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Tecnologia da informação
Impressão 3D na medicina veterinária
Os últimos anos foram marcados por avanços importantes em praticamente todos os campos da tecnologia. Os equipamentos usados no diagnóstico por imagem ficaram mais precisos e acessíveis, e os computadores ganharam poder de processamento e capacidade de armazenamento.
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Os softwares evoluíram significativamente, não só no campo da gestão de clínicas veterinárias, mas também no processamento de imagens, na análise de dados e na comunicação com os clientes.
Esse contexto contribuiu para o desenvolvimento de uma das mais importantes inovações tecnológicas na área da medicina veterinária: a impressão tridimensional. Essa tecnologia tem sido aplicada principalmente nas áreas da ortopedia e da cirurgia, na educação, no treinamento, na pesquisa e no fornecimento de medicamentos; contudo, as perspectivas do seu uso na medicina veterinária são ainda muito mais amplas.
A impressão 3D é um tipo de processo de fabricação no qual materiais como plástico ou metal são depositados em camadas para criar um objeto 3D a partir de um modelo digital. Esse método de fabricação aditiva tem a vantagem de fabricar objetos com geometria complexa de forma livre, o que é impossível usando os métodos tradicionais de fabricação.
O processo é relativamente simples: imagens obtidas a partir de exames de tomografia computadorizada, ressonância magnética ou ultrassom 3D são processadas por softwares específicos e geram modelos tridimensionais no formato de arquivos digitais. Esses arquivos são então enviados para uma impressora 3D, que finaliza o processo fabri
Depositphotos Inc.
Biomodelos de órgãos fabricados por impressoras 3D são usados no planejamento cirúrgico, em que o profissional pode avaliar diferentes técnicas cirúrgicas, reduzir o tempo de cirurgia e minimizar as complicações durante o período transoperatório
cando de fato a peça em alguns minutos.
Órteses personalizadas
As órteses são aparelhos externos usados para imobilizar ou auxiliar os movimentos dos membros ou da coluna vertebral de animais. A cadeira de rodas de apoio pélvico é o exemplo mais comum na medicina veterinária. Como há uma variação muito grande de tamanho e tipo físico entre os animais que necessitam desse tipo de equipamento, os veterinários têm adotado soluções personalizadas, criadas sob medida para cada caso, usando impressão 3D.
A tendência de aumento da adoção dessa estratégia, aliada à popularização dos equipamentos e à evolução dos materiais, aponta para uma queda dos custos. Além disso, abre mais um leque de possibilidades
de atuação do médico-veterinário, como um ramo da ortopedia ou da fisioterapia.
Planejamento cirúrgico
A tecnologia de impressão 3D tem sido usada para imprimir biomodelos em material plástico, usados pelo cirurgião para planejar previamente uma cirurgia de alta complexidade. As peças construídas a partir de imagens tomográficas permitem uma análise criteriosa e precisa dos processos ósseos e dos grupos musculares adjacentes à região de interesse.
Com essa análise em mãos, o cirurgião faz um planejamento cirúrgico prévio, avaliando diferentes técnicas cirúrgicas, selecionando o implante mais adequado e definindo sua posição. Assim, é possível reduzir o tempo de cirurgia e minimizar as complicações durante o período transoperatório.
Em recente artigo publicado no periódico Veterinary Surgery Journal 1 , os autores descrevem a aplicação da impressão tridimensional (3D) em cirurgia oral e discutem os benefícios dessa modalidade no planejamento cirúrgico, no treinamento de estudantes e na educação do cliente. Os pesquisadores concluíram tratar-se de uma excelente ferramenta, mas indicam algumas limitações, como o tempo necessário para produzir o modelo 3D. Dependendo do caso, foram necessárias de 18 a 24 horas para concluir o processo de impressão. No Brasil, o alto custo dos insumos representa desafio ainda maior.
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Implantes e próteses
Outro benefício da impressão 3D é a confecção de próteses e implantes feitos sob medida para cada situação, considerando as características e as dimensões do paciente. O médico-veterinário Rodrigo Rabello, mestre em ciências veterinárias nas áreas de anestesiologia e cirurgia em animais silvestres pela Universidade Federal de Uberlândia, foi um dos primeiros a usar a tecnologia em animais silvestres.
Rabello tornou-se conhecido após o caso da jabota Fred ter sido tema de uma reportagem exibida no Fantástico pela Rede Globo 2 em 2014. Fred teve uma perda completa do casco em decorrência de uma exposição a um incêndio. Após estabilizá-la clinicamente, Rabello estudou as possibilidades, discutiu o caso com colegas e definiu como objetivo fabricar um casco usando a impressão 3D.
A partir desse primeiro caso com a jabota Fred, Rabello teve a oportunidade de aprimorar a técnica, aplicando-a em outros pacientes, como tucanos, papagaios e araras.
