Medicina impressa: os avanços que a tecnologia 3D trouxe à saúde

Data: 29/07/2014

Autor: Comunicação Dr.Tiago

Réplicas de partes do corpo, próteses e implantes produzidos por impressoras 3D sob medida ajudam o trabalho de médicos e melhoram a vida dos pacientes. Mas o melhor ainda está por vir: no futuro, essas máquinas podem imprimir órgãos humanos e acabar com a fila dos transplantes


Na década de 1980, quando a impressora 3D foi criada, seu principal uso era fabricar peças para a indústria automobilística, que se aproveitou da possibilidade de rapidamente produzir protótipos e testá-los antes de criar todas as ferramentas para a linha de produção. Desde então, armas, chocolate, canetas, brinquedos, roupas espaciais já saíram de dentro do equipamento. Nos últimos três anos, foi o setor de saúde que passou a investir na tecnologia.

Plásticos e metais estão sendo agora utilizados para criar: réplicas personalizadas de órgãos ou partes do esqueleto que permitem o planejamento preciso de cirurgias; guias cirúrgicas que indicam lugar de cortes e inserções; implantes que substituem ossos ou corrigem problemas de formação de órgãos; e próteses para membros mutilados.

O princípio da impressora 3D é o mesmo da convencional. No lugar de tinta, cientistas introduzem no aparelho pó, gel ou filamento de metal ou de plástico, que, no lugar de letras, imprime camada por camada peças tridimensionais como dedos, crânios ou dentes. A técnica permite uma personalização sem precedentes na medicina. Para criar um crânio de plástico de um paciente, por exemplo, são utilizadas como base imagens de ressonância magnética ou tomografia computadorizada da pessoa, de modo que a cópia saia idêntica ao original. Cientistas acreditam que, no futuro, será possível, em vez de metal ou plástico, utilizar células vivas como matéria-prima das peças — a chamada biotinta. Nesse processo, serão impressos órgãos idênticos aos naturais, o que pode acabar com as filas de espera para transplantes.

O Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos (NIH, na sigla em inglês) lançou em junho um site dedicado ao compartilhamento de arquivos para impressão em 3D, relacionados à saúde e à ciência, como peças de laboratório e modelos anatômicos humanos. "A impressão 3D é um potencial divisor de águas para a pesquisa médica. No NIH nós vimos um incrível retorno dos investimentos: um plástico que vale centavos ajudou pesquisadores a investigar questões científicas importantes, economizando tempo e dinheiro", afirmou Francis Collins, diretor do instituto, no lançamento do site.

Implantes — Um dos principais usos das impressoras 3D mundo afora é a produção de implantes para reconstituir partes do corpo, geralmente ossos. Em março, o Centro de Tecnologias de Reconstrução Aplicadas em Cirurgia (Cartis, na sigla em inglês), no País de Gales, realizou uma das mais complexas operações para reconstituir a face de um paciente, vítima de um acidente de moto, em 2012. O objetivo era restaurar a simetria do rosto do britânico Stephen Power, que fraturou ossos da face, mandíbula superior, nariz e crânio.

A cirurgia utilizou a tecnologia 3D em diversos momentos. A primeira parte foi o planejamento, feito no computador e em moldes impressos. "Durante a operação, só é possível ver um lado da face", explica Peter Evans, especialista em próteses maxilofaciais e um dos fundadores do Cartis. "Fica difícil manter a orientação."

Os cientistas imprimiram dois implantes de titânio: um para a base da órbita ocular e outro para uma placa que uniu pedaços de ossos quebrados. "Foi a primeira vez que utilizamos todos esses procedimentos na mesma operação", conta Evans. Para o pesquisador, o uso de implantes feitos em impressoras 3D está começando a se tornar mais comum – ele estima que ocorra um caso por mês no Reino Unido, focados principalmente nas regiões craniana e maxilar.

