A Impressão 3D (ou Manufatura Aditiva) está transformando a ortopedia ao permitir um nível de personalização e precisão inédito no planejamento e execução de procedimentos cirúrgicos complexos. Essa tecnologia se insere no fluxo de trabalho do cirurgião, desde a aquisição da imagem até a confecção de dispositivos médicos, promovendo maior segurança, previsibilidade e resultados otimizados para o paciente.
O processo começa com a aquisição de imagens de tomografia computadorizada (TC), que são essenciais por fornecerem dados tridimensionais detalhados da estrutura óssea do paciente. Esses arquivos de imagem (geralmente em formato DICOM) são então submetidos a um software especializado para a etapa de segmentação e modelagem. Neste ponto, o osso ou articulação de interesse é isolado digitalmente dos tecidos moles circundantes, criando um modelo 3D virtual preciso da anatomia do paciente. Essa representação digital fiel serve como a base para o planejamento cirúrgico minucioso.
Com o modelo 3D virtual, este serve de modelo para impressão do modelo ósseo. Assim o cirurgião pode realizar uma simulação pré-operatória completa tanto no ambiente digital quanto em simulação cirúrgica com osso impresso. Essa simulação permite antecipar e resolver desafios que surgiriam apenas na mesa de cirurgia. É possível ensaiar a redução de fraturas complexas, determinar o local e o ângulo ideais para a realização de osteotomias (cortes cirúrgicos no osso), e definir com exatidão o posicionamento de implantes ou o alinhamento de uma prótese (como as de quadril ou joelho). A partir desse planejamento com osso virtual e o modelo ósseo impresso em 3D, são criados e impressos guias cirúrgicos personalizados que garantem a transferência da precisão do plano digital para a sala de operação, orientando cortes e perfurações com máxima fidelidade.
Uma das aplicações mais disruptivas é o uso da impressão 3D em metal (como titânio ou cromo-cobalto) para o desenvolvimento e produção de implantes ortopédicos personalizados. Utilizando técnicas como a Fusão por Feixe de Elétrons (EBM) ou Laser, é possível criar implantes sob medida que se encaixam perfeitamente na anatomia única do paciente, especialmente em casos de grandes defeitos ósseos ou deformidades raras. Além do ajuste anatômico superior, a tecnologia permite a criação de estruturas de superfície porosas que promovem melhor osteointegração (adesão do osso ao implante), potencializando a durabilidade e o sucesso do procedimento a longo prazo.
Figura 1: Fotos de um modelo ósseo impresso em 3D de uma fratura do côndilo femoral lateral submetido a simulação cirúrgica com implante personalizado impresso em 3D em Titânio e fixado ao modelo ósseo para conferência da adaptação da placa ao osso.
Referência:
Mendonça C.J.A. Desenvolvimento de implante ortopédico para o tratamento da fratura de Hoffa utilizando tecnologia CAD/CAE/CAM: proposta de um novo método de fixação. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.
Mendonça C.J.A., Guimarães R.M.D.R., Pontim C.E., Gasoto S.C., Setti J.A.P., Soni J.F., Schneider Jr B.: An Overview of 3D Anatomical Model Printing in Orthopedic Trauma Surgery. J Multidiscip Healthc.16: 875-887, 2023.
Mendonça C.J.A., Setti J.A.P.:3D Printing in Orthopedic Surgery. In: Canciglieri Junior O, Trajanovic, MD (eds) Personalized Orthopedics. Springer, Cham. 375-414, 2022.
Mendonça C.J.A., Gasoto S.C., Belo I.M., Setti J.A.P., Soni J.F., Schneider Jr B.: Application of 3D Printing Technology in the Treatment of Hoffa’s Fracture Nonunion. Revista Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. 58: 02; 303-312, 2022.