PROGETTAZIONE DI DISPOSITIVI PAZIENTE-SPECIFICI PER RADIOTERAPIA MEDIANTE STAMPA 3D: ANALISI COMPARATIVA DI SOFTWARE CAD

Background: La radioterapia richiede un’elevata precisione. Per garantire l’immobilità del paziente, si utilizzano maschere termoplastiche tradizionali che presentano diverse criticità: adattamento limitato all’anatomia individuale, scarsa standardizzazione del processo di modellazione e discomfort per il paziente. Queste limitazioni evidenziano la necessità di soluzioni più personalizzate e tecnologicamente avanzate.

Obiettivo: Questo lavoro di ricerca si concentra sull’applicazione della stampa 3D nella realizzazione di dispositivi di immobilizzazione paziente-specifici per la radioterapia oncologica, con particolare riferimento alla regione testa-collo.

Metodi: A seguito dell’acquisizione e della segmentazione delle immagini paziente, sono stati progettati dispositivi di immobilizzazione personalizzati attraverso cinque differenti software CAD: Meshmixer, MeshLab, Blender, Rhinoceros e nTopology. La fase progettuale ha previsto la creazione di maschere reticolari, ottimizzate per l’adattamento anatomico e la successiva stampa 3D, considerando criteri di leggerezza, stabilità e traspirabilità. È stata condotta un’analisi comparativa dei software selezionati sulla base di specifici criteri progettuali: facilità d’uso, livello di automazione, qualità della gestione delle mesh e idoneità alla modellazione parametrica e generativa. Per supportare la valutazione è stato applicato il metodo AHP (Analytic Hierarchy Process), integrato con logica fuzzy per tener conto dell’incertezza nei giudizi. I dati raccolti hanno coinvolto professionisti del settore, tra cui ingegneri biomedici e progettisti.

Risultati: Dall’analisi è emerso che nTopology rappresenta la soluzione più performante, grazie alla sua capacità di gestire workflow complessi in maniera automatizzata, alla modellazione avanzata di strutture reticolari e alla possibilità di adattare in modo dinamico le geometrie ai modelli anatomici.

Conclusioni e sviluppi futuri: In conclusione, il lavoro ha definito un workflow completo, dall’elaborazione delle immagini medicali alla generazione del modello stampabile, offrendo un contributo significativo allo sviluppo di soluzioni più personalizzate e tecnologicamente avanzate per il posizionamento in radioterapia, la cui applicazione sarà prevista in via sperimentale su pazienti selezionati.