Saiba como é feito biomodelo 3D para auxiliar cirurgia de separação de crianças siamesas

Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, em Campinas (SP), possui programa voltado para aplicações médicas há duas décadas e imprimiu peça tridimensional das gêmeas Kiraz e Aruna. Saiba como é feito biomodelo 3D para auxiliar cirurgia de separação de crianças siamesas
Fica em Campinas, no interior de São Paulo, o centro de tecnologia que imprimiu um biomodelo 3D das gêmeas siamesas Kiraz e Aruna. O material feito a partir de imagens de tomografia será utilizado para auxiliar no planejamento da cirurgia de separação das meninas.
A impressão tridimensional feita pelo Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI Renato Archer) mostra a anatomia da parte óssea das siamesas, de como estão unidas pelo tórax, abdômen, bacia e membros inferiores, e também detalha o fígado compartilhado pelas irmãs.
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Responsável pelo procedimento que fará a separação, em data a ser definida, o cirurgião Zacharias Calil apresentou o biomodelo na Comissão de Saúde da Câmara dos Deputados, que permite à equipe uma ideia mais clara da estrutura das pacientes.
🔽 Entenda, abaixo, como o biomodelo foi produzido pelo centro, que desenvolve há pelo menos duas décadas um programa de tecnologias 3D para a saúde.
Siamesas Kiraz e Aruna, unidas pelo abdômen e bacia, passam por consulta em Goiânia, Goiás
Reprodução/Gabriel Botelho
As gêmeas e o pedido
As siamesas Kiraz e Aruna são de Igaraçu do Tietê (SP), mas serão operadas no Hospital Estadual da Criança e do Adolescente (Hecad), em Goiânia (GO).
Como parte do processo, foram submetidas, em outubro, a colocação de expansores de pele, uma vez que será necessário tecido para preencher partes do corpo das meninas após a separação.
E o biomodelo físico vai auxiliar na preparação da equipe para o procedimento multidisciplinar que pode levar até 18 horas no centro cirúrgico.
A elaboração da amostra tridimensional das gêmeas partiu de um pedido do médico à equipe por meio do Promed, programa que realiza impressões 3D a partir de imagens médicas trabalhadas no software InVesalius, desenvolvido na própria unidade, que é aberto e, inclusive, é adotado por outros países para apoiar o planejamento cirúrgico de alta complexidade.
A pesquisadora Paula Midori Kaneko, vinculada a Fiocruz e atuando no centro em Campinas, foi responsável pelo tratamento e elaboração do modelo para impressão, um processo que, graças a qualidade das imagens, levou apenas seis horas para ser desenvolvido.
“O primeiro passo é o recebimento da imagem e o médico identificar exatamente qual é a região de interesse. A tomografia vai ‘fatiando ao longo do corpo’, e é possível determinar a cada quantos milímetros vai tirar uma foto. Então, a gente pede para que seja entre 1 milímetro, porque quanto maior for essa qualidade, maior a fidelidade que vai chegar na hora do planejamento ou da própria cirurgia.”
Paula conta que foi a primeira vez que trabalhou em um caso envolvendo crianças siamesas, e explica que para que o biomodelo tivesse maior resistência mecânica para uso da equipe, foi feito, no tratamento do modelo tridimensional, reforços na estrutura, como entre as costelas, por exemplo.
Paula Midori Kaneko mostra a criação do biomodelo no computador antes da impressão no CTI Renato Archer, em Campinas (SP)
Estevão Mamedio/g1
Impressão 3D
Diferentemente das impressoras 3D que têm se popularizado nos últimos anos, o equipamento usado em Campinas para fabricar o biomodelo das siamesas usa a técnica de sinterização seletiva por laser (SLS, em inglês), em que a energia gerada pelo laser funde camadas de pó em áreas determinadas para criar uma peça.
Essa tecnologia permite a impressão de objetos com geometria complexa, como é o caso das siamesas, com detalhes da estrutura óssea do corpo humano, e até mesmo tecidos moles e órgãos.
Os objetos para a impressão são “fatiados” em camadas de 0,1 milímetro, ou seja, há a deposição do material nessa espessura, até a formação da peça.
“A gente usa uma camada de 0,1 milímetro, então é bem pequena, a resolução é garantida. A gente consegue garantir exatamente o que o modelo está propondo e conseguir transformar em qualquer peça imaginável”, explica Danilo Polly, bolsista da Fiocruz atuando no CTI Renato Archer.
Danilo Polly faz a inspeção e retirada do excesso de pó do biomodelo 3D das siamesas impresso no CTI Renato Archer, em Campinas (SP)
Estevão Mamedio/g1
No caso do biomodelo das siamesas, o processo levou 26 horas para ficar pronto.
Por conta da alta temperatura, em torno de 170º C, ainda é necessário um dia inteiro de espera para manipulação do material, retirando o pó que não foi fundido, e que pode ser reutilizado em outras impressões.
Atuando na área de impressão 3D do centro, Polly explica que para a produção da peça das siamesas, assim como em outras para fins médicos, o material utilizado é a poliamida 12, que suporta processo de autoclave para esterilização e pode, inclusive, ser usado em cirurgias.
Como funciona? 🤔
O processo de impressão 3D com a tecnologia SLS acontece dentro de uma câmara de construção, feito camada a camada. No caso da utilizada no biomodelo, cada uma de 0,1 milímetro;
O laser aquece o pó no ponto de fusão do material de acordo com a seção transversal do modelo 3D;
O pó que não é fundido pelo laser suporta a peça que está sendo construída, o que elimina a necessidade de estruturas de suporte;
O processo é repetido camada a camada até que a peça seja construída;
Após o esfriamento do material, a peça é retirada da câmara de impressão e transferida para uma estação de limpeza para retirada do excesso de pó.
Danilo Polly faz a inspeção e retirada do excesso de pó do biomodelo 3D das siamesas impresso no CTI Renato Archer, em Campinas (SP)
Estevão Mamedio/g1
Evolução contínua
O pedido do cirurgião das gêmeas siamensas pela impressão 3D não foi o primeiro que o CTI Renato Archer, vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), recebeu – são cerca de 7 mil atendimentos, sendo as maiores aplicações moldes e impressões usadas em cirurgias craniofaciais.
Pedro Yoshito Noritomi, chefe da Divisão de Tecnologias para Produção e Saúde do CTI Renato Archer, destaca o papel do Promed e enfatiza que o desenvolvimento no centro em Campinas é contínuo.
“O Promed é um projeto que a gente tem aqui dentro do nosso laboratório, do CTI Renato Archer, desde os anos 2000, desde desenvolvimento de software, protocolo, utilização desse tipo de equipamento de manufatura aditiva. A gente desenvolveu aqui, vem desenvolvendo e continua desenvolvendo. A gente sabe que o uso de tecnologia na área de saúde é algo que evolui continuamente (…) Então é muito importante ter um grupo de pesquisa sempre bastante atualizado, jovem, como a gente tem aqui hoje, que vai ser capaz de enfrentar esse tipo de desafio e entregar cada vez mais essa pesquisa para a inovação”, completa.
Equipe do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, em Campinas (SP), com biomodelo 3D de gêmeas siamesas
Estevão Mamedio/g1
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