Casos experimentais de sucesso — Em março deste ano, um implante feito com impressora 3D salvou a vida do bebê americano Garrett Peterson, de 18 meses. Ele sofre de traqueobroncomalacia, um defeito nos brônquios e na traqueia que impede a passagem de ar. Ligado a um sistema de ventilação para evitar o sufocamento, Garrett nunca havia saído do hospital e, nos últimos meses, vivia em coma induzido. Médicos implantaram um tubo impresso sob medida para desobstruir as vias aéreas do bebê e, dois meses depois, ele foi para casa.

"A ventilação pode causar complicações como pneumonia, infecções e até a morte do paciente", afirma Scott Hollister, professor de engenharia mecânica e biomédica da Universidade de Michigan, que participou da operação. Afora o benefício à saúde, a tecnologia proporcionou também economia: enquanto o tratamento com ventilação chega a 1 milhão de dólares em até dois anos, o procedimento com o implante custa cerca de 200.000 dólares.

Em outro caso experimental de destaque, estudantes de engenharia da Universidade de Washington criaram em 3D um braço robótico para uma adolescente de 13 anos. O protótipo customizado custou cerca de 200 dólares, enquanto os tradicionais podem ultrapassar 6.000 dólares. Charles Goldfarb, professor de cirurgia ortopédica e um dos mentores do projeto, conta que a equipe trabalha para publicar um artigo na literatura médica e compartilhá-lo com outros centros. "Nossos principais desafios são produzir uma prótese econômica, funcional, durável. Ela deve atender as necessidades de uma criança e ter uma aparência atrativa para ela", diz. A prótese da adolescente foi feita em plástico cor-de-rosa.

Brasil — O uso de implantes personalizados ainda não é regulamentado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). Para experimentar a técnica, é preciso enfrentar a burocracia do órgão e obter uma autorização especial.

O que já existe é a produção de instrumentos de planejamento cirúrgico, como a reprodução de um crânio ou de maxilar de um paciente, que auxiliam cirurgiões a simular o passo a passo de uma operação. Nesse campo, a entidade pioneira é o Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), em Campinas, vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia. Desde 2000, o CTI produziu peças para 3 385 cirurgias. "Atendemos quase 500 casos por ano, e o número tem aumentado", diz o engenheiro Jorge Lopes da Silva, chefe da divisão de tecnologias tridimensionais do CTI.

O CTI atende praticamente apenas o Sistema Único de Saúde (SUS). A solicitação do serviço fica a critério do cirurgião, e os casos mais comuns são de reconstituição óssea — principalmente crânio, mandíbula e face —, decorrentes de acidentes, tumores ou anomalias genéticas. Em alguns casos, o rosto do paciente é impresso em máscaras para planejar a reconstituição.

Além das réplicas, o CTI produz guias cirúrgicas, que orientam o cirurgião e o ajudam a realizar incisões no local exato. "A técnica reduz o tempo de cirurgia em cerca de uma hora e meia, diminui a quantidade de anestesia aplicada no paciente e o cansaço da equipe. No conjunto, esses benefícios diminuem o risco de erros", explica Rodrigo Rezende, engenheiro e pesquisador da Divisão de Tecnologias Tridimensionais do centro.

A Anvisa informa que, diante do desenvolvimento da tecnologia, firmou uma parceria com o CTI para regulamentar o uso da impressão 3D na medicina.

Custos — Os custos com a impressão 3D podem ser relativamente modestos. Um crânio de plástico, por exemplo, custa 2.000 reais. E, de acordo com Jorge Lopes Silva, o investimento vale a pena: a qualidade da cirurgia aumenta, e as despesas totais caem, pois a operação dá menos trabalho para equipe médica, usa menos o centro cirúrgico e reduz a estadia do paciente no hospital.

Em São Paulo, a empresa UP! 3D Brasil, voltada para impressão 3D, há quatro anos produz modelos para planejamento de cirurgias no setor privado. Atualmente, atende quatro ou cinco casos por mês. "A tendência é que o uso de impressoras 3D na saúde fique mais barato e abrangente. Trata-se de uma perspectiva mundial com enorme potencial de crescimento", afirma o diretor da empresa, Flávio Ulbrich, engenheiro mecatrônico especializado em engenharia clínica.

