In che modo la medicina veterinaria trae vantaggio dalla produzione additiva

Non è un segreto che la produzione additiva abbia dimostrato di avere benefici in diversi settori, tra cui la medicina veterinaria. Ora, però, non ci sono solo i veterinari che si occupano del benessere dei nostri animali con l’uso della stampa 3D, ma anche le aziende commerciali stanno sviluppando diligentemente nuove applicazioni in modo che anche loro siano in grado di aiutare gli animali. Ma quali sono i limiti e le possibilità della stampa 3D in questo ambito e qual è il processo e l’implementazione tipici?

L’uso della produzione additiva da parte dei veterinari

Nessun proprietario di animali domestici è contento di portare il proprio amico animale nello studio veterinario più vicino. Oltre alle brutte sorprese per la salute, però, ci sono spesso altre storie dell’orrore, come i costi enormi, i lunghi tempi di attesa per protesi o ortesi (tra gli altri trattamenti necessari) o semplicemente il fatto che non è possibile personalizzare i prodotti veterinari per il proprio animale. Per fortuna, con la stampa 3D molti di questi problemi possono essere risolti. Inoltre, le innovazioni nello sviluppo dei materiali hanno permesso lo sviluppo di un numero ancora maggiore di materiali che soddisfano le varie esigenze del settore. Pertanto, i materiali consentono molti vantaggi come la riduzione dei costi, la riduzione dei tempi di attesa e anche un alto grado di personalizzazione. Tuttavia, gli approcci innovativi possono anche modellare e semplificare i singoli passaggi che un paziente animale attraversa quando visita un veterinario che utilizza la produzione additiva. Di norma, materiali come PEEK, PEKK e, per le attività chirurgiche, plastiche dentali come nylon, PLA e PVA, ad esempio, trovano la loro applicazione tra i veterinari che utilizzano l’AM.

Applicazioni concrete in medicina veterinaria

Per approfondire il modo in cui la produzione additiva viene utilizzata in medicina veterinaria, è necessario innanzitutto comprendere i metodi tradizionali. Ad esempio, molti dei metodi convenzionali utilizzati dai veterinari per il trattamento sono simili a quelli utilizzati nella medicina umana, a volte fin nei minimi dettagli. Detto questo, nonostante il DNA parzialmente identico e anche altre caratteristiche fisiche, dobbiamo ricordare che alcune opzioni di trattamento semplicemente non sono possibili. Spesso il primo passo prima di poter effettuare un’operazione o una protesi è la scansione. Poiché alcuni animali non rientrano in uno scanner TC veterinario standard a causa delle loro condizioni e di altri problemi (in particolare legati alla possibilità di stare fermi), le prime sfide si verificano già qui ed è qui che possiamo vedere i vantaggi di passare alle tecnologie 3D.

La sedazione, cioè la somministrazione di tranquillanti per calmare le funzioni del sistema nervoso centrale, potrebbe essere utilizzata, ma anche questo è associato a costi elevati e dispendio di tempo. Con la scansione 3D, non solo la scansione può essere eseguita rapidamente, che a sua volta non richiede sedazione, ma può anche essere eseguita con un alto grado di precisione. Trattandosi di un dispositivo portatile, è possibile scansionare qualsiasi tipo di animale senza problemi, a differenza delle macchine per la scansione TC convenzionali: al più tardi con animali pericolosi come un alligatore o animali che vivono nell’acqua, le scansioni TC classiche avrebbero già fallito.

Le applicazioni possono essere personalizzate grazie all’AM

I veterinari e gli ospedali per animali possono ottenere un’ampia gamma di benefici attivi con l’uso della produzione additiva quando si tratta di trattare gli animali. Per citarne alcuni, può essere utilizzato per la produzione di protesi, ortesi, impianti, parti dentali o anche modelli personalizzati adatti a scopi pre-chirurgici. I benefici sono evidenti, considerando che a causa delle diverse condizioni biologiche e delle esigenze delle diverse specie animali, la quantità di fattori da considerare aumenta a dismisura. L’anatomia di una specie animale come un cane, ad esempio, differisce enormemente da razza a razza: se si confronta un Terranova adulto con un bassotto, è più che ovvio che l’individualizzazione del trattamento sia più che necessaria.

Le ortesi e le protesi stampate in 3D, che durano fino a cinque anni in forma stampata in 3D prima di dover essere sostituite, stanno trovando un uso particolarmente elevato all’interno della medicina veterinaria. Le stecche, che sono attaccate al corpo, servono come aiuto ortopedico in modo che le articolazioni, le ossa o persino i muscoli possano essere alleviati, stabilizzati o sistemati. 

