A especialista em impressão 3D, Stratasys Ltd., anuncia aprimoramentos em sua impressora 3D J750 Digital Anatomy™ com recursos avançados para impressão de modelos de ossos que não apenas parecem reais, mas são biomecanicamente realistas, e embasados por pesquisas clínicas. A nova atualização do software permite que os sistemas imitem estruturas ósseas porosas, tecido fibroso e ligamentos, para que os profissionais médicos possam criar modelos que se comportam exatamente como o osso humano.
A impressora J750 Digital Anatomy foi apresentada pela primeira vez há um ano, com foco inicial em simular tecidos cardiovasculares moles, como coração e vasos sanguíneos, usando um software de anatomia digital poderoso e materiais especiais, como o GelMatrix™ e o TissueMatrix™.
Desde então, a tecnologia tem ajudado hospitais a melhorarem a preparação cirúrgica, assim como os fabricantes de dispositivos médicos a realizarem testes com seus produtos e treinarem melhor os profissionais da saúde. Agora, com a atualização e recursos de software aprimorados, a impressora J750 Digital Anatomy consegue trazer todos os benefícios da tecnologia para as aplicações ortopédicas, utilizando o material BoneMatrix™.
“Acreditamos que uma preparação melhor leva a melhores resultados clínicos”, afirma Osnat Philipp, vice-presidente da Unidade de Saúde da Stratasys. “As propriedades mecânicas dos ossos são fundamentais para a capacidade de nossos esqueletos de suportar o movimento, fornecer proteção para os órgãos vitais e, em última análise, afetar nossa qualidade de vida. Ser capaz de imprimir modelos em 3D biomecanicamente precisos e exclusivos para cada paciente é fundamental para essa preparação”.
Apesar da alta demanda por modelos de ossos, todas as opções até hoje disponíveis no setor tiveram sérias deficiências. Tanto a indústria médica tradicional, que utiliza ossos humanos de cadáveres, quanto as soluções em impressão 3D passadas, se mostraram inadequadas.
O osso humano, por exemplo, é caro, difícil de se achar e com as características necessárias para patologias específicas, como tumores, ou compatibilidade etária. Mesmo os modelos de ossos fabricados disponíveis no mercado também não atendem necessidades específicas de cada paciente. E as soluções de impressão 3D tradicionais, por sua vez, não são biomecanicamente realistas.
Em contrapartida, os profissionais da saúde podem esperar um feedback tátil muito mais realista dos modelos impressos pela J750 Digital Anatomy, seja inserindo um parafuso, perfurando ou serrando um osso. Além disso, cada modelo pode ser criado a partir de um escaneamento real do paciente.
Modelos impressos em 3D do crânio e da coluna vertebral para workshops de treinamento de médicos, por exemplo, permitem que os profissionais possam cortar e parafusar os ossos, conta uma diretora médica de um hospital infantil na Flórida, que tem focado na utilização de simulações de última geração para transformar o treinamento e a educação pediátricos. “As oportunidades parecem infinitas, porque os médicos podem simular a operação antes de seguir para a cirurgia real. Isso diminuirá o tempo cirúrgico, a morbidade e a mortalidade, e ajudará a diminuir o tempo de anestesia, o que é melhor para o desenvolvimento do cérebro”, conta a médica.
Embora a impressora 3D por si só já seja uma tecnologia de ponta, é o software da J750 Digital Anatomy que libera todo o seu poder. Para isso, mais de 100 predefinições sofisticadas foram desenvolvidas e refinadas ao longo de anos de testes especializados, em parceria com os principais centros médicos acadêmicos e hospitais em todo o mundo.
Discos intervertebrais, por exemplo, podem ser impressos com características normais ou degeneradas. As articulações entre as vértebras, por sua vez, podem ser impressas em vários graus de rigidez. A estrutura mais densa do osso do crânio, por outro exemplo, é impressa diferente dos ossos em geral. Já os ossos longos podem ser impressos com diferentes quantidades de medula óssea. Além disso, diferentes combinações de materiais são produzidas em um nível de voxel 3D para garantir as propriedades biomecânicas corretas.
Pesquisadores do Laboratório de Mecânica Computacional e Biomecânica Experimental da Universidade de Tel Aviv, em Israel, realizaram uma avaliação clínica das características dos modelos ósseos impressos em 3D pela J750 Digital Anatomy, focando, especificamente, em quão precisamente eles replicam a força de tração e de torque usando parafusos corticais e esponjosos. O estudo, realizado em 2020, concluiu que a força de tração dos parafusos ortopédicos nos modelos impressos em 3D teve uma resposta háptica semelhante à do osso de cadáver humano.
Um segundo estudo conduzido este ano por pesquisadores do Laboratório de Engenharia e Ciência de Materiais do Technion Institute of Technology, também em Israel, demonstrou a precisão mecânica de modelos de coluna impressos em 3D em comparação com a coluna de cadáveres. O estudo foi capaz de demonstrar que os modelos de vértebras lombares impressos em 3D, pela J750 Digital Anatomy, representavam com precisão a amplitude de movimento em comparação com a literatura publicada sobre colunas vertebrais humanas.
Mais informações sobre a impressora 3D Anatomy Digital estão disponíveis online.
