Os benefícios da impressão 3D no hospital de trauma

Atualizado em: 26 de abril de 2019 às 11:37

A impressão 3D está sendo cada vez mais difundida e com maior adoção na área médica, com vários exemplos de aplicações que ajudam cirurgiões a planejarem com precisão a cirurgia. Agora, o potencial da impressão 3D no hospital de trauma está sendo testada por várias clínicas que tratam pacientes que estão lutando por suas vidas.

O ETZ (Elisabeth-TweeSteden Ziekenhuis) é um dos onze centros de trauma na Holanda. Como único centro no país com cirurgiões de trauma em plantão 24 horas por dia, ele serve como localização principal para pacientes em emergência na região Norte. A impressão 3D já tem sido usada para visualizar fraturas ósseas, mas pesquisadores pioneiros acreditam que também podem ser usadas para ajudar o tratamento de pacientes com trauma.

Mike Bemelman, cirurgião de trauma na ETZ, já tinha visto o potencial da impressão 3D por volta de 2016. Junto com Lars Brouwers e Koen Lansink, ambos doutores com PhD nessa área, eles começaram a conduzir a pesquisa para os benefícios e efetividade da impressão 3D comparada ao processo atual e de outras tecnologias. A ideia deles é imprimir em 3D fraturas de ossos escaneadas e, em troca, dar para ambos cirurgiões e pacientes um entendimento claro de cada situação antes de operar.

Antes da impressão 3D no hospital

Afim de se preparar para uma operação, cirurgiões vão analisar os CT scans (tomografia computadorizada) do paciente. Ter uma ideia exata de cada situação é desafiador, até mesmo para um cirurgião experiente.

A tomografia computadorizada é convertida em uma re-construção 3D, possibilitando cirurgiões a examinar de forma digital na tela do computador. Enquanto esse processo aprimorou a facilidade de entendimento de cada situação, ele ainda possui algumas limitações: cirurgiões acham difícil orientar o modelo, e as reconstruções 3D são vistas em uma tela 2D, impossibilitando um senso realista de profundidade.

impressão 3D no hospital
Criando uma tomografia computadorizada de um paciente.

Imprimindo ossos fraturados em 3D

Lars começou a usar a uma impressora 3D modelo Ultimaker 3 para imprimir as estruturas de ossos fraturados, permitindo que cirurgiões analisassem a fratura, não somente olhando ela, mas também tocando e rotacionando a peça, agregando valor ao processo de planejamento de operação. Usando o PVA, que é o material de suporte solúvel em água, geometrias orgânicas e complexas podem ser reproduzidas precisamente com pequenas cavidades e incluindo detalhes importantes.

Adotando impressão 3D no processo

Um desafio ao adotar a impressão 3D no hospital foi achar um modo simples e eficiente para converter arquivos DICOM que é o formato de arquivo das máquinas de tomografia para o arquivo STL, que é o formato do arquivo para impressão 3D.

Usando o Portal da Philips IntelliSpace, Lars foi capaz de exportar o modelo 3D diretamente do scan, o qual ele pode preparar no Ultimaker Cura (software de fatiamento), e mandar para a impressora 3D.

impressão 3D no hospital
Imprimindo um modelo 3D de uma fratura óssea com dados da tomografia.

Benefícios para o paciente

Depois que o paciente está em uma condição estável, a tomografia computadorizada é produzida para que o doutor possa fazer o diagnóstico. A informação do scan da tomografia fica imediatamente disponível para Lars no estúdio de impressão 3D, onde ele pode começar a imprimir a estrutura do osso fraturado do paciente. A impressão 3D estará pronta em menos de um dia, e é usada por cirurgiões para planejar a operação e explicar o processo para o paciente antes da realização da cirurgia.

 

impressão 3D no hospital
Através da impressão 3D o paciente agora possui uma visão única do seu caso.

“Nosso objetivo era investigar se a impressão 3D poderia adicionar valor ao classificar fraturas acetabulares. A conclusão mais importante da nossa pesquisa é que a impressão 3D agrega este valor.”

Resultados da pesquisa de Lars

Quando o paciente tem uma fratura, os médicos vão analisar os raios X’s ou os CT Scans 2D e decidir um tratamento apropriado. Quanto melhor o entendimento da situação, melhor é a precisão para decidir procedimento certo a ser usado. Os cirurgiões definirão a melhor solução a ser usada, por meio de um sistema de pontuação, conhecido como pontuação kappa. Na média, cirurgiões com pouca experiência tem uma pontuação ao redor de 0.2.

Cirurgiões com mais anos de experiência tem uma pontuação kappa ao redor de 0.4. Lars pesquisou a pontuação kappa quando cirurgiões usaram outras técnicas como imagem de Scans 3D, impressão 3D e visualização VR (realidade virtual). Usando o modelo impresso em 3D, ambos cirurgiões, novatos e experientes, pontuaram uma kappa ao redor de 0.6 até 0.7, na qual é a maior pontuação de todos os métodos.

impressão 3D no hospital
O co-eficiente kappa é usado para medir o acordo entre cirurgiões e pacientes.

O crescimento da pontuação kappa demonstra o valor agregado da impressão 3D no processo de tomada de decisão. Conduzindo essa pesquisa, Lars espera provar que a impressão 3D no hospital possa ser de extremo valor para a satisfação do paciente, satisfação cirúrgica, otimização de tempo, e aumentar a qualidade de vida do paciente.

Aviso legal: As impressoras 3D da Ultimaker são projetadas e criadas para Fusão de Filamento Fundido com termoplásticos de engenharia da Ultimaker dentro de um ambiente comercial/empresarial. A mistura de precisão e velocidade faz das impressoras 3D da Ultimaker máquinas perfeitas para criar modelos de conceito, protótipos funcionais e produção de pequena escala. Apesar de terem conquistado um padrão muito alto na reprodução de modelos 3D com o uso do Ultimaker Cura, o usuário remanesce responsável por qualificar e validar a aplicação do objeto impresso para seu uso intencionado, especialmente crítico para aplicações em áreas de uso regulado como serviços médicos e aeronáuticos.  

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Fonte: ultimaker.com

 

 

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