3D printing is a technology in continuous growth and already widely used in the medical field that allows to realize the so-called "rapid prototyping", that is the fast physical production of virtual models processed with a CAD system (Computer-Aided Design). 3D printing has had a great evolution, from its birth until today, providing many techniques of production of three-dimensional models that will be described in this thesis. In particular, the operation of the Form3L 3D printer available at the UOC Pediatric Cardiosurgery Company Ospedale Università Padova (AOUP), whose printing process is based on the software Meshmixer. This printer is used for the purpose of designing and producing anatomical replicas of organs and tissues, used by medical personnel for a more accurate pre-operative planning phase. Secondly, 3D printing allows the production of three-dimensional and porous matrices, obtained with polymer biomaterials, that provide a mechanical support to the growing cells in order to regenerate a damaged tissue or organ. We will therefore talk about the polymer biomaterials used for this purpose, paying particular attention to polylactic acid and polyvinyl alcohol. In particular, the biodegradability properties of these two materials will be analyzed through in vivo tests carried out on rats at the laboratory of the Pediatric Cardiosurgery Department of the University of Padua Hospital.

La stampa 3D è una tecnologia in continua crescita e già ampiamente utilizzata in ambito medico che permette di realizzare la cosiddetta “prototipazione rapida”, cioè la veloce produzione fisica di modelli virtuali elaborati con un sistema CAD (Computer-Aided Design). La stampa 3D ha avuto una grandissima evoluzione, dalla sua nascita sino ad oggi, mettendo a disposizione moltissime tecniche di produzione di modelli tridimensionali che verranno descritti nella presente tesi. Verrà approfondito in particolare il funzionamento della stampante 3D Form3L disponibile presso la UOC di Cardiochirurgia Pediatrica dell’Azienda Ospedale Università Padova (AOUP), il cui processo di stampa si basa sul software Meshmixer. Questa stampante viene utilizzata con lo scopo di progettare e produrre repliche anatomiche di organi e tessuti, utilizzati dal personale medico per una più accurata fase di pianificazione preoperatoria. In secondo luogo la stampa 3D permette la produzione di matrici tridimensionali e porose, ottenute con biomateriali polimerici, che forniscono un supporto meccanico alle cellule in crescita al fine di rigenerare un tessuto o un organo danneggiato. Si parlerà pertanto dei biomateriali polimerici utilizzati a tale scopo, ponendo particolare attenzione all’acido polilattico e all’alcol polivinilico. In particolare, si analizzeranno le proprietà di biodegradabilità di questi due materiali tramite dei test in vivo effettuati su ratti presso il laboratorio del reparto di Cardiochirurgia Pediatrica dell’Ospedale Università di Padova.

Utilizzo della stampa 3D nella pianificazione degli interventi di cardiochirurgia

BRUTTOMESSO, JESSICA
2021/2022

Abstract

3D printing is a technology in continuous growth and already widely used in the medical field that allows to realize the so-called "rapid prototyping", that is the fast physical production of virtual models processed with a CAD system (Computer-Aided Design). 3D printing has had a great evolution, from its birth until today, providing many techniques of production of three-dimensional models that will be described in this thesis. In particular, the operation of the Form3L 3D printer available at the UOC Pediatric Cardiosurgery Company Ospedale Università Padova (AOUP), whose printing process is based on the software Meshmixer. This printer is used for the purpose of designing and producing anatomical replicas of organs and tissues, used by medical personnel for a more accurate pre-operative planning phase. Secondly, 3D printing allows the production of three-dimensional and porous matrices, obtained with polymer biomaterials, that provide a mechanical support to the growing cells in order to regenerate a damaged tissue or organ. We will therefore talk about the polymer biomaterials used for this purpose, paying particular attention to polylactic acid and polyvinyl alcohol. In particular, the biodegradability properties of these two materials will be analyzed through in vivo tests carried out on rats at the laboratory of the Pediatric Cardiosurgery Department of the University of Padua Hospital.
2021
Use of 3D printing for surgical planning in cardiac surgery
La stampa 3D è una tecnologia in continua crescita e già ampiamente utilizzata in ambito medico che permette di realizzare la cosiddetta “prototipazione rapida”, cioè la veloce produzione fisica di modelli virtuali elaborati con un sistema CAD (Computer-Aided Design). La stampa 3D ha avuto una grandissima evoluzione, dalla sua nascita sino ad oggi, mettendo a disposizione moltissime tecniche di produzione di modelli tridimensionali che verranno descritti nella presente tesi. Verrà approfondito in particolare il funzionamento della stampante 3D Form3L disponibile presso la UOC di Cardiochirurgia Pediatrica dell’Azienda Ospedale Università Padova (AOUP), il cui processo di stampa si basa sul software Meshmixer. Questa stampante viene utilizzata con lo scopo di progettare e produrre repliche anatomiche di organi e tessuti, utilizzati dal personale medico per una più accurata fase di pianificazione preoperatoria. In secondo luogo la stampa 3D permette la produzione di matrici tridimensionali e porose, ottenute con biomateriali polimerici, che forniscono un supporto meccanico alle cellule in crescita al fine di rigenerare un tessuto o un organo danneggiato. Si parlerà pertanto dei biomateriali polimerici utilizzati a tale scopo, ponendo particolare attenzione all’acido polilattico e all’alcol polivinilico. In particolare, si analizzeranno le proprietà di biodegradabilità di questi due materiali tramite dei test in vivo effettuati su ratti presso il laboratorio del reparto di Cardiochirurgia Pediatrica dell’Ospedale Università di Padova.
melt electrowriting
radice aortica
acido polilattico
ingegneria tissutale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/33714