A Bitfab colaborou com um dos projetos de impressão 3D mais avançados da medicina em Espanha: o laboratório de impressão 3D do Hospital Gregorio Marañón, em Madrid, hoje Unidade de Planificação Avançada e Manufatura 3D (UPAM3D). Este artigo, escrito em 2019, conta como o laboratório trabalhava e que tipo de casos se resolviam lá.
E repito-o sempre, o mérito não é meu embora goste de falar sobre o projeto: Rubén e José são os médicos que o criaram, e vais ouvir falar deles no artigo.
A variedade de projetos de impressão 3D médica que se fazem lá é enorme: biomodelos e guias fabricados diretamente para os médicos, que depois os usam para comunicar, operar, testar novas técnicas… tudo isto em casos clínicos reais, ajudando doentes reais.
📖 Resumo
O que é o FabLab do Marañón (hoje UPAM3D)?
O FabLab do Marañón é um laboratório de impressão 3D integrado no Hospital, ao qual os médicos recorrem diariamente para resolver os seus problemas de assistência com impressão 3D. Assistência significa ajudar diretamente os doentes com modelos completamente personalizados, embora também se façam modelos de investigação, simulação, docência… para projetos inovadores dentro do Hospital.
Quem o montou?
O FabLab do Marañón é um projeto fundado por Rubén Pérez-Mañanes e Jose Antonio Calvo Haro e que existe há muitos anos. São dois cirurgiões ortopedistas oncológicos, que viram as possibilidades que tinha a impressão 3D desktop dentro de um Hospital e iniciaram o projeto com os seus próprios meios.
Podes encontrá-los e acompanhá-los nas suas redes sociais:
Pelo laboratório já passaram outros engenheiros, como o Guillermo Rodríguez, que apresentou o projeto nesta palestra no T3chFest em 2017, e alunos de graduação e pós-graduação de diferentes universidades de Madrid que lá se formam em impressão 3D biomédica.
O fluxo de trabalho do Hospital Gregorio Marañón
Como se imprime o caso típico no laboratório do Hospital? Este era o fluxo de trabalho e os programas usados em cada fase. Verás que são muitas ferramentas grátis e livres e impressoras desktop: a filosofia do laboratório é aberta e procura tornar a impressão 3D na medicina muito mais acessível, com soluções desktop ao alcance de todos:
- Comunicação. Normalmente o médico (principalmente cirurgiões de todas as especialidades) vai ao laboratório com o caso que quer imprimir, para que o necessita, que tipo de produto quer imprimir (biomodelos, guias cirúrgicos, talas, instrumental, projetos de investigação…). É uma oportunidade incomparável de estar em contato direto com os médicos, que é a vantagem do laboratório de impressão 3D estar integrado diretamente no Hospital.
- Imagem médica. O ponto de partida dos casos é a imagem médica, em formato DICOM: uma TAC, uma ressonância magnética, etc.
- Segmentação. A segmentação é a passagem da imagem médica, que vem por camadas, a um ficheiro 3D que se possa imprimir, modificar, visualizar… Para isso usam-se o 3D Slicer (livre e grátis), o Horos (livre e grátis) ou soluções proprietárias como o Advanced Visualization Workspace da Philips (antes IntelliSpace Portal).
- Modelagem 3D. As malhas geradas pelos programas de segmentação nem sempre se podem imprimir diretamente; muitas vezes é necessário tratá-las para melhorar a possibilidade de impressão ou para modificá-las. Para isso usa-se o Meshmixer, um software gratuito da Autodesk. Se há que fazer guias cirúrgicos, é imprescindível: com ele criam-se modelos de corte para que o cirurgião corte exatamente onde planeou previamente em 3D.
- Laminação. A laminação das peças faz-se com o Cura da UltiMaker e o PreForm para as impressões em resina.
- Impressão. Na altura, o laboratório contava com impressoras desktop profissionais, máquinas simples, mas poderosas, que permitem produzir peças todos os dias a um custo razoável: Ultimaker (2, 3 e S5), Witbox 2 e a Form 2 da Formlabs para as peças de resina.
- Publicação de todos os casos. A filosofia do FabLab é aberta, assim que todos os casos são partilhados no Twitter e Linkedin. Podes vê-los tu mesmo na conta de twitter do laboratório.
O que se faz no laboratório? Exemplos de aplicação da impressão 3D em medicina
Biomodelos
Os biomodelos são peças impressas em 3D a partir da segmentação de imagens, modelos anatómicos das partes dos pacientes que interessa visualizar ou ter fisicamente nas mãos.
Para que servem os biomodelos? Cumprem funções de:
- Comunicação entre os médicos que planificam os tratamentos e as cirurgias.
- Comunicação com os pacientes
- Planificação cirúrgica, ensaios… verificar se o instrumental pode aceder à zona a ser operada, escolher o tamanho da prótese antes de operar, pré-dobrar as placas antes de colocá-las no paciente, etc.
Simulação e docência
Um caso de simulação muito interessante é o modelo que se fez para o Dr. Javier Río, uma aorta completa impressa em TPU (flexível) e PVA (solúvel) para que pudesse ensaiar uma nova técnica cirúrgica.
Também na docência, o Dr. Juan de León projeta modelos de corações para um curso de diagnóstico de cardiopatias em fetos mediante ecografias.
Guias cirúrgicos
Guias cirúrgicos são modelos para orientar cortes e punções durante a cirurgia. Fabricam-se em materiais biocompatíveis com impressoras de resina e utilizam-se principalmente em intervenções para extirpação de tumores, pois permitem planificar a operação 3D previamente e cortar com precisão para remover a menor quantidade possível de tecido saudável.
Navegação e realidade aumentada
Um dos campos onde o Marañón é pioneiro junto com a Universidade Carlos III é na navegação de operações e em realidade aumentada. Usam-se marcadores anatómicos (que se encaixam numa posição fixa sobre o paciente) e câmaras à volta da sala de cirurgia para se guiarem em 3D durante a cirurgia durante casos complexos, como a resseção (extração) de tumores pélvicos:
Gostaste do artigo?
Como viste, o trabalho que se faz no Marañón é de ponta em impressão 3D em medicina. Na sua conta de Twitter podes ver muitas outras aplicações da impressão 3D médica.
E se gostaste deste artigo, partilha-o!