Impressão 3D de biomodelos salvando vidas humanas

19 de maio de 2016
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Feito por LWT

Há décadas se fala das aplicações da impressão 3D para a indústria e, nos últimos anos, esta tecnologia vem se aproximando cada vez mais do consumidor final através das impressoras 3D do tipo desktop (Como por exemplo as impressoras MakerBot), e também através de várias iniciativas que hoje encontramos em diferentes shoppings centers que escaneiam e imprimem pessoas como se fosse uma “fotografia 3D”. Porém, uma área que o público em geral tem pouco contato, mas que vem trazendo resultados extraordinários é a impressão 3D de biomodelos.

Muito se fala em peças impressas implantáveis, as famosas peças biocompatíveis. Para se ter uma ideia, hoje se consegue imprimir em titânio partes do corpo humano, normalmente ossos, a um preço bastante elevado o que não permite a popularização do processo. Para resolver essa situação, a indústria de impressão 3D e milhares de pesquisadores ao redor do mundo vem trabalhando para conseguir criar novos materiais e novos processos que permitam a impressão de uma peça que possa ser implantada diretamente no corpo humano a um custo mais aceitável. O que limita um pouco este desenvolvimento é que o corpo humano é bastante complexo o que faz com que algumas descobertas funcionem para uma pessoa e não funcionem para outra, o que faz com que os testes se alonguem demais.

Mas e enquanto esperamos a impressão popular de peças biocompatíveis, há alguma aplicação real para a área médica?

A boa noticia é que hoje há outras formas de se beneficiar da impressão 3D para salvar vidas, e vamos falar rapidamente de uma delas logo abaixo, a impressão de biomodelos para o planejamento cirúrgico.

Segmentação do biomodelo para a impressão 3D

Para a obtenção do biomodelo impresso em 3D o processo se inicia com um exame de imagem que possa gerar um arquivo tridimensional, hoje usamos um exame de tomografia ou uma ressonância magnética para este fim. Este exame gera um arquivo de extensão DICOM que possui as diferentes camadas do corpo que precisa ser estudada. Este arquivo DICOM é lido em um software específico e, com a somatória das diferentes camadas do arquivo DICOM, gera um arquivo tridimensional. A próxima etapa após a criação do modelo 3D é a obtenção exata da parte a ser impressa, o que chamamos de segmentação. Essa segmentação remove do arquivo 3D as partes não necessárias para a impressão e prepara aquilo que se deseja imprimir. Um dos melhores softwares comerciais de mercado para essa função é o Mimics da empresa Materialise.

Após a segmentação concluída o arquivo segue para a impressora 3D e o resultado é a impressão 3D de um biomodelo exatamente com a região que se deseja estudar ou preparar a cirurgia.

Impressão 3D de biomodelos para planejamento cirúrgico

Uma das aplicações médicas para a tecnologia que mais vem crescendo é a impressão 3D de biomodelos para o planejamento cirúrgico. Esta aplicação permite que a região que será operada seja impressa previamente para que toda a cirurgia seja planejada e testada em um modelo que possui 100% de semelhança com a parte do corpo a ser operada. Isso traz inúmeras vantagens para o paciente porque, como foi previamente simulada, a cirurgia tem sua duração bastante encurtada reduzindo bastante o risco da cirurgia e de infecções hospitalares, o tempo de anestesia e encurtando bastante o tempo de recuperação.

Outra grande vantagem da Impressão 3D de biomodelos para planejamento cirúrgico é que o cirurgião consegue de forma antecipada preparar todo o material necessário para uma cirurgia ortopédica e assim, reduzir o custo de placas de titânio que normalmente são inutilizadas em processos cirúrgicos como esse. Um excelente exemplo desta aplicação é o caso de um de nossos clientes, a Bioarchitects que realizou uma cirurgia de correção de múltiplas fraturas no tórax em parceria com o Hospital Samaritano.

Além das cirurgias ortopédicas, uma grande aplicação que conseguimos na área médica é a de simular de forma antecipada todo o processo de uma angioplastia coronariana com implante de stent.