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Medicina do Futuro. Agora é possível gerar modelos físicos de fetos

Segundo artigo no site da CBR ( Colégio Brasileiro de Radiologia e Diagnóstico por imagem) o desenvolvimento tecnológico na obtenção e visualização de imagens 3D por meio de técnicas não invasivas trouxe grande avanço na medicina facilitando o diagnóstico de anomalias fetais. Em geral, duas modalidades de exames são usadas para obter imagens da cavidade uterina durante a gravidez: a ultrassonografia e a ressonância magnética .






MATERIAIS E MÉTODOS

Este estudo avaliou 31 gestantes no período de janeiro de 2008 a dezembro de 2014. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto Fernandes Figueira (IFF/Fiocruz). Todas as pacientes envolvidas foram submetidas a US3D isoladamente ou US3D associada à RM, com intervalo de até um dia entre os exames (Tabela 1). A RM foi utilizada em associação com a US3D em todos os casos de suspeita de malformação fetal vista previamente pela US. Toda a reconstrução 3D para prototipagem foi realizada no Instituto Nacional de Tecnologia e no Núcleo de Experimentação Tridimensional da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

tabela-1



Os critérios de inclusão foram: gestação única ou múltipla com idade gestacional estabelecida por US realizada até 16 semanas de gestação e/ou data precisa do último período menstrual em mulheres com história de ciclos regulares; fetos com suspeita de anormalidade ou malformados identificados previamente pela US.

Todas as pacientes tinham idade mínima de 18 anos e foram avaliadas entre 22 e 37 semanas de gestação, sendo algumas reagendadas para um segundo exame, de acordo com a necessidade de cada caso. Os exames de US e RM foram realizados e acompanhados por dois profissionais – um especialista em ginecologia, obstetrícia e medicina fetal e outro especialista em radiologia.

Os equipamentos usados para as avaliações ultrassonográficas foram o Voluson 730 e o Voluson E8 (GE Medical Systems Kretztechnik; Zipf, Áustria), com transdutor transvaginal e transabdominal de 4–8 MHz. O exame de RM foi realizado em aparelhos de 1,5 T Magnetom Avanto e Aera (Siemens Healthcare; Erlangen, Alemanha). As pacientes foram posicionadas em decúbito dorsal ou decúbito lateral esquerdo, de acordo com a posição em que se sentiram mais confortáveis, iniciando-se a introdução no aparelho pelos pés, no intuito de diminuir a sensação de claustrofobia. Foi utilizada bobina de superfície posicionada sobre o abdome da gestante, com o seguinte protocolo: sequências pesadas em T2 HASTE (tempo de repetição [TR]: 140 ms; tempo de eco [TE]: 140 ms; field of view [FOV]: 300–200 mm; gap: 0; matriz: 256 × 256 mm; cortes de 4 mm de espessura; tempo de aquisição: 18 s; 40 cortes nos planos axial, coronal e sagital do feto) e TrueFISP 3D volumétrico (TR: 3,02 ms; TE: 1,34 ms; FOV: 340 mm; matriz: 256 × 90–256 mm; cortes entre 1,0 e 1,6 mm; tempo de aquisição: 26 s; 96 a 196 cortes, dando preferência ao plano sagital do feto). O tempo total de exame não excedeu 40 minutos(1–3).

Em cinco casos de malformação do esqueleto fetal foram utilizados arquivos de TCs realizadas após a 30ª semana de gestação (Tabela 1). Estes arquivos foram obtidos por tomógrafo multislice de 64 canais Brilliance (Philips; Solingen, Alemanha) com os seguintes parâmetros: 40 mAs, 120 kV, 64 cortes por rotação, 0.75 pitch e 0,75 mm de espessura de corte. Isto corresponde a dose média de radiação de 3,12 mGy, produto dose-comprimento de 160,3 mGy.cm e dose efetiva de 2,40 mSv(4,5).

Para a construção do modelo físico com base na US3D, RM e TC, o primeiro passo foi criar o modelo virtual 3D do feto. As imagens geradas por US3D, RM e TC foram exportadas para uma estação de trabalho, no formato DICOM. Em seguida, a segmentação foi feita por um técnico de modelagem em 3D e supervisionada pelo médico responsável. Os fetos foram reconstruídos utilizando os cortes finos que, somados, geravam uma superfície 3D, sendo a informação dos tecidos moles obtida pela US3D e/ou RM, e quando utilizada a TC, o esqueleto apenas. A segmentação pela US3D foi realizada em todos os casos (Tabelas 1, 2 e 3). Foi utilizado o software Mimics v. 12 (Materialize: Leuven, Bélgica) para segmentação das imagens médicas, gerando ao final um modelo virtual nos formatos wavefront object e standard triangular language, este último direcionado para impressão 3D.

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O processo de reconstrução de fetos em modelos físicos utilizando imagens de US, RM e TC gerou patente com número de registro PI08090521.





RESULTADOS

Os modelos físicos gerados foram considerados satisfatórios em todos os casos (Figuras 1, 2, 3 e 4). O tempo médio de impressão e o custo para cada processo estão resumidos na Tabela 4.

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Figura 1. Caso 26. Feto portador de nanismo tanatofórico. US, RM, modelo físico e natimorto.

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Figura 2. Caso 18. Feto portador de trissomia 21. Modelo virtual e físico do corpo inteiro obtido por RM.

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Figura 3.Caso 29. Feto portador de agenesia radial esquerda e onfalocele. Modelo virtual e físico do corpo inteiro obtido por RM.

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Figura 4A.Caso 16. Feto de 25 semanas, portador de holoprosencefalia alobar com probóscide. Face obtida por US3D, RM e modelo físico com base na US.

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Figura 4B. Reconstrução 3D do corpo inteiro com base na RM e modelo físico.

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Figura 4C. Perfil fetal obtido por US3D e modelo físico. Notar a presença da probóscide (setas).

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Figura 4D. Polidactilia no pé identificada pela US3D, RM e modelo físico.

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CONCLUSÃO

As técnicas de segmentação e de reconstrução desenvolvidas para a modelagem fetal podem ser aplicadas para a construção de modelos virtuais e físicos obtidos da US, RM e TC, combinadas ou não.

Com base nos resultados deste estudo, acreditamos que os modelos físicos ajudarão, num futuro próximo, no estudo tátil e interativo de anormalidades complexas nas diversas disciplinas. Estas técnicas poderão ser também úteis para os futuros pais, ao recriar um modelo 3D com características físicas do feto, permitindo uma conexão emocional mais direta com a criança por nascer.

Fonte(s): http://rb.org.br/detalhe_artigo.asp?id=2777&idioma=Portugues

Acesse: www.prototipos3d.com.br e saiba mais sobre impressão 3D.

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