3D PROTOTYPING IN STUDENT LEARNING AND MEDICAL PRACTICE: AN INTEGRATIVE REVIEW
PROTOTIPADO 3D EN EL APRENDIZAJE ESTUDIANTIL Y LA PRÁCTICA MÉDICA: UNA REVISIÓN INTEGRADORA
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10815475
Cibelly Leite Wanderley Fidélio1
Lannucy Bezerra de Castro2
Lorrana Morais Massa3
Rhawani Mayumi Sinkai4
Walmirton Bezerra D’Alessandro5
Resumo
Objetivo: Analisar nas diversas considerações literárias relevantes os benefícios do uso da impressora 3D na prática médica. Métodos: Trata-se de estudo descritivo, com método de revisão integrativa em português, inglês ou espanhol, entre os anos de 2010 a 2024. A questão norteadora utilizada nesta pesquisa foi: Qual é a relevância da impressora 3D para os avanços e mudanças na prática médica e no processo de ensino-aprendizagem? Os dados bibliográficos obtidos em fevereiro de 2024 foram retirados das plataformas digitais PUBMED, Scielo e google acadêmico, por meio dos DECS: “Impressão Tridimensional”, “bioimpressão”, “Faculdades de Medicina”, “Medicina Hospitalar” e “Realidade Aumentada”. Resultado: Na amostra final de 17 estudos selecionados a partir dos 2.543 revisados, foi possível observar uma compreensão do papel e do potencial da impressão 3D na medicina. Esta análise foi baseada em uma compilação de literaturas recentes, visto que essa temática é uma novidade tecnológica em ascensão significativa para aprimorar a prática médica. Conclusão: Conclui-se que apesar das limitações a impressora 3D está revolucionando diversos aspectos da prática médica, desde o diagnóstico e planejamento cirúrgico até a fabricação de dispositivos médicos personalizados e modelos anatômicos para fins educacionais, avançando significativamente na qualidade e eficácia dos cuidados de saúde.
Palavras-Chave: “Impressão Tridimensional”, “bioimpressão”, “Faculdades de Medicina”, “Medicina Hospitalar” e “Realidade Aumentada”.
Objective: To analyze, in various relevant literary considerations, the benefits of using 3D printing in medical practice.Methods: This is a descriptive study, employing an integrative review method in Portuguese, English, or Spanish, covering the years 2010 to 2024. The guiding question used in this research was: What is the relevance of 3D printing for advances and changes in medical practice and in the teaching-learning process? Bibliographic data obtained in February 2024 were extracted from the digital platforms PUBMED, Scielo, and Google Scholar, through the DECS: “Three-Dimensional Printing,” “Bioprinting,” “Medical Schools,” “Hospital Medicine,” and “Augmented Reality.”Results: In the final sample of 17 studies selected from the 2,543 reviewed, it was possible to observe an understanding of the role and potential of 3D printing in medicine. This analysis was based on a compilation of recent literature, as this topic is a technological novelty experiencing significant growth to enhance medical practice. Conclusion: It is concluded that despite the limitations, 3D printing is revolutionizing various aspects of medical practice, from diagnosis and surgical planning to the manufacture of personalized medical devices and anatomical models for educational purposes, significantly advancing the quality and effectiveness of healthcare.
Keywords: “Three-Dimensional Printing”, “Bioprinting”, “Medical Schools”, “Hospital Medicine” and “Augmented Reality”.
Objetivo: Analyze, in various relevant literary considerations, the benefits of using 3D printing in medical practice. Methods: This is a descriptive study, using an integrative review method in Portuguese, English, or Spanish, covering the years from 2010 to 2024. The guiding question used in this research was: What is the relevance of 3D printing for advances and changes in medical practice and the teaching-learning process? The bibliographic data obtained in February 2024 were taken from digital platforms PUBMED, Scielo, and Google Scholar, through the DECS: “Three-Dimensional Printing,” “Biofabrication,” “Medical Schools,” “Hospital Medicine,” and “Augmented Reality.” Results: In the final sample of 17 studies selected from the 2,543 reviewed, it was possible to observe an understanding of the role and potential of 3D printing in medicine. This analysis was based on a compilation of recent literature since this theme is a technological novelty in significant ascension to enhance medical practice. Conclusion: It is concluded that despite limitations, 3D printing is revolutionizing various aspects of medical practice, from diagnosis and surgical planning to the production of personalized medical devices and anatomical models for educational purposes, significantly advancing the quality and effectiveness of healthcare.
