Benno Ejnisman – Professor Adjunto UNIFESP/EPM
Guilherme Augusto Stirma – Posgraduando Doutorado UNIFESP/EPM
Paulo Henrique S. Lara – Posgraduando Doutorado UNIFESP/EPM
Leandro Masini Ribeiro – Posgraduando Doutorado UNIFESP/EPM
Paulo Santoro Belangero – Professor Adjunto UNIFESP/EPM
Alberto de Castro Pochini – Professor Adjunto UNIFESP/EPM
Carlos Vicente Andreoli – Professor Adjunto UNIFESP/EPM
A prototipagem ou impressão 3D constitui no desenvolvimento de protótipos físicos de alta complexidade e na impressão em objetos físicos após estudos virtuais. Tendo em vista suas vantagens e potencial produção de dispositivos e guias personalizados, com angulações, dimensões complexas de forma acessível e rápida o interesse médico na impressão 3D tem se aumentado gradativamente (1). A capacidade em integrar imagens tomográficas ou ressonância magnética com a impressão 3D tornou viável a produção personalizada de máscaras, protótipos cirúrgicos ou modelos adaptados a anatomia do caso a ser estudado ou planejado (2).
Na última década ocorreu uma tendência em modelos de negócios para customização em massa e avanços nas tecnologias que reduziram os custos e a experiências necessárias para explorar a prototipagem. O aumento e a fácil disponibilidade a software de customização, bem como a impressoras 3D, possibilitou o maior acesso (3).
A utilização da prototipagem na área médica vem crescendo gradativamente. As aplicações dentro do área médico-hospitalar visam o desenvolvimento de modelos anatômicos e não anatômicos; guias cirúrgicos; moldes e implantes. A impressão representa um dos fatores primordiais para planejamento pré-operatório. O modelo de impressão 3D contribui para uma demonstração direta, educacional e interativa das características anatômicas que podem ser utilizados na análise e na simulação pré-operatória (4).
Instabilidade do Ombro
A cirurgia de bloqueio ósseo Latarjet é o tratamento mais utilizado para casos de luxação recorrente do ombro com perda óssea bipolar e para atletas de alto desempenho. Entre todas as dificuldades técnicas encontradas no procedimento de Latarjet com o posicionamento do enxerto e o paralelismo dos parafusos a prototipagem ou a impressão 3D fornece uma solução para estes problemas. O design assistido por computador pode produzir modelos físicos sólidos de objetos em 3D que conseguem melhorar o planejamento pré-operatório e realizar adequadamente guias e estratégias do paralelismo, altura e posicionamento do enxerto.
Figura 1 – Simulação do Procedimento de Latarjet com Guia Prototipado
Roturas de Manguito Rotador / Lesão de Menisco
A ressonância magnética tornou a técnica de imagem padrão para o diagnóstico de lesões do manguito rotador e menisco. No entanto, a ressonância magnética fornece uma imagem bidimensional com representação em um monitor, com imagens projetadas que podem dificultar a interpretação anatômica. Bryant et al. mostraram que a ressonância magnética pode subestimar o tamanho da ruptura em até 30% para caso de ruptura de manguito rotador (5).
A prototipagem ou impressão 3D fornecem uma solução para este problema. O projeto auxiliado por computador pode produzir modelos físicos sólidos de objetos 3D que podem melhorar a análise de estruturas. Além disso, o modelo pode ser útil para simulação pré-operatória e determinação da colocação, número de âncoras e suturas.
Em nossa experiência, o uso de modelos pré-operatórios impressos em 3D reduz o tempo cirúrgico e diminuiu o tempo de anestesia. Por fim, o protótipo também funcionou como uma ferramenta educacional dentro e fora da sala de cirurgia.
Fraturas
Com as renderizações 3D emergentes, a terceira dimensão melhora o diagnóstico de algumas patologia, análises de fraturas e suas deformidades, além que carece da sensação tátil. Modelos impressos em 3D podem ser utilizados para estudar casos, testar procedimentos cirúrgicos e para ensinar alunos ou pacientes. A impressão 3D pode ser usada como uma ferramenta poderosa para qualquer cirurgia óssea ou de partes moles (3).
Chen e colegas demonstraram melhores resultados clínico-funcionais, menor tempo de internação, menos sangramento, menor uso de fluoroscopia intraoperatória, menor tempo cirúrgico e melhor ASES e Constant score em pacientes com fratura proximal do úmero em grupos com planejamento digital pré-operatório e com impressão 3D comparados ao grupo convencional (6). Além que os modelos 3D como método diagnóstico apresentaram a maior concordância entre os interobservadores para o tratamento das fraturas proximais do úmero (coeficiente Kappa geral), tanto entre especialistas quanto entre residentes (7).
Figura 4 – Fratura de Úmero Proximal
Esperamos que os modelos 3D reduzam as taxas de complicações cirúrgica e melhorem o desempenho para cirurgiões inexperientes. Além que esta nova tecnologia é uma excelente uma ferramenta educacional e uma ótima possibilidade para facilitar em procedimentos complexos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Oliveira MF, Maia IA, Noritomi PY, Nargi GC, Silva JVL, Ferreira BMP, et al. Construção de Scaffolds para engenharia tecidual utilizando prototipagem rápida. Matéria (Rio Janeiro). 2007;12(2):373–82.
2. Bagaria V, Bhansali R, Pawar P. 3D printing- creating a blueprint for the future of orthopedics: Current concept review and the road ahead! Vol. 9, Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. 2018. p. 207–12.
3. Ejnisman L, Gobbato B, de França Camargo AF, Zancul E. Three-Dimensional Printing in Orthopedics: from the Basics to Surgical Applications [Internet]. Vol. 14, Current Reviews in Musculoskeletal Medicine. 2021. p. 1–8. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s12178-020-09691-3
4. Chen Y, Jia X, Qiang M, Zhang K, Chen S. Computer-Assisted Virtual Surgical Technology Versus Three-Dimensional Printing Technology in Preoperative Planning for Displaced Three and Four-Part Fractures of the Proximal End of the Humerus. J Bone Jt Surg [Internet]. 2018 Nov;100(22):1960–8. Available from: http://journals.lww.com/00004623-201811210-00008
5. Bryant L, Shnier R, Bryant C, Murrell GAC. A comparison of clinical estimation, ultrasonography, magnetic resonance imaging, and arthroscopy in determining the size of rotator cuff tears. J Shoulder Elb Surg. 2002;11(3):219–24.
6. Wang Q, Hu J, Guan J, Chen Y, Wang L. Proximal third humeral shaft fractures fixed with long helical PHILOS plates in elderly patients: benefit of pre-contouring plates on a 3D-printed model—a retrospective study. J Orthop Surg Res [Internet]. 2018 Dec 17;13(1):203. Available from: https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0908-9
7. Cocco LF, Aihara AY, Franciozi C, Dos Reis FB, Luzo MVM. Three-dimensional models increase the interobserver agreement for the treatment of proximal humerus fractures. Patient Saf Surg. 2020;14(1):1–10.
