Mediante il finanziamento ottenuto da Regione Lombardia all’interno del Programma Operativo Regionale POR FESR 2014-2020 (cofinanziato dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale), il gruppo di lavoro di Techinnova, in sinergia con i Partner di progetto, ha avviato le fasi di sviluppo del progetto Custom Medical Printing – CMP, avente come obiettivo la definizione di processi innovativi funzionali alla creazione su misura di dispositivi esterni di supporto ad uso medico e sanitario.

In particolare, partendo dalla scansione delle strutture anatomiche del paziente e attraverso un’avanzata tecnica di produzione basata sulla stampa 3D, i ricercatori mirano ad ottenere dispositivi che possano essere impiegati per il trattamento di condizioni patologiche a carico dell’apparato scheletrico: il target del progetto sono, nella fattispecie, i soggetti fragili che, per fattori legati all’età, all’altezza, al peso corporeo o ad altre caratteristiche fisiche, sono impossibilitati ad accedere ai dispositivi di supporto medicali standardizzati reperibili oggigiorno in commercio.

La chiave di volta: una customizzazione totale

L’obiettivo principale del lavoro di Ricerca & Sviluppo del Team di Techinnova è la personalizzazione del dispositivo di supporto medicale che – grazie alla scansione ottica anatomica – potrà adattarsi a qualunque soggetto,  

Custom Medical Printing (CMP)

Beneficiario: Techinnova S.p.A.

Iniziativa realizzata nell’ambito dell’Asse Prioritario I – Rafforzare la ricerca, lo sviluppo e l’innovazione

Obiettivo: Investimenti in favore della crescita e dell’occupazione

Azione I.1.b.1.2 – Sostegno alla valorizzazione economica dell’innovazione attraverso la sperimentazione e l’adozione di soluzioni innovative nei processi, nei prodotti e nelle formule organizzative, nonché attraverso il finanziamento dell’industrializzazione dei risultati della ricerca

Descrizione progetto: Sviluppo di un processo innovativo – basato sulle tecnologie di Stampa 3D – per la realizzazione su misura di dispositivi esterni di supporto ad uso medico e sanitario

promuovendo un confort e un’adattabilità massima nel suo genere. Il lavoro del gruppo di ricerca di Techinnova sarà per questo volto alla realizzazione di un’innovazione di processo, che si verificherà su due piani allo stesso tempo:

  • quello della progettazione e modellazione, valutando – facendo specifico riferimento agli end-user identificati – l’uso di materiali innovativi con elementi strutturali di origine vegetale;
  • quello della prototipazione, realizzando il prototipo del dispositivo di supporto ad uso medico e sanitario con l’impiego della stampa 3D.

In merito a questo secondo punto, il Team di Techinnova prevede inoltre, grazie al progetto CMP, di partecipare attivamente all’accrescimento delle potenzialità offerte dalla stampa 3D applicata al settore della medicina di precisione, dapprima su base nazionale e successivamente con possibilità di estensione al panorama sanitario europeo e internazionale.

Sensoristica integrata: per un’innovazione a tutto tondo

Oltre all’innovazione di processo, CMP intende apportare un’innovazione di prodotto tramite l’inserimento di una rete di sensori all’interno dei dispositivi ortesici ottenuti. Verranno pertanto introdotti sensori di pressione (per la rilevazione delle forze che agiscono sui dispositivi), sensori di temperatura (per la valutazione del corretto funzionamento dei sistemi elettronici e allo stesso tempo dello stato di salute del paziente), giroscopi (per il rilevamento della rotazione degli arti) e accelerometri (per la misurazione dell’accelerazione degli arti), integrati a moduli wireless e microcontrollori per consentire la comunicazione e la trasmissione dei dati.
Questa funzionalizzazione IoT del dispositivo healthcare permetterà così l’acquisizione dei parametri vitali del soggetto che lo utilizzerà e fornirà al personale medico sanitario dati utili per il monitoraggio della sua patologia, contribuendo in questo modo alla prevenzione dei rischi ed assistendo l’enduser nella gestione del suo stato di salute.

Un progetto di Ricerca & Sviluppo

CMP nasce da un’idea del tutto innovativa: pertanto, in quanto tale, si configura come un vero e proprio progetto di R&S.

Si caratterizza difatti per attività legate sia a una fase di Ricerca – in cui rientrano l’analisi delle tecniche e delle tecnologie funzionali all’acquisizione delle bio-immagini, all’elaborazione dei modelli e alla produzione degli stessi mediante stampa 3D –, sia a una fase di Sviluppo, incentrata sull’implementazione di tecniche di produzione e di sviluppo di prototipi dei dispositivi custom-made.

IL PROCESSO DI R&S IN PILLOLE

Fase di ricerca

  • Indagine dei prodotti esistenti: identificazione dei materiali impiegati e delle modalità di utilizzo delle ortesi esistenti.
  • Valutazione dei materiali: considerati i risultati emersi dall’analisi e constatata l’assenza di soluzioni completamente impermeabili, si è optato per la produzione delle ortesi in plastica flessibile (TPU) al fine di consentire l’esecuzione degli esercizi sott’acqua.
  • Misurazione del corpo e identificazione del metodo di fissaggio delle ortesi: dopo aver effettuato le misurazioni corporee e individuato il metodo di fissaggio, si è deciso di sviluppare un prodotto modulare adattabile a diverse conformazioni corporee.

Fase di sviluppo

1. Progettazione e creazione del modello

Definizione dettagliata del design e creazione di un modello di riferimento.

2. Implementazione della stampa del prodotto

Utilizzo delle tecnologie di stampa avanzate per tradurre il modello in un prototipo tangibile.

3. Sensorizzazione

Integrazione di sensori per migliorare le funzionalità e la risposta del prodotto.

4. Fase di testing e prodotto finale (v1)

Verifica delle performance attraverso test rigorosi, culminando nella produzione del prodotto finale pronto per l’utilizzo.

5. Elaborazione di un prototipo evoluto (v2)

Elaborazione di un nuovo prototipo finale pronto per l’utilizzo.

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