Contribuições da engenharia reversa e produção de modelos 3D para o ensino médico

Abstract

O uso da impressora 3D na prática médica tem aumentado, sendo uma inovação que auxilia positivamente o processo de ensino-aprendizagem, envolvendo a aprendizagem visual e cinestésica. O presente estudo descreve o uso da engenharia reversa na produção de modelos 3D e sua aplicabilidade no contexto de ensino-aprendizagem médico. Trata-se de uma revisão integrativa da literatura realizada a partir de buscas nas bases de dados PubMed, LILACS, SciELO e Google Acadêmico, utilizando os descritores “Educação Médica”, “Impressão Tridimensional” e “Desenho Assistido por Computador”. A engenharia reversa proporciona a obtenção de modelos CAD (computer aided design) de objetos a partir de dados de exames de imagem, obtendo-se um desenho técnico com muito detalhe, o que resulta em peças impressas por impressora 3D altamente realistas. As peças 3D podem ser empregadas no estudo de Anatomia Humana, em casos clínicos e cirúrgicos. A aplicabilidade desses modelos já é observada ao redor do mundo e no Brasil. As peças permitem melhor compreensão de pontos anatômicos complexos, doenças e sua relação com o tratamento, além de variações anatômicas. No contexto do ensino-aprendizagem médico, a engenharia reversa pode ser inserida nas aulas práticas, para que o estudante possa manipular os exames de imagem e reproduzir as peças em 3D e recursos digitais, cada vez mais inseridos no mundo globalizado. Portanto, existe grande oportunidade de crescimento para o curso de medicina que faz uso das peças 3D, tendo como grandes aliados o baixo custo e a alta precisão anatômica da impressão por engenharia reversa.

Impressão 3D no ensino de anatomia das doenças cerebrovasculares

“…A impressão tridimensional é um importante objeto de estudo das ciências relacionadas a tecnologia. O rápido desenvolvimento da tecnologia relacionada a impressão 3D resultou na criação de computadores e softwares altamente especializados, os quais, a partir de exames de imagem, como Tomografia Computadorizada (TC), Ressonância Magnética (RM) ou Ultrassonografia (USG) são capazes de produzir modelos extremamente nítidos e realistas das estruturas anatômicas representadas nas imagens (Araujo et al, 2021;Duarte et al, 2021;Louredo et al, 2021).…”

Uso de prototipagem rápida ou manufatura aditiva para estudos de casos clínicos e planejamento de técnica cirúrgica utilizando modelos 3D

“…O Nylon também tem sido utilizado na impressão 3D, um material resistente e flexível que proporciona bom acabamento. Outra questão presente no mercado ainda é a pequena variedade de cores disponíveis desses materiais e, muitas vezes a necessidade da capacitação em design e em processos produtivos para a criação e desenvolvimento dos objetos utilizando a engenharia reversa e fotogrametria (Rodrigues et al, 2017;Jones, 2019;Araujo et al, 2021;Duarte et al, 2021).…”

Impressão 3D de peças anatômicas como ferramentas de educação e auxílio na prática clínica

“…Essa técnica pode ser utilizada na medicina regenerativa e na reprodução de peças anatômicas mais detalhadas, as quais podem ser úteis na preparação pré-operatória e no ensino da anatomia, entre outras utilidades (Duarte et al, 2021). É um processo caracterizado pela criação de objetos físicos a partir de sua representação geométrica em um arquivo digital, pela adição sucessiva de diferentes materiais (Araujo et al, 2021).…”

“…Um scanner 3D geralmente trabalha com a técnica de triangulação, se movimenta no plano X e Y através de comandos numéricos e, depois de finalizada a varredura do objeto a ser digitalizado, é obtido o mapeamento da superfície (Duarte et al, 2021). Assim, é gerada a malha tridimensional que é convertida em um modelo 3D (Araujo et al, 2021). Os digitalizadores tridimensionais, ou scanners, tradicionalmente utilizados no mercado são por sistema a laser, por luz branca ou por fotogrametria (Prim et al, 2018;Duarte et al, 2021).…”