Ma non è tutto. Nel corso del loro lavoro, un team di ricercatori ha affrontato la questione dei vantaggi della produzione additiva nel campo dell’ortodonzia veterinaria. Utilizzando l’esempio di un cane Labrador di 15 mesi che ha perso un dente importante per l’assunzione di cibo durante il gioco, hanno dimostrato cosa era possibile fare utilizzando la produzione additiva. Poiché questo dente non sarebbe ricresciuto, ma era anche fondamentale per prevenire la malnutrizione, era necessaria una soluzione personalizzata. Lo stesso dente che esisteva ancora nella mascella del giovane cane è stato scansionato in modo che questa scansione potesse essere prodotta come impianto utilizzando la stampa 3D in metallo. Uno dei motivi per cui in questo caso è stata scelta la produzione additiva è che, da un lato, è possibile eseguire una scansione esatta e, dall’altro, la stampa deve essere molto precisa, poiché il dente appena realizzato deve essere perfettamente integrato nella fessura dentale esistente. Dopo una fase di rigenerazione, il dente prodotto in modo additivo era ancora più duro e resistente dei suoi denti naturali.

La produzione additiva in medicina veterinaria è Inoltre adatta per la creazione di modelli chirurgici e anatomici. In questo caso, i modelli chirurgici aiutano soprattutto i veterinari a ottenere migliori risultati chirurgici, che allo stesso tempo possono ridurre significativamente i tempi chirurgici.

In particolare, si tratta di modelli stampati in 3D che contengono piani di taglio e fori esatti del rispettivo paziente animale, consentendo ai chirurghi di esercitarsi su questi modelli in anticipo. Questo è adatto non solo per operazioni difficili e poco conosciute, ma anche per lesioni ortopediche come rotture del legamento crociato o anche problemi congeniti agli arti. I modelli anatomici, che possono essere differenziati in modelli di agopuntura, di organo, di scheletro o anche di esercizio, offrono anche un grande aiuto ai veterinari. Tuttavia, questi modelli tridimensionali non sono solo un vantaggio per i veterinari, ma anche per gli studenti e i futuri veterinari e di conseguenza servono per scopi di apprendimento e ricerca.

Quando la produzione additiva viene applicata in medicina veterinaria, ne beneficiano principalmente cani, gatti, ma anche polli o mucche. Nel frattempo, questo è più complicato con piccoli animali come chihuahua, rane o criceti. La ragione di ciò è la minuscola anatomia che hanno, che rende la creazione di guide di incisione e impianti notevolmente più impegnativa rispetto agli animali di grandi dimensioni.

Tuttavia, probabilmente la sfida più grande quando si tratta di implementare l’AM nel flusso di lavoro è l’apprendimento dell’argomento stesso; l’importanza di avere adeguati software, così come i biomateriali disponibili per la stampa 3D in particolare.

Le aziende utilizzano la produzione additiva per aiutare gli animali

Mentre ci sono già un certo numero di veterinari che sfruttano la produzione additiva, anche le aziende hanno trovato un grande potenziale in questo settore.  La principale differenza che esiste tra le attività dei veterinari e delle aziende per quanto riguarda l’AM in questo caso è principalmente il background formativo.

Mentre le persone che lavorano in queste aziende sono principalmente in possesso di lauree in ingegneria, i veterinari ovviamente sono laureati in medicina veterinaria.

Mentre le aziende producono e vendono questi prodotti e hanno quindi sviluppato un mercato per se stesse per offrire i loro servizi e le prestazioni dei prodotti. Al contrario, i veterinari attingono all’AM per lavorare in modo più efficiente, per migliorare il loro flusso di lavoro e per utilizzare l’AM come parte di un tutto. Tuttavia, nonostante il diverso percorso educativo, gli obiettivi sono gli stessi: salvare o semplificare la vita degli animali con la produzione additiva.

Per quanto riguarda il processo, le tecnologie e i materiali utilizzati nel processo, il primo passo è la scansione 3D, che può essere eseguita anche con uno smartphone grazie alle app di scansione.

Una volta effettuata la scansione, presso la sede dell’azienda o presso il veterinario, il software viene utilizzato per sviluppare l’immagine digitale, ad esempio, di una protesi o di un’ortesi. Questo può, dopo la stampa 3D e la post-elaborazione, essere indossato direttamente. Quando si utilizza la tecnologia FDM/FFF, è possibile utilizzare molti tipi di plastiche poliuretaniche termoplastiche (TPU) con diversi spessori, polipropilene (PP), politene tereftalato (PET) e altri.