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Piattaforma Integrata per Tecnologie Mediche Tridimensionali

  • Abstract

    L’intervento proposto consiste nella creazione di una infrastruttura in grado di sviluppare, organizzare e gestire tecnologie basate sull’elaborazione di immagini medicali (image-processing) declinandole per la produzione di soluzioni innovative di realtà virtuale accoppiate a stampa 3D di sistemi anatomici funzionali a fini clinici, didattici, diagnostici. Partendo da una piattaforma comune di dati provenienti da indagini radiologiche verranno sviluppati ambienti virtuali e i corrispettivi sistemi artificiali, vascolarizzati, anatomicamente rilevanti, multi-materiale e dinamici mediante stampa 3D integrata con sistemi fluidici intelligenti per applicazioni cliniche, diagnostiche e formative. Verrà inoltre condotta la prototipazione di sistemi fluidici automatizzati per coltura cellulare dinamica in vitro (applicazioni precliniche).

  • Descrizione

    Il progetto PRINTMED-3D si propone di essere un punto di riferimento per le imprese biomedicali dell’ecosistema lombardo, rendendo disponibile per il territorio un’infrastruttura di test pre-clinico altamente predittiva. Ridefinendo le imprese come una comunità di utenti, PRINTMED-3D declinerà i propri servizi e le proprie attività sulla base delle esigenze che in concreto verranno espresse dalla comunità imprese, attraverso approcci partecipati e consultazioni. Sarà considerato interlocutore privilegiato l’associazione di categoria Assobiomedica, con cui alcune delle imprese partner hanno rapporti di collaborazione. L’approccio che, nello specifico, sarà messo in atto, riguarderà i seguenti passaggi: 1. Lo studio del contesto relativo in particolare ai dispositivi medici; 2. La definizione qualitativa delle esigenze; 3. Il ranking delle esigenze; 4. Il disegno dei servizi in risposta alle esigenze. Saranno necessari processi di facilitazione volti a colmare il gap comunicativo fra il destinatario (la comunità di imprese) e i promotori del servizio. Tali processi saranno gestiti internamente, dal momento che saranno parte del dialogo anche soggetti imprenditoriali del consorzio con esperienza pregressa nei processi partecipati. PRINTMED-3D avrà un impatto diretto sulla comunità dei pazienti e delle loro famiglie in quanto permetterà di coinvolgere gli utenti della sanità lombarda in modo più efficace e diretto tramite l’uso di modelli fabbricati con stampa 3D e realtà virtuale per migliorarne la consapevolezza dei percorsi clinici-terapeutici ai fini del consenso informato, riducendo inoltre significativamente i contenziosi. L’utilizzo del cloud per i risultati di PRINTMED-3D permetterà di sviluppare una banca dati a cui potranno accedere altre Scuole di Medicina e Dipartimenti Ospedalieri, fattore indispensabile per migliorare l’efficienza della formazione a distanza riducendo i costi legati all’aggiornamento professionale dei medici sul territorio con evidenti vantaggi per la medicina di base ed il rapporto medico-paziente.

  • Approfondimento tecnico

    PRINTMED-3D è una piattaforma multidisciplinare per la costruzione di sistemi tridimensionali mediante integrazione di ambienti di realtà virtuale (VR) e stampa additiva 3D a partire da immagini di origine radiologica/diagnostica disponibili su infrastrutture di gestione e scambio dati, per applicazioni in ambito clinico, diagnostico e pre-clinico. Partendo da una piattaforma comune di dati provenienti da indagini radiologiche verranno sviluppati ambienti virtuali e i corrispettivi sistemi artificiali, vascolarizzati, anatomicamente rilevanti, multi-materiale e dinamici mediante stampa 3D integrata con sistemi fluidici intelligenti per applicazioni cliniche, diagnostiche e formative. Verrà inoltre condotta la prototipazione di sistemi fluidici automatizzati per coltura cellulare dinamica in vitro (applicazioni precliniche). Per ricapitolare le proprietà strutturali e funzionali di tessuti e organi, il progetto si focalizzerà sullo sviluppo di una libreria di materiali stampabili polimerici “tessuto-equivalenti” in grado di rappresentarne fedelmente le caratteristiche meccaniche, aptiche e radiologiche e sulla messa a punto di piattaforme di stampa 3D dedicate alla realizzazione di sistemi anatomici funzionalizzati e attivi attraverso l’integrazione di fluidica intelligente. Tali modelli 3D attivi saranno sviluppati parallelamente a tecnologie che permetteranno attraverso algoritmi di segmentazione, co-registrazione e ricostruzione, di ottenere immagini tridimensionali da impiegarsi come basi per la creazione di ambienti interattivi di realtà virtuale. Lo sviluppo di tecniche e materiali innovativi per la stampa 3D potrà essere inoltre utilizzato per la prototipazione di piattaforme bio-mimetiche dinamiche ed automatizzate ad alta efficienza e riproducibilità per coltura cellulare in vista di applicazioni in cell factories.