Palabras clave: “Impresión Tridimensional”, “Bioimpresión”, “Facultades de Medicina”, “Medicina Hospitalaria” y “Realidad Aumentada”.
1. INTRODUÇÃO
A impressão tridimensional 3D, que converte o virtual em real, é caracterizada pelo manuseio de diversos materiais sobrepostos continuamente com o objetivo relevante de criar objetos físicos de forma ágil por meio de um arquivo digital (MATOZINHOS et al., 2017; VENTOLA, 2014). Os materiais utilizados para essa finalidade normalmente são os sintéticos, as células ou outros produtos biológicos que têm a capacidade de se adequarem ao intuito proposto. (OLIVEIRA et al., 2017; LOUREDO et al., 2021)
O dispositivo é uma inovação tecnológica promissora do século XXI que veio revolucionar vários setores, dentre eles a medicina. Dessa forma, é importante ressaltar que ele vem trazendo para a área médica o fornecimento de uma abordagem moderna para o diagnóstico, tratamento e pesquisa. (DE MATTOS et al,2023) Isso acontece mediante a reprodução de peças anatômicas específicas, como vasos sanguíneos, redes vasculares, ataduras, ossos, orelhas, próteses dentárias, entre outros, com o propósito de reduzir as chances de rejeição (GUERRA NETO, 2018). Tais reproduções têm múltiplas aplicações, incluindo o planejamento cirúrgico (pré-operatório), a educação, a comunicação com pacientes e demais funcionalidades. (BARBER et al., 2018; COLACO et al., 2018; DUARTE et al., 2021; YOO, et al., 2016)
As pesquisas sobre a impressão 3D estão cada vez mais sendo realizadas com o objetivo de ampliar seu uso na área da saúde. Isso se deve à percepção do aumento da qualidade de vida do paciente, em relação aos recursos avançados, e ao auxílio no treinamento tanto de estudantes quanto de profissionais. (CARREIRA et al, 2022)
Esse equipamento, em suas diversas aplicações na educação, busca proporcionar aos estudantes de medicina uma ampliação do conhecimento prático, especialmente em situações de restrições ao acesso ao laboratório anatômico e à escassez de peças anatômicas humanas, em prol da promoção de uma formação de melhor qualidade. (HENRIQUE, 2018; WU et al., 2018; BARTIKIAN et al., 2018)
Além disso, ela permite aos profissionais e acadêmicos não somente a melhorarem o raciocínio clínico e a percepção de alterações em exames de imagem, mas também a aprimorarem de forma ativa, por meio da exploração tátil e minuciosa dos detalhes, um reconhecimento mais preciso de fraturas ósseas e patologias associadas. (BALESTRINI, 2016; MATOZINHOS et al., 2017; EDELMERS et al., 2021)
Nessa conjuntura, a pesquisa em evidência visa analisar os benefícios do uso da impressora 3D na medicina, com a finalidade de contribuir para a popularização dessa ferramenta na área da saúde, tendo em conta que a temática em questão é cada vez mais relevante entre acadêmicos e profissionais da área da saúde, e como isso pode culminar em avanços significativos na prática médica e em uma reconfiguração dinâmica do ensino acadêmico. O presente estudo também leva em consideração que essa tecnologia embora não esteja amplamente disponível, merece destaque devido ao seu potencial significativo.
2. METODOLOGIA
Este estudo constitui uma revisão integrativa de literatura, visando analisar os benefícios do emprego da impressora 3D no âmbito da medicina. A questão central que norteou esta pesquisa foi: Qual é a relevância da impressora 3D para os avanços e mudanças na prática médica e no processo de ensino-aprendizagem? Este estudo adota uma abordagem descritiva, uma vez que se propõe a examinar as diversas conclusões literárias encontradas sobre o tema observando padrões, lacunas e inconsistências não se restringindo a uma única fonte de dados. Para alcançar esse objetivo, realizamos uma busca bibliográfica em bases de dados eletrônicas renomadas, tais como Scientific Electronic Library Online (SciELO), PubMed e Google Acadêmico, no mês de fevereiro de 2024.
