Aquisição e manipulação de imagens por tomografia computadorizada da região maxilofacial visando à obtenção de protótipos biomédicos

Abstract

O processo de construção de protótipos biomédicos surgiu da união das tecnologias de prototipagem rápida e do diagnóstico por imagens. No entanto, este processo é complexo, em função da necessária interação entre as ciências biomédicas e a engenharia. Para que bons resultados sejam obtidos, especial atenção deve ser dispensada à aquisição das imagens por tomografia computadorizada e à manipulação dessas imagens em softwares específicos. Este artigo apresenta a experiência multidisciplinar de um grupo de pesquisadores com a aquisição e a manipulação de imagens por tomografia computadorizada do complexo maxilofacial, visando à construção de protótipos biomédicos com finalidade cirúrgica.

Reconstrução de defeitos ósseos no complexo craniofacial por meio de próteses individualizadas – estudo piloto

“…Além disso, uma aplicação dos biomodelos que vêm ganhando destaque é o design e a fabricação de implantes e próteses personalizadas, em que um protótipo da prótese é moldado sobre o modelo para sua posterior fabricação. Estudos apontam o potencial dos biomodelos em reduzir o custo global do tratamento, além de conduzir a melhores resultados 7 .…”

“…Dentre esses métodos, o de menor custo é o 3D Print (Impressão Tridimensional) que é o processo de prototipagem com menor precisão dimensional e menor reprodução de estruturas finas 2,7 . A provável causa disto é a etapa de pós--processamento do modelo, na qual ocorre a adição de resina ao modelo feito em gesso para lhe conferir mais resistência mecânica, causando sua expansão.…”

“…Na produção dos biomodelos, é necessário o processamento de um grande volume de dados e uso intensivo da informática. Pela natureza demorada desse processo, associada ao custo do biomodelo, sua aplicação é dificultada em procedimentos cirúrgicos de rotina, limitação essa que tende a ser minimizada pelo avanço tecnológico e pela utilização interdisciplinar da tecnologia de prototipagem 3,[5][6][7] .…”

“…A integração dos sistemas CAD aos sistemas médicos facilita a manipulação e modelagem de objetos, permitindo que imagens virtuais de estruturas segmentadas possam ser manipuladas como se fossem peças de um quebra-cabeça ou de um protótipo biomecânico. Além disso, sistemas CAD são adequados para definir procedimentos de espelhamento, utilizando a simetria contralateral da face, permitindo o planejamento e a obtenção de próteses personalizadas, inclusive com a simulação da montagem da prótese virtual no modelo 3D 7 . Todos os processos de prototipagem rápida existentes atualmente são constituídos por cinco etapas básicas: criação de um modelo CAD da peça que está sendo projetada; conversão do arquivo CAD em formato STL, próprio para estereolitografia; divisão do arquivo STL em finas camadas transversais; construção física do modelo, empilhando-se uma camada sobre a outra; limpeza e acabamento do protótipo 9 .…”

“…Ele constrói modelos tridimensionais a partir de polí-meros líquidos sensíveis à luz, que se solidificam quando expostos à radiação ultravioleta. Uma vez que a estereolitografia foi a primeira técnica bem sucedida de prototipagem rápida ela se tornou um padrão de avaliação para as demais, que surgiram posteriormente 7 .…”