Órgãos impressos — Para o futuro, a grande promessa são órgãos humanos impressos em 3D. Células do próprio paciente — de preferência as de fácil acesso, como da pele — seriam cultivadas em laboratório e introduzidas na impressora, que produziria partes do corpo como rim, pâncreas e fígado. O órgão passaria um tempo em uma espécie de incubadora, para maturar, e poderia, enfim, ser implantado no paciente.

Pode parecer ficção, mas as pesquisas já começaram. O Instituto de Medicina Regenerativa da Universidade Wake Forest, nos Estados Unidos, um dos mais avançados na área de bioimpressão (impressão feita diretamente com células), desenvolveu o protótipo de um rim impresso com células e um biomaterial próprio para fixá-las, e a Organovo, primeira empresa a fabricar bioimpressoras, já imprimiu protótipos de tecido do fígado que reproduzem a composição e arquitetura naturais.

Vasos em 3D — Um obstáculo para a produção de órgãos é a vascularização dos tecidos, que precisam de uma circulação constante de nutrientes e oxigênio para sobreviver. No início de julho, um grande avanço foi obtido nessa área, quando cientistas das universidades de Sydney, Harvard e Stanford e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts utilizaram a impressão 3D para fabricar vasos sanguíneos.

A equipe imprimiu um molde em três dimensões de vasos sanguíneos e aplicou nas cavidades células endoteliais (que compõem as paredes dos canais sanguíneos) para formar os vasos propriamente ditos. Por enquanto, os cientistas fizeram apenas uma demonstração com células ósseas ao redor dos vasos e ainda não deixaram elas se desenvolverem completamente. “Queríamos provar que essa tecnologia não é tóxica para as células", diz o brasileiro Luiz Bertassoni, especialista em engenharia biomédica, que participou da pesquisa.

Há mais desafios. Quanto maior a complexidade do órgão, maior a dificuldade em lidar simultaneamente com os diversos tipos de células que o compõe. "No laboratório, a gente costuma estudar um tipo de célula de cada vez, e ainda assim é complicado. Para criar um órgão funcional é preciso trabalhar com células de diferentes tipos, em diferentes pontos. A vascularização facilita esse processo, mas a gente ainda precisa aprender a replicar essas interações intercelulares", afirma Bertassoni. Segundo o pesquisador, deve levar cerca de três décadas para um órgão impresso ser utilizado clinicamente. "Mas eu adoraria estar errado na minha previsão."

Fonte: http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/medicina-impressa-os-avancos-que-a-tecnologia-3d-trouxe-a-saude
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O QUE É CAD/CAM – TUDO QUE VOCÊ PRECISA ...

TUDO QUE VOCÊ PRECISA SABER SOBRE A TECNOLOGIA QUE MUDA A VIDA DOS DENTISTAS!

Muitos profissionais se perguntam o que é o CAD/CAM e como ele pode ajudá-los no tratamento odontológico em pacientes que necessitam de implantes e restaurações. No entanto, para responder a essas duas questões é preciso, primeiro, entender o panorama geral da saúde bucal no Brasil e assim descobrir que o avanço tecnológico pode ser altamente benéfico para os dentistas que estão em busca de maneiras eficazes de realizar tratamentos dentro de suas clínicas ou consultórios.
Mostraremos nesse artigo também quais os benefícios do sistema CAD/CAM e como ele revoluciona o tratamento odontológico e facilita o trabalho dos profissionais da área.