Os termos selecionados nos Descritores em Ciências da Saúde (DeCS) para busca dos estudos foram: “Impressão Tridimensional”, “bioimpressão”, “Faculdades de Medicina”, “Medicina Hospitalar” e “Realidade Aumentada”. Além disso, na investigação e seleção de estudos incluíram os artigos originais, as revisões bibliográficas e as literaturas acadêmicas (teses, dissertações, monografias, livros) com abordagem específica ou complementar à temática, publicados em português, espanhol ou inglês, dentre os anos de 2010 a 2024, excluindo os estudos não disponibilizados na íntegra, assim como pesquisas irrelevantes ao escopo da revisão ou relacionados apenas a áreas não médicas.
3. RESULTADOS
Após a pesquisa na base de dados, foram identificados 2.543 artigos. Destes, 507 foram excluídos devido à duplicidade e 1.933 por não atenderem aos critérios. Foram selecionados 103 artigos para leitura completa, resultando em uma amostra final de 17 artigos, conforme representado no fluxograma da Figura 1.
Figura 1 – Fluxograma que ilustra a forma que os artigos foram selecionados para a revisão integrativa
Fonte: De autoria própria.
O Quadro 1 mostra de forma resumida os artigos que fazem parte da amostra final. Ele inclui os títulos dos artigos, os nomes dos autores e o ano em que foram publicados, o tipo de estudo realizado, o que os pesquisadores buscavam descobrir e as conclusões tiradas, tudo isso resumido dos principais resultados.
Quadro 1 – Artigos selecionados para esta revisão integrativa
| N˚ | Título | Autor e ano | Principais resultados |
| 1 | A utilização e aplicação da impressora 3d na área de saúde. | CARREIRA, MANSO, MONTEIRO (2022) | Trata-se de uma pesquisa bibliográfica qualitativa realizada através de uma revisão sistemática da literatura atual. Com objetivo de explorar os atuais empregos da tecnologia 3D na medicina, enquanto examina as diversas potencialidades de sua aplicação no futuro. Concluíram que a impressora 3D se destaca na área médica, oferecendo diversos benefícios aos pacientes, como conforto, ajuda nas reabilitações, com a possibilidade de menores custos. |
| 2 | Contribuições do design e da impressão 3D para a área médica. | OGASAWARA, YASUMARU (2023) | Trata-se de um estudo do tipo exploratório qualitativo, através de pesquisa e revisão bibliográfica. Com objetivo de investigar as contribuições do Design e da impressão 3D para a medicina. Concluíram que a impressora 3D é uma ferramenta de grande valia com utilidade tanto em ambiente educacional, quanto em ambiente hospitalar médico cirúrgico, facilitando diagnósticos de algumas patologias, contribuindo para realização de procedimentos cirúrgicos complexos, próteses e estruturas anatômicas para ensino. |
| 3 | Impressão 3D: Um futuro promissor para a medicina. | CARDOSO et al. (2021) | Trata-se de um estudo de revisão bibliográfica qualitativa. Com objetivo de descrever como a impressão tridimensional pode ser utilizada na área médica e seus principais campos, de forma que incentive novas pesquisas em relação à impressora 3D. Concluíram que a impressão 3D possui um grande potencial, já sendo utilizada em centros cirúrgicos garantindo um maior sucesso e também na área farmacêutica aprimorando medicamentos, porém é um campo que ainda está em desenvolvimento. |
| 4 | O uso da impressora 3D no processo de ensino e aprendizagem. | FREITAS, LOUBET, | Trata-se de uma intervenção educacional utilizando a impressão 3D no processo de ensino-aprendizagem, com a fabricação de materiais didáticos aplicados em sala de aula juntamente com questionário sobre a eficácia do método. Com o objetivo de comprovar a eficácia do uso de impressões tridimensionais no processo de ensino e aprendizagem assim como despertar e aprimorar o interesse dos estudantes. Concluíram que a compreensão dos materiais abordados foi aprimorada, o que tornou a experiência de ensino e aprendizado mais cativante e relevante. |
| 5 | O uso da impressora 3D na medicina | BRAGA et al. (2023) | Estudo meta-análise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de enfatizar a magnitude das mudanças revolucionárias trazidas pela impressão 3D e sua influência marcante em vários setores da sociedade. Concluíram que a impressora 3D é capaz de produzir órgãos humanos com células vivas até a substituição de mandíbulas por próteses impressas de titânio e outras diversas aplicações em áreas fora da saúde. |