No final de 2018, a dra. Michelle Oblak, da Faculdade de Veterinária de Ontário, ganhou visibilidade mundial após divulgar detalhes da cirurgia realizada para a retirada de um osteossarcoma multilobular no crânio de um cão da raça dachshund 3 . O tumor foi removido, e a área comprometida foi substituída por um implante de titânio.
Em junho de 2020, Oblak publicou um artigo na BMC Veterinary Research 4 , com o objetivo de consolidar um fluxo de trabalho e definir um cronograma para a fabricação aditiva de implantes de titânio indicados na cirurgia craniana. Segundo a autora, trata-se
A aplicação da impressão 3D na medicina veterinária é uma realidade, mostrando-se útil no planejamento cirúrgico e na confecção de órteses e próteses, mas as possibilidades são inúmeras e vão desde a fabricação de próteses personalizadas em titânio à fabricação de tecidos e órgãos vivos
do primeiro artigo científico sobre o fluxo de trabalho para a fabricação de aditivos metálicos para cranioplastia em medicina veterinária.
Bioimpressão 3D
O conceito de bioimpressão pode ser definido como a utilização de células e outros produtos biológicos na impressão por empilhamento para a montagem de tecidos e órgãos a partir da deposição de camadas auxiliada por computador.
A engenharia de tecidos é um campo emergente em que a ciência dos materiais e a biologia celular contribuem para tornar possível a implantação de tecidos biofabricados na medicina regenerativa. O objetivo final da bioimpressão é recapitular o processo natural de formação de tecido por células para montar arcabouços sintéticos que sejam capazes de imitar o microambiente natural do tecido.
Essa técnica vem sendo estudada com o objetivo de promover a regeneração tecidual, e diversos estudos estão sendo conduzidos com foco em tecidos como a cartilagem articular, os tendões e os tecidos muscular e ósseo. Trata-se de uma área de pesquisa relativamente nova e promissora, com grande expectativa de crescimento para os próximos anos.
Impressão de órgãos
Os avanços na área da bioimpressão têm motivado pesquisadores a explorar a possibilidade de imprimir órgãos vivos projetados. Um novo campo de pesquisa está se mostrando promissor: a engenharia de tecidos. Vários institutos de pesquisa ao redor do mundo já estão trabalhando nessa área, oferecendo esperança para preencher a lacuna entre a escassez de órgãos e as necessidades de transplante. No entanto, a construção de órgãos vascularizados tridimensionais (3D) continua sendo a principal barreira tecnológica a superar.
Em um recente artigo publicado no periódico Advanced Healthcare Materials 5 , Guifang Gao, pesquisador sediado na Universidade de Tecnologia de Wuhan, juntamente com cientistas de universidades da Alemanha e dos Estados Unidos, apresentam uma visão geral das abordagens de bioimpressão, dos desafios e das tendências atuais para a fabricação de órgãos vivos.
A tecnologia continuará promovendo avanços significativos na área da saúde, retirando médicos-veterinários da zona de conforto, forçando-nos a refletir sobre essas desafiadoras possibilidades e suas implicações éticas.
Referências
01-WINER, J. N. ; VERSTRAETE, F. J. M. ; CISSELL,
D. D. ; LUCERO, S. ; ATHANASIOU, K. A. ; ARZI,
B. The application of 3-dimensional printing for preoperative planning in oral and maxillofacial surgery in dogs and cats. Veterinary Surgery, v. 46, n. 7, p. 942-951, 2017. doi: 10.1111/vsu.12683. 02-G1. Jabuti recebe prótese de casco feita em impressora 3D após incêndio. G1, 2015. Disponível em: <http://g1.globo.com/fantastico/noticia/2015/07/ jabuti-recebe-protese-de-casco-feita-em-impressora-3d-apos-incendio.html>. Acesso em 12 de agosto de 2020. 03-UNIVERSITY OF GUELPH. 3-D printing research opens new possibilities for cancer surgeries, Ontario Veterinary College, 2018. Disponível em: <https:// ovc.uoguelph.ca/news/3-d-printing-research-opens- -new-possibilities-cancer-surgeries>. Acesso em 12 de agosto de 2020. 04-JAMES, J. ; OBLAK, M. L. ; ZUR LINDEN, A. R. ;
JAMES, F. M. K. ; PHILLIPS, J. ; PARKES, M. Schedule feasibility and workflow for additive manufacturing of titanium plates for cranioplasty in canine skull tumors. BMC Veterinary Research, v. 16, n. 180, p. 1-8, 2020. doi: 10.1186/s12917-020-02343-1. 5-GAO, G. ; HUANG, Y. ; SCHILLING, A. F. ; HUB
BELL, K. ; CUI, X. Organ bioprinting: are we there yet? Advanced Healthcare Materials, v. 7, n. 1, 2018. doi: 10.1002/adhm.201701018.
Marcelo Sader
Consultor em TI para o mercado veterinário NetVet Tecnologia para Veterinários