DADOS RECENTES DA SAÚDE BUCAL BRASILEIRA
O Ministério da Saúde em seu último Levantamento Epidemiológico em Saúde Bucal, realizado através do Departamento de Atenção Básica e da Coordenação Nacional de Saúde Bucal e da Secretária de Vigilância à Saúde, revelou que mais de 45% das pessoas entre 65 e 74 anos se enquadram no alto índice de COPD (Dentes Perdidos, Cariados e Obturados). Entre as crianças e os jovens, o maior índice diz respeito às cáries, mais de 23% da população até 19 anos.
Com isso, os profissionais da área da saúde bucal precisam estar constantemente atentos as evoluções tecnológicas que auxiliem no tratamento eficaz dessas e outras centenas de brasileiros que consultam todos os anos seus odontologistas. Afinal, a perda de dentes e até mesmo as cáries podem causar problemas que necessitam de restauração ou colocação de próteses quando não tratados da maneira correta.

AFINAL, O QUE É CAD/CAM?
CAD/CAM é uma sigla em inglês para duas expressões:
CAD – computer-aided design (desenho assistido por computador)
CAM – computer-aided manufacturing (manufatura assistida por computador)
Atualmente essa tecnologia é utilizada em diversos mercados para realizar o desenho e manufatura de moldes de fundição, lâminas estampadas, ferramentas, desenho de calçados, distribuição de plantas e desenhos e fabricação de próteses dentárias.
Resumidamente, para os dentistas, o CAD/CAM é, portanto, a capacidade de realizar o desenho de uma prótese no computador, ao mesmo tempo em que seu aparelho consegue enviar o comando para uma máquina que realizará a manufatura daquele desenho, transformando-o em uma prótese pronta para ser instalada na boca do paciente, em apenas alguns minutos.

COMO FUNCIONA O SISTEMA?
Agora que você já sabe o que é o CAD/CAM, é hora de entender como esse sistema funciona. Antigamente, e ainda presente em 78% dos laboratórios, a técnica consistia em receber os modelos de gesso enviados depois da consulta clínica do paciente e realizar a estratificação, um trabalho manual que nem sempre conseguia criar próteses tão fiéis. Atualmente, 22% dos laboratórios ainda recebem o molde e realizam um escaneamento do objeto, que é enviado como imagem virtual para um software específico.
Atualmente, a tecnologia evoluiu tanto que os profissionais da área realizam a digitalização diretamente em seus pacientes, sem precisar realiza os moldes de gesso que costumam aborrecer quem necessita de tratamento. Vale lembrar que o dentista pode optar por realizar apenas o processo de scanner odontológico (CAD) ou também usar a fresadora (CAM), criando as próteses no próprio laboratório.
Afinal, não é nada agradável ficar alguns minutos com a moldeira na boca, ter dificuldades para respirar ou precisar manter a mesma posição durante todo o tempo. Além disso, a acuracidade também incomoda, já que o mínimo movimento, ou a mistura incorreta dos materiais, pode distorcer o modelo. Isso faz com que muitas pessoas simplesmente desistam de suas próteses e acreditem que ficaram para sempre sem a restauração ou prótese completa de alguns dentes.
Com o sistema CAD/CAM, o dentista evita que o paciente tenha o desagradável gosto do material usado na moldeira e possibilita que até mesmo aquelas pessoas que tinham medo ou receio de ir ao consultório, possam se beneficiar do tratamento odontológico eficaz.
A verdade é que o sistema revolucionou a odontologia e hoje é um dos mais usado por profissionais que entendem a necessidade de mesclar conhecimento prático com técnico ao tratar quem mais precisa de cuidado.

OS BENEFÍCIOS DO CAD/CAM
Quando falamos nos pontos positivos do CAD/CAM é preciso levar em conta um número impressionante. Em pouco mais de 30 anos, mais de 8 milhões de pessoas foram tratadas com o sistema e mais de 20 milhões de próteses e restaurações foram efetuadas com sucesso.
A verdade é que a automatização aperfeiçoou o trabalho do dentista, que pode abandonar a confecção artesanal, eliminar as inúmeras falhas que ocorriam no trabalho, diminuir o desconforto dos pacientes e ainda aumentar a durabilidade das próteses realizadas.
Além disso, com a precisão técnica há também uma diminuição significativa nas chances do paciente quebrar ou perder as próteses ou precisar realizar ajustes as restaurações ou colocação das próteses.
O sistema CAD/CAM aceita também uma variedade imensa de matérias como a zircônia, cerâmica feldspática, dissilicato de lítio, PMMA para provisórios e calcinável, cerâmicas hibridas, metal pré-sinterizado, o que possibilita que os profissionais possam oferecer aos seus pacientes valores que caibam em seu orçamento, ao mesmo tempo em que garantem a durabilidade e a qualidade do que é criado em seu consultório.