| 6 | Um estudo da utilização da Impressora 3D na Engenharia e na Medicina. | FIGUEIREDO, CESAR (2022) | Estudo meta-análise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de investigar o emprego da impressora 3D nos setores de engenharia e medicina e as tecnologias envolvidas. Chegaram à conclusão de que a impressão 3D na área médica apresenta avanços significativos na fabricação de órgãos e próteses personalizadas. Além disso, essa tecnologia tem sido incorporada de maneira marcante em diversas outras áreas, evidenciando sua utilidade. Isso se destaca especialmente à medida que novos materiais surgem, abrindo caminho para inovações e aplicações adicionais. |
| 7 | Evolution of Medical Modeling and 3D Printing in Microvascular Midface Reconstruction: Literature Review and Experience at MD Anderson Cancer Center | SHUCK et al. (2023) | Estudo de metanálise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de discutir acerca dos avanços na reconstrução microvascular do midface ao longo do tempo, com destaque para o papel do Virtual Surgical Planning (VSP) na reconstrução mandibular. Concluíram que a impressão 3D possibilita a criação de projetos mais complexos para corrigir defeitos e assegurar uma fixação óssea estável. Além disso, apesar do VSF demonstrar melhorias na eficiência operacional e na redução de complicações, observaram-se limitações e custos associados, ressaltando a importância de um planejamento meticuloso para evitar o desperdício de recursos. |
| 8 | Inovações tecnológicas na medicina: impressão 3D | DE MATTOS et al. (2023) | Estudo de metanálise, de abordagem qualitativa. Com objetivo de evidenciar as variadas aplicações da impressão 3D na medicina e seu impacto na prática médica, aprimorando a qualidade dos cuidados de saúde e propiciando novas possibilidades de pesquisa. Concluíram que essa tecnologia revoluciona a assistência médica ao promover tratamentos mais eficazes e cirurgias mais precisas. No entanto, destacaram desafios relacionados a questões éticas e regulatórias, bem como à qualidade dos produtos e à acessibilidade global. |
| 9 | Aplicaciones de la impresión 3D en la vía aérea central | GANDO et al. (2019) | Estudo de metanálise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de analisar as aplicações da impressão de vias aéreas 3D variando em contextos educacionais, cirúrgicos, na fabricação de próteses traqueais e em outros potenciais avanços. Concluíram que essa tecnologia desempenha um papel crucial na educação e treinamento através de simulações, permitindo também o planejamento de cirurgias e procedimentos complexos. Ela demonstra potencial para se tornar a solução futura em tratamentos pulmonares e cardíacos, representando uma abordagem personalizada e minimamente invasiva. |
| 10 | New Insights into the Application of 3D Printing Technology in Hernia Repair | PÉREZ-KÖHLER et al. (2021) | Estudo de metanálise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de explorar as aplicações da tecnologia de impressão 3D na produção de malhas sintéticas para reparo de hérnias, bem como analisar seus desafios, limitações e perspectivas futuras. Concluíram que essa tecnologia tem notável potencial em impulsionar os avanços na produção de próteses altamente precisas e compatíveis a cada paciente, mostrando-se promissora na redução significativa de complicações pós operatórias. Contudo, embora os estudos analisados forneçam resultados encorajadores, é imperativo ressaltar que são necessárias mais pesquisas para assegurar a segurança e obtenção da aprovação regulatória do FDA. |
| 11 | 3D printing for left atrial appendage closure: A meta-analysis and systematic review | DECAMPOS et al. (2022) | Trata-se de um estudo que compara uma abordagem apenas de imagem com uma abordagem de impressão 3D no fechamento do átrio esquerdo. Com objetivo de avaliar o tamanho do dispositivo e possíveis vazamentos. Concluíram que em comparação com usar apenas imagens, o uso da impressão 3D está ligado a menos erros e vazamentos no tamanho dos dispositivos. |
