intenso lavoro di squadra. La stampa 3D è stata affidata al centro di stampa 3D Prosilas che ha adattato il materiale alle proprie tecnologie. Prima dell'impianto, il bronco è stato sottoposto a processi di sterilizzazione a bassa temperatura per non alterarne struttura e caratteristiche. Per i test di resistenza meccanica l'ospedale del Gianicolo si è avvalso della collaborazione dell'Università di Modena e Reggio Emilia. Con l'autorizzazione all'uso compassionevole del dispositivo sperimentale concessa dal ministero della Salute, il team di chirurghi ha potuto procedere con l'operazione.

L'esperto: "I dispositivi riassorbibili sono la nuova frontiera"

"I dispositivi 3D realizzati con materiale riassorbibile, destinati a scomparire e ad assolvere la loro funzione in maniera poco traumatica, rappresentano la nuova frontiera della chirurgia delle vie aree in età pediatrica". Lo spiega il cardiochirurgo Adriano Carotti, responsabile dell'Unità di funzione di cardiochirurgia complessa con tecniche innovative dell'ospedale Bambino Gesù di Roma, autore dell'impianto del bronco riassorbibile stampato in 3D che restituito il respiro a un bambino di 5 anni. "Presto - assicura - potranno sostituire completamente gli stent di silicone, facilmente dislocabili, e gli stent metallici che, una volta inglobati nella parete della via aerea, non sono più rimovibili e possono interferire con la crescita dell'apparato respiratorio del bambino. Il bronco 3D impiantato sul nostro piccolo paziente - aggiunge - scomparirà dall'organismo nel giro di un paio d'anni. È ragionevole pensare che, nel frattempo, avrà indotto la generazione di una reazione fibrosa peribronchiale che in qualche modo 'sostituirà' la funzione della cartilagine rovinata: il bronco sarà così in grado di sostenersi da solo e avrà la possibilità di svilupparsi e di continuare a crescere".

La malacia dei bronchi, ovvero la perdita della funzione di supporto da parte degli anelli di cartilagine che compongono le vie aeree, è una lesione relativamente rara che produce una limitazione del normale flusso gassoso attraverso la via aerea e può condurre all'insufficienza respiratoria. La cartilagine indebolita, infatti, tende a collassare principalmente durante la fase espiratoria, di cui ne prolunga la durata. Inoltre, tende ad impedire l'espettorazione, provocando l'intrappolamento delle secrezioni e favorendo le infezioni polmonari. La broncomalacia è legata a diverse cause, spiegano dall'ospedale del Gianicolo: può avere un'origine genetica; può associarsi a determinate forme di prematurità; può manifestarsi in seguito a traumi e infiammazioni croniche o essere causata dalla compressione esercitata da vasi sanguigni anomali. La maggior parte dei casi di compressione vascolare si risolve con la rimozione della causa (ad esempio riposizionando i vasi sanguigni responsabili). Nelle situazioni più complesse, quando la compressione di lunga durata produce 'cedimento' della parete bronchiale, eliminare la causa della broncomalacia non è sufficiente ed è necessario ricorrere anche all'impianto di una struttura di sostegno.

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