COMO O CAD/CAM AJUDA O DENTISTA?
Quando falamos dos benefícios do sistema é preciso levar em conta um aspecto importante, o modo como o dentista passa a focar melhor em seu trabalho. Isso porque a garantia e qualidade do trabalho realizado pelo sistema o ajuda a manter os pacientes sempre satisfeitos, elimina o desperdício e o gasto com material em excesso e ainda consegue potencializar o atendimento, já que em alguns casos apenas. Isso porque o tratamento é mais rápido e efetivo, podendo ser feito, em diversos casos, em uma única sessão, sem prótese provisória.
Sabemos que com o avanço da odontologia digital e a busca cada dia maior por padrões de qualidade superiores, muitos profissionais da área saberão o que é o CAD/CAM e adotarão o sistema, levando aos seus pacientes a chance de realizarem tratamentos mais eficazes, rápidos e com o melhor custo benefício.
Por isso, os dentistas que estão focados em unir tecnologia com um trabalho focado no bem-estar odontológico de seus pacientes deve seguir os padrões de qualidade cada vez mais altos da odontologia e migrar para o sistema CAD/CAM.

DOLPHIN PARA CIRURGIA ORTOGNÁTICA

DOLPHIN

3D Surgery
3D Surgery é uma ferramenta abrangente de planejamento de casos e apresentações que simula alterações esqueléticas e faciais do paciente em tempo real, além de geras guias cirúrgicos com precisão. Tudo que você precisa é um conjunto de dados 3D DICOM, os modelos virtuais e a foto frontal (opcional).
Você pode usar dados de CT de feixe cônico, espiral CT, e de outras fontes. Combine com exames intra-orais ou modelos eletrônicos para precisas cirurgia de modelo virtual. Junto com as outras características maravilhosas do Dolphin e é por isso Dolphin 3D é utilizado em todo o mundo.

Simples de aprender - Fácil de usar
Inicie com uma tomografia Cone Beam ou Helicoidal.
Em seguida, basta seguir o Assistente de Segmentação passo a passo para criar o paciente para a cirurgia virtual adequada.
Se você utiliza uma câmera facial 3D, o Dolphin pode processá-la; se não, Dolphin 3D Surgery pode tirar o máximo partido das suas fotografias clínicas (2D).

Tratamento
Planejamento Cirúrgico de fácil compreensão

Planejamento Cirúrgico de fácil compreensão

O coração do módulo 3D-Surgery do Dolphin é uma ferramenta de planejamento cirúrgico muito poderosa e abrangente chamada Treat.
Você pode planejar a partir de vistas laterais, de frente ou submento-vértice (SMV). Você tem acesso a muitas ferramentas de planejamento clínico e numérico úteis projetadas especificamente por e para cirurgiões, técnicos e pesquisadores.
Use essas ferramentas para produzir workups rápidos; Discussão interativa com outros especialistas; Ou um plano detalhado com guias cirúrgicos para a sala de cirurgia.

Geração de guias customizáveis

Geração de guias customizáveis
A ferramenta de Splint permite que você selecione a largura, espessura e outros parâmetros do guia com base em seus planos de tratamento.

Crie um guia intermediário para posicionar a maxila ou mandíbula com base na sua ordem de operação preferida. E, em seguida, crie um guia final. Todos os arquivos de dados de splint são gerados no formato padrão da indústria .STL, para impressão física no laboratório de sua escolha, ou mesmo em sua própria impressora 3D no escritório.

