Ortesi plantari realizzate con stampante 3D

Workshop tenuto presso il Millenhotel di Bologna, sabato 5 ottobre 2019

Abstract

Le ortesi plantari, dispositivi medici su misura di ampio utilizzo in ambito podologico, ortopedico, neurologico, reumatologico, oltre che nella prevenzione del piede diabetico, sono tradizionalmente realizzate attraverso tecniche di produzione artigianali che richiedono ottime capacità manuali e tempi di realizzazione medio lunghi. Le ortesi plantari vengono prescritte e impiegate per migliorare l’assetto del piede, organo sensoriale e motorio di primaria importanza e per modificare schemi motori alterati da malattie localizzate o sistemiche, restituendo al piede il ruolo di effettore di movimento.

La realizzazione delle ortesi plantari, come per tutti i dispositivi medici su misura, deve seguire criteri di buona fabbricazione e di analisi del rischio. la riproducibilità del processo e la validazione del dispositivo devono basarsi sull’interazione e su diverse competenze: cliniche, biomeccaniche e di scienza dei materiali. E’ inoltre necessario risolvere i problemi legati all’affidabilità e alla sicurezza del prodotto per facilitarne lo sviluppo produttivo, la riproducibilità e gli sviluppi normativi.

I recenti progressi tecnologici e lo sviluppo di nuovi approcci nella realizzazione di dispositivi su misura, come la prototipazione rapida a mezzo di scansione laser e la stampa additiva, hanno evidenziato la potenzialità di un miglioramento significativo della produzione di questi dispositivi in termini di riproducibilità, qualità del prodotto e abbattimento dei costi.

A fronte di questi miglioramenti, dopo anni di ricerca condotta, sono stati risolti alcuni passaggi critici, quali l’impiego clinico di ortesi plantari realizzate con la tecnologia della stampa 3D, la standardizzazione della scansione laser, la digitalizzazione dell’immagine, la pianificazione della microstruttura interna e la scelta e verifica delle proprietà fisiche dei materiali in relazione al sistema di fabbricazione (tempo e temperatura di stampa, condizioni di utilizzo).

BCN3D per la stampa di ortesi plantari

Con la partecipazione di Maria Teterina, responsabile R&S Materiali di BCN3D, abbiamo presentato il lavoro svolto dal produttore di stampanti 3D in ambito di ortesi plantari.

Grazie agli estrusori Bondtech e agli hotend e3D, BCN3D Sigma e BCN3D Sigmax sono le stampanti perfette per soddisfare le esigenze. Inoltre, si può sfruttare la possibilità di stampare in modalità Mirror / Duplication, che si può utilizzare per stampare un paio di solette (due destre o due sinistre) nella metà del tempo rispetto alle stampanti 3D tradizionali.

Le dimensioni di stampa delle stampanti 3D BCN3D permettono di stampare ortesi plantari fino al numero 52. I materiali che possono essere utilizzati sono molteplici, a partire dai più comuni PLA o ABS, fino ad arrivare a materiali più tecnici come il TPU, il Polipropilene e materiali rinforzati in fibra di carbonio. Le solette vengono poi solitamente rivestite con materiale morbido.

Insieme al software Custom Fit e alle stampanti BCN3D, la produzione di ortesi plantari diventa più semplice

Materiali per stampare in 3D ortesi plantari

TPU

Il TPU (poliuretano termoplastico) è un materiale flessibile simile alla gomma. Con una durezza Shore-A di 95, il TPU è un materiale resistente per diverse applicazioni industriali, sia meccaniche che chimiche.

PLA

Il PLA (acido polilattico) è un polimero biodegradabile, sostenibile e sicuro per alimenti prodotto da fonti organiche. È il filamento usato più comunemente nelle stampanti 3D FFF per la sua facilità d’uso e la vasta gamma di applicazioni, specialmente quelle che non richiedono meccanicamente o termicamente.

ABS

L’ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene) è uno dei materiali tecnici più comuni in diversi settori in tutto il mondo. Il suo ottimo comportamento meccanico e termico rende l‘ABS il polimero ideale per innumerevoli applicazioni.

Polipropilene

Altissima resistenza meccanica e tenacità, resistente all’usura, resistente agli agenti chimici.