| 12 | 3D Patient-Specific Virtual Models for Presurgical Planning in Patients with Recto Sigmoid Endometriosis Nodules: A Pilot Study | BORGHESE et al. (2022) | Trata-se de um estudo piloto de coorte, observacional, prospectivo, unicêntrico, realizado com pacientes do sexo feminino sintomáticas, agendadas para cirurgia minimamente invasiva para reto-sigmóide. Com objetivo de criar novos modelos 3D pré-cirúrgicos de nódulos no reto sigmóide (RSE) utilizando ressonância magnética (RM) e depois compará-los com o que foi encontrado durante a cirurgia. Concluíram que modelos 3D feitos antes da cirurgia podem ser uma ferramenta prática e útil para auxiliar no planejamento cirúrgico em mulheres com endometriose no reto sigmóide, parecendo estar intimamente ligados aos resultados observados durante a cirurgia |
| 13 | The Possibilities of Personalized 3D Printed Implants—A Case Series Study | SAFALI et al. (2023) | Trata-se de um estudo de caso que utiliza tomografia computadorizada. Foram criadas e aplicadas próteses personalizadas impressas em 3D em quatro pacientes. Com objetivo de explicar o processo de design, modelagem e fabricação de quatro tipos distintos de próteses personalizadas feitas com impressão 3D, sendo aplicadas nos casos clínicos. Concluíram que as próteses personalizadas são uma opção de tratamento viável, resultando em bons resultados tanto em termos anatômicos quanto funcionais. Além disso, observaram que essas próteses estão associadas a um tempo cirúrgico reduzido, menos complicações e alta satisfação entre os pacientes que são adequadamente selecionados para seu uso. |
| 14 | Patient-Specific 3D Printed Soft Models for Liver Surgical Planning and Hands-On Training | VALLS-ESTEVE et al. (2023) | Trata-se de um estudo de caso com três casos pediátricos com tumores hepáticos complexos tratados em um centro de referência pediátrica. Os casos incluem hepatoblastoma, hamartoma hepático e rabdomiossarcoma de vias biliares. Com objetivo descrever o processo de fabricação de simuladores de tumor hepático usando tecnologia de impressão 3D avaliando controle de qualidade e custos. Concluíram que é viável produzir simuladores de planejamento cirúrgico macios, precisos e acessíveis por meio da impressão 3D para tratar o câncer de fígado. Esses modelos 3D facilitaram o planejamento pré-operatório e a simulação de treinamento nos casos estudados, oferecendo um recurso valioso para os cirurgiões. |
| 15 | Neuroimaging cerebrovascular biomarkers in Parkinson’s disease | ALVES et al. (2022) | Trata-se de subestudo de neuroimagem dentro de um estudo caso-controle transversal maior. Com objetivo de estudar a prevalência de biomarcadores cerebrovasculares de neuroimagem em pacientes com Doença de Parkinson em comparação com controles, usando uma avaliação precisa e completa por ressonância magnética. Concluíram que o presente estudo não suporta um aumento da prevalência de biomarcadores cerebrovasculares de neuroimagem em pacientes com Doença de Parkison. |
| 16 | Combining Augmented Reality and 3D Printing to Improve Surgical Workflows in Orthopedic Oncology: Smartphone Application and Clinical Evaluation | MARTINEZ et al. (2021) | Estudo de metanálise, de abordagem qualitativa. Com objetivo de apresentar uma solução inovadora que combina impressão 3D e realidade aumentada (AR) para aprimorar a cirurgia oncológica ortopédica, além de expor a possibilidade de experimentos em fantasmas realistas e testes em casos clínicos. Concluíram que a integração destas tecnologias aprimora o planejamento cirúrgico, facilita a comunicação com o paciente e oferece orientação durante as intervenções cirúrgicas, incluindo a localização precisa do tumor. Além disso, o sistema foi submetido a testes abrangendo todo o fluxo de trabalho cirúrgico em dois pacientes, resultando em feedback positivo e resultados favoráveis. |
