Articolo a cura di Formlabs
Più di 17 milioni di persone in tutto il mondo hanno un controllo limitato sul proprio corpo a causa di una paralisi celebrale infantile. La diagnosi può spaventare molto, soprattutto i genitori che si chiedono se il loro bambino sarà mai in grado di sedersi, stare in piedi o camminare.
Paralisi Cerebrale è un termine che raggruppa un insieme di disturbi, una condizione permanente, ma non immutabile e per molti pazienti le ortesi svolgono un ruolo fondamentale, aiutando a stabilizzare e talvolta anche a correggere le aree deformate del sistema muscolo-scheletrico.
Sebbene la medicina sia in costante evoluzione, le ortesi vengono prodotte nello stesso modo obsoleto dagli anni ’50 e ancora oggi hanno un costo troppo elevato e spesso causano dolore e irritazione alla pelle di chi le indossa. Solo i modelli di fascia alta sono in grado di offrire una vestibilità su misura e il costo elevato fa sì che la maggior parte delle famiglie non possa permettersele, soprattutto quando chi ne ha bisogno è un bambino in crescita che deve necessariamente poterle sostituire con nuove versioni nel giro di pochi mesi.
Matej Vlašič è il padre Nik, un bambino di otto anni nato con una paralisi cerebrale che comportava un tono muscolare basso e un tendine d’Achille corto. Per aiutare suo figlio ha voluto dimostrare che esisteva un’altra soluzione.
I piedi di Nik erano mal posizionati e i tentativi di camminare avrebbero potuto causare lesioni alle ossa o alle articolazioni. Matej non voleva che ciò accadesse. La fisioterapista aveva consigliato alla famiglia di provare un’ortesi caviglia-piede, ma mentre cercava l’ausilio adatto per suo figlio, il padre si è reso presto conto che le ortesi disponibili sul mercato, allora come oggi, sono prodotti scomodi e preconfezionati.
Matej, di professione ingegnere e responsabile del reparto ricerca e sviluppo, sottolinea ancora oggi: “So per esperienza personale che un pezzo di plastica non può costare così tanti soldi”.
Questa convinzione lo ha portato a cercare una soluzione alternativa migliore che fosse sia conveniente che economica. Dopo sei mesi di ricerca e sperimentazione, è riuscito a sviluppare un processo di produzione innovativo che è ora in attesa di brevetto.
Matej ha posizionato i piedi di suo figlio in una posizione corretta e portante (ossia in piedi) su un sacchetto sottovuoto pieno e li ha scansionati in 3D dall’alto. Allo stesso tempo, ha scansionato le impronte mediante uno scanner strutturale economico montato su un iPad e inserito nel sacchetto sottovuoto.
Unendo i dati di scansione, ha creato una rappresentazione accurata del piede di Nik. L’ortesi su misura ha potuto quindi essere progettata direttamente sulla parte del corpo scansionata all’interno del software CAD e stampata in alta risoluzione utilizzando una stampante 3D stereolitografica Form 2 del produttore Formlabs.
Naturalmente, il primo progetto non è stato subito un successo: il prototipo arrivava quasi al ginocchio di Nik, come le tradizionali ortesi caviglia-piede. Con l’aiuto della fisioterapista, il padre si è reso conto che l’altezza limitava la libertà di movimento del bambino e c’era ancora margine di miglioramento.
La produzione additiva ha consentito una continua modifica del modello e, alla fine, dopo dodici progetti, il padre di Nik ha sviluppato un prototipo che era poco più grande di una soletta e si adattava completamente alle normali scarpe del bambino.
L’ortesi stampata in 3D ha tenuto il piede di Nik nella posizione corretta – proprio come un calco in gesso allinea l’osso rotto – e la fisioterapista è stata in grado di allenare i muscoli e i legamenti del bambino in modo più mirato.
Le ortesi, infatti, sono più efficaci per i giovani portatori quando sono costantemente adattate al corpo nella fase di crescita. Con l’aiuto di una gamma di ortesi su misura, che trattavano sempre solo le malposizioni più recenti, Nik ha potuto fare progressi in modo sempre più rapido fino ad arrivare a correre e giocare insieme a suo fratello. In un anno e mezzo il bambino ha utilizzato quattro diverse ortesi e forse una quinta non sarà più necessaria.
A seguito del lavoro del padre di Nik oggi è possibile produrre un’ortesi su misura in meno di due giorni con un costo minimo se comparato a quelle prodotte tradizionalmente. Matej Vlašič ha scelto di lasciare il proprio lavoro per fondare l’azienda aNImaKe, che prende il nome da suo figlio e concentrarsi a tempo pieno sullo sviluppo e la fornitura di ortesi precise su misura stampate in 3D.
Al momento la sua azienda segue pazienti di età compresa tra tre e undici anni, ma in futuro l’obiettivo del padre di Nik è estendere la sua tecnica ad altre parti del corpo. Per questo oggi è già in fase di sperimentazione un tutore che aiuta i bambini con paralisi cerebrale e alto tono muscolare a stendere le dita in modo che possano afferrare oggetti e scoprire e sentire il mondo che li circonda con tutti i sensi.