Prototipagem rápida em cirurgia ortopédica de preservação do quadril - Souza, Bruno Gonçalves Schroder e (2020)
A cirurgia de osteotomia periacetabular (OPA) é o tratamento de escolha na displasia do desenvolvimento do quadril (DDQ) de pacientes esqueleticamente maduros sintomáticos e os resultados incluem a melhora da qualidade de vida, a modificação da história natural da doença e eventualmente a prevenção da coxartrose. Por isso é considerada uma cirurgia preservadora do quadril. No entanto, sendo uma cirurgia tecnicamente desafiadora, com longa curva de aprendizado e associada a algumas complicações graves, vislumbrou-se a possibilidade de aplicar a tecnologia da prototipagem rápida (PR), com planejamento cirúrgico tridimensional (3D) e impressão de guias customizados como auxiliares à essa cirurgia. Neste estudo, apresentamos todas as etapas do desenvolvimento de um processo original de custo acessível para produção de guias plásticos customizados para OPA e avaliamos a acurácia e custos destes guias em um estudo experimental em ossos de cadáveres. Dez ossos de cadáveres humanos foram submetidos à cirurgia experimental com auxílio do guia produzido em plástico ABS por PR, a partir de imagens tomográficas e um processo de planejamento 3D. Em nenhum caso houve quebra (falha mecânica) do guia ou a violação da superfície articular do acetábulo ou quebra da coluna posterior. Isso comprovou a eficácia do guia em orientar cortes cirúrgicos ao mesmo tempo em que preveniu essas complicações. Quanto à acurácia da impressão, a diferença absoluta média entre as espessuras das fendas impressas e as fendas planejadas foi de 0,28mm (desviopadrão=0,024mm; diferença mínima=0,01mm e máxima=0,75mm). Segundo o método assistido por computador (escaneamento óptico e medida linear no programa Cloudcompare) a acurácia do guia, considerando as diferenças entre os cortes planejados e obtidos, foi de 1,57mm em média (dp=2,15mm) ou 97,23%. A acurácia tridimensional dos cortes foi estimada pela inclinação entre retas A planejadas e A obtidas (ângulo θA) e entre retas B planejadas e B obtidas (ângulo θB) revelando um erro médio de inclinação de 5,49° e 4,64°, respectivamente. Segundo o método de comparação dos volumes planejados e obtidos (a partir melhor alinhamento automatizado no Cloudcompare), em média, a distância máxima foi de 7,21mm (dp=3,336mm), o erro-máximo=0,34mm (dp=0,03mm), a maior distância máxima=12,55mm e a menor distância máxima=3,74mm. O custo médio do filamento utilizado por guia foi de R$ 2,28 (dp= R$0,52). No modelo econômico de custos, o custo unitário médio estimado de um guia considerando todos os custos de capital, operação e perdas em um ambiente hospitalar foi de R$ 120,85 (mínimo R$ 82,57 e máximo R$ 684,56). Concluímos que é possível criar guias cirúrgicos para a OPA a um custo acessível e com boa acurácia utilizando a tecnologia da prototipagem rápida e o método descrito nessa tese.