AFFILIAZIONE
Humanitas University
AUTORE PRINCIPALE
Somma Davide
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GRUPPO DI LAVORO
AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di ingegneria per la sanità: idee dalle Università
ABSTRACT
La traslazione diretta dei bisogni clinici in soluzioni ingegneristiche avanzate è il fulcro del progetto DUMBO, un connettore biocompatibile per maschere NIV nato dalla sfida progettuale proposta direttamente da un medico anestesista dell’ospedale Humanitas. Il progetto risponde alla complessa necessità di ottimizzare le procedure endoscopiche durante la ventilazione non invasiva (NIV), proponendosi come un’alternativa nettamente più economica e accessibile rispetto alle specifiche e costose maschere attualmente in commercio per questa pratica. L’implementazione ha richiesto un approccio fortemente multidisciplinare, valorizzato dalla sinergia tra personale strutturato e studenti in programmi di mobilità internazionale, a conferma della vocazione formativa del laboratorio.
Partendo dal reverse engineering del connettore standard, il cuore dell’innovazione risiede nel redesign generativo: tramite l’uso di software di modellazione parametrica avanzata (Grasshopper), è stata concepita una “proboscide” interna caratterizzata da una complessa geometria di Voronoi. Questa struttura porosa svolge una duplice funzione: funge da guida fisica di altissima precisione per l’inserimento fluido del fibroscopio e garantisce che il flusso d’aria vitale destinato al paziente non subisca alcuna interruzione.
La transizione alla prototipazione fisica ha richiesto standard di altissima fedeltà: il dispositivo è stato realizzato tramite stampa 3D con tecnologia PolyJet, ingegnerizzando una miscela di resine per ottenere un prodotto finale biocompatibile. Questo mix polimerico è stato calibrato per replicare le proprietà meccaniche del componente originale, assicurando un adattamento sicuro.
La validità clinica e l’efficacia del connettore sono state infine comprovate da specialisti del settore, attraverso test pratici su manichini per simulazioni avanzate. DUMBO rappresenta un esempio paradigmatico di come le applicazioni ingegneristiche universitarie possano rispondere agilmente alle necessità ospedaliere, trasformando la ricerca condivisa e la stampa 3D in dispositivi medici funzionali ed economicamente sostenibili, in grado di migliorare l’operatività del clinico e gli outcome sul paziente.
Partendo dal reverse engineering del connettore standard, il cuore dell’innovazione risiede nel redesign generativo: tramite l’uso di software di modellazione parametrica avanzata (Grasshopper), è stata concepita una “proboscide” interna caratterizzata da una complessa geometria di Voronoi. Questa struttura porosa svolge una duplice funzione: funge da guida fisica di altissima precisione per l’inserimento fluido del fibroscopio e garantisce che il flusso d’aria vitale destinato al paziente non subisca alcuna interruzione.
La transizione alla prototipazione fisica ha richiesto standard di altissima fedeltà: il dispositivo è stato realizzato tramite stampa 3D con tecnologia PolyJet, ingegnerizzando una miscela di resine per ottenere un prodotto finale biocompatibile. Questo mix polimerico è stato calibrato per replicare le proprietà meccaniche del componente originale, assicurando un adattamento sicuro.
La validità clinica e l’efficacia del connettore sono state infine comprovate da specialisti del settore, attraverso test pratici su manichini per simulazioni avanzate. DUMBO rappresenta un esempio paradigmatico di come le applicazioni ingegneristiche universitarie possano rispondere agilmente alle necessità ospedaliere, trasformando la ricerca condivisa e la stampa 3D in dispositivi medici funzionali ed economicamente sostenibili, in grado di migliorare l’operatività del clinico e gli outcome sul paziente.