Geração de guias customizáveis 2


Limpeza e sobreposição

Esculpe e remova qualquer excesso de tecido em volta da maxila e mandíbula, e substitua os dentes gerados em baixa resoluçao de uma tomografia por um modelo dentário escaneado em alta resolução

Limpeza e sobreposição

Apresentação animada dos tratamentos

Apresentação animada dos tratamentos

A ferramenta Present usa o tratamento simulado para planejar em uma seqüência animada de configurações pré / pós-operação em todas as três dimensões.
Isso permite que você estude cuidadosamente nuances de tratamento detalhadas; Demonstre seu plano ao paciente; ou apresentação de caso de conduta para sua equipe cirúrgica.
Setup
Delimite a área geral das estruturas principais: Segmentos proximais, maxila e mandíbula.

Setup

Cortes
Segmente precisamente a maxila e mandíbula.

Cortes

Marcação de Pontos
Marque pontos essenciais, incluindo os existentes em análises cefalométricas.

Marcação de Pontos

Osteotomia
Faça uma osteotomia personalizada para cada caso/paciente.

Osteotomia

Cirurgia Ortognática: Como Funciona? Quais ...

O procedimento cirúrgico visa a fazer uma correção das alterações faciais e dar mais qualidade de vida para os pacientes. “Orto” vem de correto, e “gnatos” significa maxilares. As melhorias vão além da estética: a mordida do paciente também melhora. Confira mais sobre o assunto.
Esse procedimento ajuda a obter o equilíbrio anatômico do rosto.

Como funciona a cirurgia ortognática?
• Ela busca o equilíbrio anatômico da face.
• É indicada quanto o aparelho ortodôntico não consegue reparar um problema.
• Corrige deformidades ocasionadas por anomalias.
• O trabalho tem início com a ortodontia, antes de ser encaminhado para a cirurgia.
• São feitos exames detalhados para avaliar o problema do paciente.
• Pacientes a partir de 17 anos de idade podem realizá-la.

Embora seja desconhecido por muitas pessoas, o procedimento é simples. Toda a cirurgia é realizada na parte interna da boca, o que não apresenta chances de cicatrizes.
Cada caso é um caso, mas, no geral, o paciente pode ter alta no dia seguinte. O pós-operatório é totalmente orientado pela equipe, para que a pessoa se estabeleça o mais rápido possível e sem qualquer prejuízo.
As vantagens da cirurgia são inúmeras. O paciente pode ter uma mastigação melhor e até a sua digestão irá ser beneficiada. Tudo porque a qualidade da mordida nos alimentos influencia na forma como eles são digeridos.
A função respiratória é outra beneficiada pelo procedimento, além da fonação.
Esteticamente falando, um maxilar que é diferente do outro recebe uma correção importante, o que manterá os dois equilibrados.
Nenhum mais proeminente do que o outro. Esse é um resultado que eleva a autoestima do indivíduo.

Quais são os riscos?
A cirurgia apresenta riscos similares a outras de mesmo segmento. Na verdade, é importante que sejam feitos todos os exames necessários antes de considerar o paciente apto para o procedimento.
Como qualquer paciente, esse indivíduo deve buscar informações sobre a equipe que fará a cirurgia e como será o procedimento, além do pós-operatório.
Por não ser uma cirurgia de emergência, há um tempo para que o profissional também se certifique de que é o melhor momento para realizá-la.
Quanto a dor durante o procedimento, não existe. Toda a cirurgia é feita sob o efeito da anestesia geral.
Se você deseja fazer esse tipo de cirurgia de correção, converse com o seu ortodontista ou cirurgião bucomaxilo antes de mais nada sobre essas informações. Ele poderá esclarecer as dúvidas iniciais e te encaminhar para um especialista no assunto.
Você tem algum problema bucal? Não tenha vergonha de procurar por esclarecimentos e contar sobre o seu problema.
A cirurgia tem como objetivo principal recuperar e oferecer qualidade de vida e conforto para os pacientes submetidos a ele.
Esperamos ter ajudado no seu primeiro passo para a recuperação com a cirurgia ortognática. Compartilhe as informações!