Manifattura additiva di fantocci dosimetrici personalizzati in radioterapia: caratterizzazione dei materiali polimerici e applicazioni in fisica medica

Il presente lavoro analizza la stampa 3D (Manifattura Additiva) come tecnologia emergente in alternativa ai fantocci commerciali in radioterapia, con l’obiettivo di valutare la sua capacità di riprodurre fedelmente l'anatomia paziente-specifica e le proprietà radiologiche dei tessuti umani. Partendo dai principi fisici dell'interazione radiazione-materia e dalla formazione dell'immagine tomografica, si evidenziano i limiti dei fantocci standard e la necessità di una maggiore accuratezza per validare piani di trattamento complessi (come SRS e SABR). Successivamente, si esplora l'intero workflow clinico per la transizione dal dato radiologico (DICOM) al modello fisico (STL), confrontando le principali tecnologie impiegabili in ambito ospedaliero: Fused Deposition Modeling (FDM) e Stereolitografia (SLA). Viene approfondito il concetto di tissue-equivalence: modulando parametri di stampa, come la percentuale di riempimento (infill), e impiegando polimeri o resine speciali, è possibile simulare la complessa eterogeneità anatomica, dalle strutture ossee ai tessuti polmonari. Il cuore del lavoro consiste nella caratterizzazione dosimetrica mediante il confronto di studi sperimentali in letteratura. Viene dimostrata l'elevata accuratezza geometrica della stampa 3D e la sua validità per testare i sistemi di calcolo (TPS) su anatomie uniche, spesso irriproducibili dai cataloghi. L'ultimo capitolo sposta l'attenzione sulle sfide normative e di ingegneria clinica. Si esaminano le implicazioni dell'adozione del Point-of-Care negli ospedali, i requisiti di certificazione (MDR 2017/745) e la fattibilità della produzione tramite esenzione In-House. Il lavoro si conclude bilanciando i vantaggi clinico-economici della fabbricazione additiva con i limiti legati al degrado dei materiali, delineando il futuro della stampa 3D in affiancamento ai tradizionali fantocci commerciali.