  • Highlight

    PRINTMED-3D utilizzerà come proof-of-principle la riproduzione di fegato ed encefalo, sistemi di particolare rilevanza chirurgica nell’ambito del sistema sanitario lombardo.

    I modelli stampati verranno interfacciati ad unità di controllo fluidico che gestiranno la perfusione con liquidi a viscosità analoga a quella di fluidi biologici di interesse, incrementando il livello di funzionalità e di verosimiglianza degli organi, permettendo simulazioni realistiche e non puramente virtuali di interventi chirurgici. Tale approccio, coniugato con i modelli di realtà virtuale, sarà funzionale alla raccolta e la condivisione di dati diagnostici, anatomici e funzionali correlati ad una situazione clinica specifica.

     

  • Impatto territoriale

    Il progetto è di fatto incentrato sulla trasformazione digitale di servizi e ambienti sul territorio Lombardo. L’area geografica di focalizzazione del progetto che pure intende avere un respiro nazionale, europeo e internazionale, su cui insiste e/o dovrà insistere l’intervento è composta dall’area urbana ed extraurbana di Milano.

  • Impatto S3

    INDUSTRIA DELLA SALUTE

    IS5 Diagnostica

    IS5.2 Sviluppo di tecnologie e metodi di imaging biomedico e di dosimetria (inclusa l'elaborazione delle bioimmagini)

    Il raggiungimento degli obiettivi del progetto, produrrà un impatto consistente sulla Sanità lombarda, potenziandone la competitività e, rispetto all’area di specializzazione S3, effetti diretti: i) sul benessere delle persone (IS1); ii) sulla prevenzione (IS2); iii) sulla diagnostica (IS5); iv) su nuovi approcci terapeutici (IS6). Trasversalmente all’area di specializzazione primaria “Industria della salute”, il progetto avrà un forte impatto anche sull’area di specializzazione “Manifatturiero Avanzato", in particolare relativamente alla macrotematiche MA1 e MA4. PRINTMED-3D si configura come un’iniziativa infrastrutturale di riferimento per le problematiche legate a sviluppo, standardizzazione e validazione delle metodologie utilizzate nell’ambito delle tecnologie 3D con integrazione di prestazioni funzionali, creando un work-flow adottabile dalle diverse strutture della sanità lombarda deputate alla cura e alla formazione e alle imprese manifatturiere e biomedicali lombarde. 

  • Ambito europeo

    Le attività del progetto sono collegabili a quelle relative all’ambito Health, in particolare alle call “Better Health and care, economic growth and sustainable health system, all’interno del Workprogramme n. 8, “Health, demographic change and wellbeing”.

LOGO DEL PROGETTO
  • Piattaforma Integrata per Tecnologie Mediche Tridimensionali

  • Acronimo
    PRINTMED-3D
  • Ecosistemi
    • Salute e life science
  • Numero componenti team
    75
  • Keyword
    Elaborazione immagini medicali, stampa 3D, realtà virtuale, sistemi anatomici, prototipizzazione, sistemi fluidici, applicazioni cliniche, diagnosi, formazione, medicina, salute, modelli predittivi.
  • Valore economico progetto
    7.272.719,43 €

    Valore economico finanziamento
    3.163.089,29 €
  • Partner
    - FONDAZIONE IRCCS ISTITUTO NEUROLOGICO "C. BESTA" - NRG SYS S.R.L. - KENTSTRAPPER S.R.L. - DOLPHIN FLUIDICS S.R.L. - INTELLIGENZA TRASPARENTE S.R.L.

    Capofila
    Università degli Studi di Milano
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