| 17 | Órteses e próteses de membro superior impressas em 3D: uma revisão integrativa | MORIMOTO et al. (2021) | Estudo de meta-análise, de abordagem qualitativa. Com o objetivo de analisar a utilização da impressão 3D na fabricação de órteses e próteses em diferentes países, bem como analisar seus custos e limitações. Concluíram que o desenvolvimento de próteses, especialmente as mioelétricas, demonstra uma atenção especial voltada para pacientes infantis, reconhecendo suas necessidades singulares. Além disso, ressalta-se a consideração do PLA e ABS como materiais de impressão, oferecendo uma solução potencialmente mais acessível e compreende-se a importância de uma abordagem multidisciplinar, sendo vital para a superação de desafios associados ao desenvolvimento e implementação bem-sucedidos de órteses e próteses impressas em 3D. |
4. DISCUSSÃO
A impressão 3D tem proporcionado benefícios significativos não apenas por meio de suas próprias inovações tecnológicas, mas também pelo progresso em diversos setores, especialmente da área da saúde. (VALLS-ESTEVE et al., 2023; PINHEIRO et al., 2018). Esta tecnologia emerge como uma revolução na medicina e tem se popularizado devido à sua capacidade de gerar pouco resíduo, reduzir tempo e custos de intervenções cirúrgicas e promover avanços consideráveis, já que se torna possível aplicações novas e mais complexas à medida que se utilizam novos materiais. (BRAGA et al. 2023) Além disso, no contexto da comunicação médico-paciente, o protótipo tem a função de facilitar a demonstração visual do tratamento proposto, o que, por sua vez, aprimora o entendimento do paciente e agiliza o processo de obtenção do consentimento para a cirurgia (CARREIA; MANSO; MONTEIRO, 2022)
A relevância da impressão 3D também é observada no âmbito educacional, onde há uma necessidade de reformulação do processo de ensino-aprendizagem. (BLIKSTEIN, 2014). O uso de materiais didáticos na realização de atividades práticas em sala de aula mostrou impulsionar esse processo. Esta constatação se evidencia pelo fato de os alunos demonstrarem receptividade a métodos pedagógicos não convencionais, engajando-se em atividades lúdicas e interativas que consideram as particularidades e necessidades individuais de cada aluno. (NETO; LOUBET; ALBULQUERQUE, 2019)
Entretanto, no cenário educacional e na prática cirúrgica, surgem desafios pertinentes ao uso da impressão 3D. Um desses desafios consiste na necessidade das universidades capacitarem seus profissionais médicos, proporcionando-lhes o conhecimento necessário para dominar essa tecnologia e um ambiente adequadamente equipado, capaz de permitir a sua utilização eficiente. Associa-se aos desafios anteriormente mencionados a gestão da propriedade dos dados dos pacientes, já que à medida que mais informações de saúde são digitalizadas para a criação de modelos e dispositivos personalizados, mais evidente torna-se a questão sobre quem detém a propriedade desses dados, uma vez que surgem preocupações sobre privacidade, segurança e controle. (CARREIRA; MANSO; MONTEIRO, 2022)
Ademais, a qualidade e segurança dos produtos impressos em 3D representam um desafio adicional, visto que apesar da tecnologia proporcionar inovações e personalização, a possibilidade de riscos é uma preocupação, pois a menor imprecisão pode resultar em falhas. Nesse contexto, a complexidade das regulamentações e aprovações regulatórias, também representa um obstáculo significativo, posto que os órgãos reguladores, responsáveis por garantir a segurança do paciente, realizam processos de aprovação minuciosos e consequentemente demorados, impactando assim negativamente na disponibilidade dessa tecnologia. (DE MATTOS, 2023)
Em contrapartida é imprescindível reconhecer as inúmeras vantagens proporcionadas pela impressão 3D. Dentre esses benefícios destaca-se uma maior precisão nos diagnósticos e uma compreensão mais aprofundada da estrutura anatômica antes da realização de procedimentos, viabilizando a simulação das etapas cirúrgicas e contribuindo para uma abordagem mais precisa. (GUERRA NETO, 2018; ZAPAROLLI, 2019). Do mesmo modo, a ajustabilidade é outra vantagem marcante, dado que as peças podem ser facilmente modificadas por meio de alterações no arquivo digital, como no caso da broncoscopia rígida, em que a bioimpressão dos brônquios, permite a prática de manobras complexas de desobstrução e/ou colocação de stents adequados de acordo com cada via aérea, além da avaliação grau de extensão da lesão a ser tratada. (GANDO et al., 2019). Adicionalmente, a tecnologia de impressão 3D otimiza de forma considerável o tempo de desenvolvimento dessas peças, proporcionando eficiência no processo. Vale ressaltar, ainda, a ampla aceitação da impressão 3D pelos profissionais da saúde, que a torna uma ferramenta de grande relevância na prática médica e cirúrgica. (CARREIA; MANSO; MONTEIRO, 2022)
