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2025-04-22Aplicações Médicas de Impressão 3D - Projeto de Simulação de Cirurgia Cervical com Modelo Traqueal
Contexto do Projeto
O Hospital xxxxx entrou em contato conosco para criar um modelo preciso de impressão 3D de órgãos para um paciente que estava prestes a undergo uma cirurgia traqueal complexa. Devido à fusão das vértebras traqueais e à formação de osteófitos, a estrutura da via aérea foi afetada, impossibilitando ao anestesiologista realizar a intubação traqueal. O hospital forneceu-nos um raio-X computadorizado (Tomografia Computadorizada - TC) da coluna cervical do paciente e pediu que exibíssemos todos os detalhes da tomografia através do modelo para simulação pré-operatória.
Requisitos do Projeto
Além disso, o hospital exigiu que usássemos materiais de borracha mole para a traqueia e materiais rígidos para o modelo da coluna cervical, a fim de reproduzir a situação real do paciente o máximo possível. Ao mesmo tempo, a cor da traqueia deve ser diferenciada da da coluna cervical para facilitar a identificação.
Explicação:
Análise Preliminar
Como se trata de um projeto médico, importamos os dados da tomografia computadorizada (TC) e da ressonância magnética nuclear (RMN) para um software profissional de impressão médica 3D, a fim de selecionar e converter as imagens em modelos sólidos.
Com auxílio do software, separamos a coluna vertebral e a traqueia do paciente. A parte da coluna vertebral que precisa ser impressa diretamente em 3D é marcada em laranja, enquanto a parte da traqueia que precisa ser fabricada separadamente é marcada em cinza.
No software, podemos ver claramente a localização e a extensão das lesões esofágicas do paciente.
Após o término do trabalho de análise preliminar, nosso operador de impressora adicionou os suporte necessários no software de slicing para impressão 3D. Esse modelo é muito complexo. A adição apropriada de suportes pode aumentar a estabilidade da impressão, evitar qualquer colapso da estrutura e também ajudar na precisão da impressão. Esse projeto exige alta detalheza e precisão, mas concluímos a tarefa eficientemente usando software profissional. Os suportes marcados em vermelho na figura acima serão removidos no pós-processamento.
Impressão na máquina
Em seguida, entramos na fase de impressão. Neste projeto, os detalhes do modelo impresso deveriam ser altamente consistentes com a tomografia computadorizada (TC), o que é extremamente difícil de ser alcançado com processos tradicionais. No entanto, com a ajuda da nossa equipe HXC de engenheiros qualificados, cada detalhe foi replicado perfeitamente.
Pós-processamento
Após a impressão, removemos cuidadosamente o modelo da plataforma e o limpamos com álcool. Em seguida, precisamos remover os suportes. Na segunda foto acima, ainda é possível ver a estrutura de suporte do modelo. No entanto, a foto à direita mostra que, após nosso pós-processamento cuidadoso, mais nenhum suporte adicional é visível, e o cliente ficou muito satisfeito com o resultado final da impressão.
Explicação:
Moldagem por vácuo para fabricação de mangueira esofágica
Ao contrário do material rígido do modelo da coluna vertebral, o hospital solicitou que a traqueia fosse feita de material de borracha mole. Para atender aos requisitos do cliente, primeiro imprimimos o modelo da traqueia, em seguida, escaneamos os dados através de nosso scanner 3D e enviamos ao hospital para confirmação da precisão.
Após a confirmação da precisão pelo hospital, usamos a moldeagem por vácuo para fabricar o modelo final da traqueia. O modelo impresso em 3D deve ser perfeito, pois qualquer defeito será transferido para o molde. Ao usar a moldeagem por vácuo aqui, podemos produzir modelos de traqueia em cores diferentes sem alterar o material da impressora.
Montagem
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Após a confirmação da precisão pelo hospital, utilizamos a moldeagem por vácuo para produzir o modelo final da traqueia. O modelo impresso em 3D deve ser perfeito, pois qualquer defeito será transferido para o molde. Ao empregar a moldeagem por vácuo neste processo, é possível fabricar modelos de traqueia em cores diferentes sem alterar o material da impressora.