Le dime di resezione chirurgica patient-specific rappresentano uno strumento promettente per aumentare la ripetibilità e la precisione dei tagli ossei, riducendo il rischio di deviazioni intraoperatorie. Questa tesi presenta lo sviluppo di un flusso di lavoro completo per la validazione metrologica di dime di taglio per femore distale canino, con particolare attenzione alla valutazione dell’accuratezza geometrica e alla comparazione tra differenti tecnologie e materiali di stampa 3D. L’obiettivo è quello di progettare e validare dime di resezione paziente-specifiche ad alta precisione, compatibili con la sterilizzazione in autoclave, aspetto cruciale per le elevate temperature del processo che potrebbero compromettere i materiali. A partire da dati TC, il femore è stato segmentato e ricostruito in ambiente CAD; le superfici anatomiche di riferimento e i piani di resezione sono stati definiti e utilizzati per modellare le dime tramite programmi CAD. Le dime sono state quindi fabbricate con tecnologie additive differenti (filamento e resina) e successivamente acquisite geometricamente tramite scansione ottica. Sono state quindi autoclavate e nuovamente digitalizzate, ottenendo i dati necessari per l’analisi e il confronto. La validazione metrologica è stata eseguita confrontando il progetto e le scansioni (pre e post autoclavaggio) mediante scostamenti lineari e angolari tra entità omologhe. Sono stati calcolati gli errori e i valori assoluti per descrivere l’accuratezza e la variabilità tra dime. L’eventuale bias sistematico rispetto al progetto e le differenze tra materiali e tecnologie sono state analizzate tramite test statistici (one-way ANOVA , test per dati appaiati) I risultati mostrano scostamenti medi complessivamente contenuti, con variabilità dipendente dal materiale e dal processo di fabbricazione, ed assenza di deformazioni significative dopo ciclo in autoclave, confermando la stabilità geometrica alle temperature di sterilizzazione. Tuttavia, a fronte di una numerosità campionaria limitata, l’evidenza statistica risulta in alcuni casi insufficiente per discriminare differenze significative tra gruppi. Il lavoro, nel complesso, propone un protocollo replicabile per supportare l’adozione clinica di dime personalizzate e costituire una base per studi futuri con campioni più ampi.

Valutazione di precisione e accuratezza di dime chirurgiche per resezione realizzate mediante tecnologie additive

CASTELLINI, VALENTINA
2025/2026

Abstract

Le dime di resezione chirurgica patient-specific rappresentano uno strumento promettente per aumentare la ripetibilità e la precisione dei tagli ossei, riducendo il rischio di deviazioni intraoperatorie. Questa tesi presenta lo sviluppo di un flusso di lavoro completo per la validazione metrologica di dime di taglio per femore distale canino, con particolare attenzione alla valutazione dell’accuratezza geometrica e alla comparazione tra differenti tecnologie e materiali di stampa 3D. L’obiettivo è quello di progettare e validare dime di resezione paziente-specifiche ad alta precisione, compatibili con la sterilizzazione in autoclave, aspetto cruciale per le elevate temperature del processo che potrebbero compromettere i materiali. A partire da dati TC, il femore è stato segmentato e ricostruito in ambiente CAD; le superfici anatomiche di riferimento e i piani di resezione sono stati definiti e utilizzati per modellare le dime tramite programmi CAD. Le dime sono state quindi fabbricate con tecnologie additive differenti (filamento e resina) e successivamente acquisite geometricamente tramite scansione ottica. Sono state quindi autoclavate e nuovamente digitalizzate, ottenendo i dati necessari per l’analisi e il confronto. La validazione metrologica è stata eseguita confrontando il progetto e le scansioni (pre e post autoclavaggio) mediante scostamenti lineari e angolari tra entità omologhe. Sono stati calcolati gli errori e i valori assoluti per descrivere l’accuratezza e la variabilità tra dime. L’eventuale bias sistematico rispetto al progetto e le differenze tra materiali e tecnologie sono state analizzate tramite test statistici (one-way ANOVA , test per dati appaiati) I risultati mostrano scostamenti medi complessivamente contenuti, con variabilità dipendente dal materiale e dal processo di fabbricazione, ed assenza di deformazioni significative dopo ciclo in autoclave, confermando la stabilità geometrica alle temperature di sterilizzazione. Tuttavia, a fronte di una numerosità campionaria limitata, l’evidenza statistica risulta in alcuni casi insufficiente per discriminare differenze significative tra gruppi. Il lavoro, nel complesso, propone un protocollo replicabile per supportare l’adozione clinica di dime personalizzate e costituire una base per studi futuri con campioni più ampi.
2025
Evaluation of the precision and accuracy of surgical resection guides manufactured using additive technologies
stampa 3D
dima chirurgica
resezione
errore
accuratezza
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/107630