No setor da saúde, essa tecnologia desempenha funções vantajosas em diversos domínios. No âmbito dos transplantes, ela simplifica a busca por compatibilidade entre doadores e receptores, enquanto nos procedimentos de implantes, leva em consideração as características individuais de cada paciente (FERRAZ, 2010; MATOZINHOS et al., 2017). Alguns exemplos notáveis dessas aplicações são observados no emprego dos implantes mamários, enxertos de pele, reconstruções faciais e membros amputados, ouvidos médios, próteses auriculares, reparo de hérnias e imobilizadores articulares (PÉREZ-KOHLER et al. 2021; MATOZINHOS et al., 2017; FELIPE, 2019; LOPES, 2013). Já no campo farmacêutico, essa tecnologia possibilita a produção de comprimidos com dosagem ideal e tamanho reduzido, proporcionando benefícios tanto para o tratamento do paciente quanto a sua adesão ao mesmo. Outrossim, a ferramenta ainda facilita o treinamento cirúrgico e impulsiona pesquisas médicas, capacitando os profissionais a explorar territórios desconhecidos e agir de maneira mais realista, graças à criação de modelos em escala real. (MATOZINHOS et al., 2017)
Os modelos 3D pré-operatórios emergem como uma abordagem promissora é benéfica para orientar o planejamento, por exemplo, em pacientes com envolvimento endometriótico reto-sigmoidal. Esses modelos têm se destacado como recursos valiosos para os cirurgiões, fornecendo suporte na avaliação da extensão circunferencial dos nódulos e na análise da angulação intestinal decorrente da endometriose. Observou-se que esses modelos desempenham um papel significativo na confirmação intraoperatória da estratégia cirúrgica adotada, seja ela a raspagem retal ou a ressecção discoidal anterior ou segmentar. (BORGHESE et al., 2022)
No campo cirúrgico, por exemplo, observa-se que a impressão 3D aumenta o desempenho em diversos procedimentos cirúrgicos e aprimora o tratamento, como o de doenças musculoesqueléticas. (SAFALI et al., 2023) No entanto, apesar da existência de inúmeros designs de implantes na área da ortopedia e traumatologia, ainda há lacunas em alguns casos específicos (RENGIER et al., 2010) Dessa maneira, nota-se que os implantes apresentam limitações, como o alto custo, o tempo prolongado necessário para programação, projeto e fabricação, e algumas considerações regulatórias que permanecem desafiadoras para os hospitais. (SAFALI et al., 2023)
Contudo, a impressão 3D na área ortopédica possui habilidades primordiais, como a aceleração do processo de recuperação tecidual durante procedimentos cirúrgicos com um potencial significativo para melhorar os resultados clínicos. (BRAGA et al., 2023) Como resultado disso, o tempo cirúrgico se reduz e as complicações subsequentes podem ser evitadas. Somado a isso, os implantes personalizados garantem uma distribuição de carga e biomecânica óssea adequadas, o que contribui para a alta satisfação do paciente e elimina a necessidade de um grande espaço de produção e armazenamento pela fabricação sob demanda. (SHUCK et al., 2023; WONG, 2016; CHO et al., 2018; LA, 2018; PAPAGELOPAULOS, 2018; CHUNG, 2015; KIM, 2015)
Por último, é evidente que mesmo com algumas limitações nota-se uma ampla aceitação deste sistema no ambiente hospitalar, com aprovação quanto à sua aplicabilidade na perspectiva clínica, o que estimula novas pesquisas nesta área. As questões relacionadas às áreas médicas que poderiam potencialmente se beneficiar deste sistema ampliam o espectro de aplicações futuras desta tecnologia. (MORETA-MARTINEZ, 2021)
5. CONCLUSÃO
A presente revisão integrativa destaca o impacto significativo da impressão 3D em diversos setores, com ênfase nos avanços notáveis na área da saúde. Os benefícios apresentados abrangem desde a eficiência no contexto cirúrgico até a transformação do ensino-aprendizagem e aprimoramento da comunicação médico-paciente.
