06 / Junho / 2019

Novos usos para impressão 3D via sistema PACS

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Possibilidades de aplicação na Saúde vão de simulação de cirurgias até reprodução de órgãos para transplante, que, conforme especialista, estão próximos de se tornar realidade

 

A impressão 3D pode fazer uso das imagens armazenadas pelo Sistema de Arquivamento e Comunicação de Imagens (Picture Archiving and Communication System - PACS) para inúmeras aplicações na Saúde. Mais conhecida por sua capacidade de criar próteses de baixo custo, a técnica vem sendo refinada e já permite outros tipos de usos, como a construção de protótipos para treinamento de equipes antes de procedimentos cirúrgicos de alto risco.

Um exemplo ocorreu em 2019 no Belfast City Hospital, na Irlanda do Norte. Uma jovem mãe de 22 anos precisava de um transplante de rim e seu pai se apresentou para doar. Os órgãos eram compatíveis, mas o homem tinha um tumor benigno no rim, visualizado pela tomografia. A agilidade cirúrgica de retirar, extrair o tumor e implantar o rim na paciente, no entanto, exigiria uma destreza incomum. A partir do modelo 3D gerado pela tomografia, então, os médicos produziram uma cópia em tamanho real do rim. Com ela, ensaiaram, combinaram e propuseram soluções para tudo o que poderia dar errado. A cirurgia foi um sucesso. 

Bruno Aragão, médico radiologista e especialista em impressão 3D, destaca que a grande vantagem dos biomodelos em casos como o do Belfast City Hospital é permitir que a equipe cirúrgica se familiarize com a anatomia, simulando os procedimentos antes da cirurgia. Ela ainda permite que sejam escolhidos os tamanhos e tipos de materiais que serão usados, como parafusos, placas, pinças, pois os modelos em escala real permitem que se treinem os encaixes. “Aumento da confiança e redução de tempo cirúrgico são benefícios muito relatados nos artigos científicos sobre a prática”, destaca.  

Aragão explica que a técnica, também conhecida como biomodelo, depende de algumas etapas. Em primeiro lugar, é necessário manipular as imagens seccionais de uma tomografia computadorizada para selecionar a região ou órgão a ser representado em 3D. Essa etapa depende tanto de conhecimentos  anatômicos quanto de familiaridade com recursos gráficos. “Existem softwares específicos que permitem a realização desta segmentação e que exportam a área selecionada em um formato de arquivo gráfico passível de impressão 3D, mas cada vez mais esta funcionalidade vem sendo incorporada pelo PACS.” 

A qualidade das imagens armazenadas no sistema, além da funcionalidade de visualização 3D, permitem a ampliação da noção sensorial de profundidade das relações anatômicas entre ossos, tecidos e outras estruturas. Com a integração do PACS ao banco de dados do Sistema de Informação em Radiologia (Radiology Information System, o RIS), é possível ter um registro único do paciente em questão, o que torna o uso da técnica mais assertivo ao ser combinado a outros dados clínicos. 

O método também pode ser utilizado na reprodução de cartilagens e ossos. A descoberta foi feita na Alemanha, onde pesquisadores desenvolveram fragmentos de células-tronco que poderiam ser diferenciadas entre cartilagens e ossos. Elas cresceram no meio de uma solução, assim como qualquer outra célula. Em cima do modelo virtual do osso disponível no sistema de arquivamento de imagens, pode-se desenhar uma peça que se encaixa de maneira única na anatomia óssea humana, além de permitir a definição de planos de corte ou direções da furação no momento do implante. Com isso o procedimento é executado de forma fiel, reduzindo tempo e ampliando a segurança do paciente

A impressão 3D também é aliada dos estudos do câncer. Pesquisadores da Harvard University Medical School, nos Estados Unidos, utilizaram um sistema para imprimir células neoplásicas em um gel. Elas foram colocadas em uma placa de Petri,  cresceram e puderam ser utilizadas em pesquisas com as mesmas características de um câncer desenvolvido no corpo humano. 

Com os inúmeros avanços da era da Saúde Digital, a expectativa dos especialistas em relação à impressão de órgãos para transplante é bastante positiva. De acordo com Aragão, as bases técnicas já estão desenvolvidas. “Vários pesquisadores produziram órgãos rudimentares em miniatura a partir de células do próprio paciente e de modelos de exames armazenados no PACS. O grande desafio é amadurecer os protocolos para garantir reprodutibilidade e fabricar estruturas complexas em escala real. Mas é uma questão de tempo”, garante.