No século XXI, quando a tecnologia da computação está se fundindo cada vez mais com a vida humana, o uso da impressão em 3D deixou de ser algo sobrenatural e bastante organizado na vida cotidiana.
Espera-se que a impressão 3D tenha sua aplicação na medicina: odontologia, fabricação de implantes, criação de modelos de planejamento pré-operatório, criação de ossos, tecidos e vasos sanguíneos artificiais.
O modelo volumétrico 3D permite visualizar o escopo do trabalho futuro, levar em consideração as características individuais do paciente e identificar defeitos que geralmente são negligenciados nas imagens comuns. Com base nas amostras impressas, é realizado um planejamento cuidadoso da operação, todos os riscos possíveis são calculados e são criados implantes adequados.
Evgeny Grigoriev, do Instituto de Pesquisa Científica e Oncológica de Tomsk, decidiu usar tecnologias aditivas na medicina e criar modelos tridimensionais para uso em sua prática profissional e na prática de colegas.
Segundo Eugene: “O interesse pela impressão 3D surgiu há mais de dois anos. Inicialmente, era um hobby, depois de estudar a questão com mais detalhes, comecei a pensar na possibilidade de usar a impressão na prática médica, ler vários fóruns, estudar programas de modelagem em 3D, que poderiam traduzir o formato médico DICOM em um arquivo conveniente para impressão em 3D. Depois de pesar todos os prós e contras, decidi experimentar novas tecnologias para mim, mas como era mais uma experiência, meu primeiro trabalho foi impresso por Tomsk, da Bestfilament. Vendo o resultado final, perguntando aos colegas da Best'a sobre tecnologia de impressão, decidi usar tecnologias aditivas em minha prática. ”
Hoje, Eugene possui seu próprio método de fabricação de modelos 3D, baseado no processamento integrado das imagens médicas obtidas e consiste em várias etapas:
A primeira etapa : a realização de um estudo tomográfico computadorizado. As varreduras recebidas têm o formato DICOM médico padrão e esses arquivos são adequados para a próxima etapa.
A segunda etapa: criando um modelo virtual. Nesta fase do trabalho, o formato médico DICOM, com a ajuda de pacotes de software adicionais, é convertido em um arquivo de superfície .stl, obj ou outras opções que o slicer pode interpretar. No nosso caso, usamos o pacote de software 3Dslicer de código aberto (3dslicer.org), no ambiente em que o modelo é preparado em várias etapas: recorte com a restrição da “zona de interesse”, diretamente sujeita à impressão 3D; remoção de artefatos de metal (implantes, pinos, etc.); seleção da faixa de densidades incluídas no layout da "superfície"; o uso de ferramentas para suavizar e remover "ruídos". O resultado das manipulações é um modelo virtual da zona de interesse na forma de um arquivo com uma resolução de .stl.
A terceira etapa: preparando o modelo virtual para impressão. O arquivo .stl é carregado no programa slicer, cuja principal tarefa é preparar o modelo para impressão em um modelo específico de uma impressora 3D.
A etapa final: imprimir o modelo, após o qual a amostra final é estudada e o método ideal de tratamento é selecionado.
“Nos últimos dois anos, tive que aplicar a tecnologia de impressão 3D em áreas como: neurocirurgia, cirurgia maxilofacial, prática oncológica.
Na neurocirurgia, a impressão 3D é usada ativamente na compensação de defeitos pós-operatórios. Aqui, o modelo 3d atua como uma matriz, com base na qual próteses individuais são reproduzidas.
Na prática oncológica, usando a impressão 3D, os defeitos são visualizados como parte da destruição. Nas doenças oncológicas, o tecido ósseo, por exemplo, o esqueleto facial, também é afetado. Isso pode ser um defeito na parede inferior da órbita ou na mandíbula superior ou inferior. Naturalmente, após a remoção da formação volumétrica, esse defeito deve ser compensado. É aqui que a impressão 3D vem em socorro. Se houver um modelo 3D, o cirurgião tem a oportunidade de se familiarizar com a próxima área de trabalho antes da operação: segure o modelo nas mãos, examine-o de diferentes ângulos. As próteses também são criadas com base nesses modelos, que, é claro, desempenham um papel positivo no resultado estético da operação.
Do recente, posso citar um caso de “colaboração” de uma impressora 3D e cirurgiões. Um paciente com diagnóstico de hipognatia recorreu a meus colegas do departamento maxilofacial para obter ajuda
(aprox. Ed. De um fenômeno dentário no qual pode ser observado desenvolvimento insuficiente da mandíbula superior). Nesse caso, imprimi um modelo para comparar a mandíbula superior e inferior. O modelo 3D tornou possível mover a mandíbula para frente e para trás, girá-la e planejar o curso da operação. Como descobri, a operação foi bem-sucedida, o defeito foi corrigido, o paciente estava feliz.
Concluindo, direi que, para mim, uma vantagem significativa do uso da impressão 3D é a capacidade de criar modelos em massa de baixo custo em um tempo bastante curto. Como resultado, com um modelo 3D de alta qualidade do próximo campo de trabalho à sua frente, o especialista estuda cuidadosamente o defeito e planeja o curso da operação futura, o que ajuda a minimizar a probabilidade de complicações e a reduzir o tempo da operação.
Gostaria de terminar este artigo com as palavras do filósofo romano Sêneca:
"Chegará o tempo em que nossos descendentes se surpreenderão por não sabermos coisas tão óbvias".
De fato, há vinte anos, uma parte muito pequena conhecia os recursos da impressão 3D e agora chegou a hora de alguém comprar uma impressora 3D.
Eu me pergunto o que o futuro reserva para nós?