No entanto, à medida que essa tecnologia se estabelece como uma revolução na medicina, são evidenciados desafios notáveis. A necessidade de capacitar profissionais médicos e a gestão da propriedade dos dados dos pacientes destacam-se como preocupações cruciais. Além disso, a qualidade e segurança dos produtos impressos em 3D, assim como as complexas regulamentações, representam desafios substanciais.
Não obstante, as vantagens oferecidas pela impressão 3D na melhoria da precisão diagnóstica, na personalização de tratamentos e na otimização de processos cirúrgicos são inegáveis. A tecnologia não só viabiliza a simulação de procedimentos complexos, mas também se destaca pela sua adaptabilidade tanto no desenvolvimento de peças personalizadas, quanto no campo farmacêutico, com a produção de comprimidos com dosagem ideal e tamanho reduzido.
A impressão 3D é uma ferramenta com um enorme potencial na medicina, mas ainda carece de pesquisas mais abrangentes. Embora suas aplicações promissoras sejam evidentes, há uma escassez de estudos que explorem totalmente seu impacto e eficácia. Investir em mais pesquisas nesse campo é crucial para desbloquear todo o potencial dessa tecnologia revolucionária na saúde.
Na esfera da educação, o impacto positivo da impressão 3D é observado na receptividade dos alunos a métodos pedagógicos inovadores. Entretanto, no cerne desse progresso, surge a necessidade de superar desafios educacionais e cirúrgicos, bem como assegurar a segurança dos dados e a conformidade regulatória.
Embora alguns desafios persistem, a revisão ressalta a ampla aceitação e a crescente aplicabilidade da impressão 3D entre estudantes e profissionais da saúde. As possibilidades futuras dessa tecnologia são vastas, com potencial para beneficiar uma variedade de áreas médicas.
Em suma, a impressão 3D atua como uma ferramenta inovadora com impacto relevante, alavancando a eficiência clínica, transformando a educação médica e, simultaneamente, enfrentando desafios inerentes ao seu avanço. O caminho para a sua plena integração requer abordagens colaborativas e contínuas pesquisas para abordar outros obstáculos que impactam diretamente sua utilização eficaz, otimizar os benefícios e superar as barreiras identificadas.
Embora as impressoras 3D tenham algumas desvantagens na medicina, como custos iniciais elevados, complexidade operacional e requisitos de regulação, as vantagens superam esses obstáculos. A capacidade de produzir próteses personalizadas, modelos anatômicos precisos e dispositivos médicos sob medida demonstra um potencial transformador. Além
Além disso, a impressão 3D possibilita uma abordagem mais rápida e acessível no desenvolvimento de soluções médicas inovadoras, aumentando a eficiência dos procedimentos e melhorando os resultados para os pacientes. Portanto, apesar dos desafios, as vantagens da impressão 3D na medicina são indiscutíveis e continuam a impulsionar avanços significativos no campo da saúde.
REFERÊNCIAS
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BALESTRINI, C. CAMPO-CELAYA, T. With the advent of domestic 3-dimensional (3D) printers and their associated reduced cost, is it now time for every medical school to have their own 3D printer? Medical Teacher, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.3109/0142159X.2015.1060305. Acesso em: 02 mar. 2024.
BARBER, S.R. et al. Augmented Reality, Surgical Navigation, and 3D Printing for Transcanal Endoscopic Approach to the Petrous Apex. OTO Open, vol. 2, n. 4, 29 Oct. 2018. DOI: 10.1177/2473974X18804492. Disponivel em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6348519/. Acesso em: 19 fev. 2024.
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1Discentes do curso de medicina da Afya- Palmas. cibellymedicina@gmail.com
2Discentes do curso de medicina da Afya- Palmas. nucycastro_@hotmail.com
3Discentes do curso de medicina da Afya- Palmas. lorrannamm@gmail.com
4Discentes do curso de medicina da Afya- Palmas. rhawani@hotmail.com
5Biomédico. Mestre e Doutor em Medicina Tropical. Pós-doutor em Assistência e Avaliação em Saúde. Especialista em Metodologias Ativas. Afya- Palmas. walmirton@hotmail.com