Comparação de duas técnicas de instrumentação mecanizada quanto à qualidade do preparo em canais curvos simulados / Comparison of two instrumentation techniques in the preparation of simulated curved root canals

O tratamento endodôntico requer modelagem eficaz para que a desinfecção dos canais seja otimizada. Esta deve ser realizada de maneira conservadora para respeitar a integridade estrutural do dente e preservar a dentina radicular saudável, determinando então o prognóstico à longo prazo. Um grande desafio para realizar a modelagem ideal é a presença de curvaturas no canal. Propondo-se comparar a modelagem de dois sistemas mecanizados, Easy ProDesign Logic (Easy Equip. Odontológicos, Belo Horizonte, Brasil) e TruNatomy (Dentsply Sirona Endodontics Ballaigues, Suiça), em canais curvos, 20 canais simulados (IM do Brasil - Tecnologia e Inovação para Odontologia, São Paulo, Brasil) foram instrumentados por um único operador. As imagens pré e pós-instrumentação foram sobrepostas e analisadas com auxílio do programa Adobe Photoshop 2021 (Adobe Systems, San Jose, CA), obtendo-se os valores de centricidade nas alturas de 1 à 9mm do canal simulado. Os dados foram analisados estatisticamente utilizando o software Bioestat 5.0 (Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, Belém, PA, Brasil). A relação de centricidade de preparo, nos grupos TruNatomy e Logic, foi comparada através do teste Krukal-Wallis. De acordo com os resultados observados, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os dois sistemas em nenhuma das alturas avaliadas (p<0.05). Quanto à qualidade do preparo, os dois sistemas mostraram-se eficientes em preservar a anatomia original do canal, realizando preparos com boa centralização em todas as alturas avaliadas.

Prototyping and 3D printing of computed tomography images with an emphasis on soft tissues, especially muscles, for teaching human anatomy / Prototipado e impresión 3D de imágenes de tomografía computarizada con énfasis en los tejidos blandos, especialmente músculos, para la enseñanza de la anatomía humana

SUMMARY: The study on cadavers, although considered fundamental in the teaching of human anatomy, is limited in several universities, mainly due to the acquisition and manipulation of cadaveric material. Throughout history, several artificial anatomical models have been used to complement the real anatomical pieces. The present study offers a new alternative: the making of three-dimensional models from Computed Tomography (3D-CT) patient image acquisition. CT images from the USP University Hospital database were used. Patients underwent examinations for reasons other than the present study and were anonymized to maintain confidentiality. The CT slices obtained in thin cross-sections (approximately 1.0 mm thick) were converted into three-dimensional images by a technique named Volume Rendering for visualization of soft tissue and bone. The reconstructions were then converted to an STL (Standard Triangle Language) model and printed through two printers (LONGER LK4 Pro® and Sethi S3®), using PLA and ABS filaments. The 3D impressions of the thigh and leg muscles obtained better visual quality, being able to readily identify the local musculature. The images of the face, heart, and head bones, although easily identifiable, although seemed to present lower quality aesthetic results. This pilot study may be one of the first to perform 3D impressions of images from CT to visualize the musculature in Brazil and may become an additional tool for teaching.

El estudio en cadáveres, a pesar de considerarse un aspecto fundamental en la enseñanza de la anatomía humana, se encuentra limitado en varias universidades, principalmente por la adquisición y manipulación de material cadavérico. A lo largo de la historia se han utilizado varios modelos anatómicos artificiales para complementar las piezas anatómicas reales. El presente estudio ofrece una nueva alternativa: la elaboración de modelos tridimensionales a partir de la adquisición de imágenes de pacientes por Tomografía Computarizada (3D-CT). Se utilizaron imágenes de TC de la base de datos del Hospital Universitario de la USP. Los pacientes se sometieron a exámenes por razones distintas al presente estudio y fueron anonimizados para mantener la confidencialidad. Los cortes de TC obtenidos en secciones transversales delgadas (aproximadamente 1,0 mm de grosor) se convirtieron en imágenes tridimensionales mediante una técnica denominada Volume Rendering para la visualización de tejido blando y hueso. Luego, las reconstrucciones se convirtieron a un modelo STL (Standard Triangle Language) y se imprimieron a través de dos impresoras (LONGER LK4 Pro® y Sethi S3®), utilizando filamentos PLA y ABS. Se obtuvo una mejor calidad visual de las impresiones 3D de los músculos del muslo y la pierna, pudiendo identificar fácilmente la musculatura local. Las imágenes de la cara, el corazón y los huesos de la cabeza, aunque fácilmente identificables, parecían presentar resultados estéticos de menor calidad. Este estudio piloto puede ser uno de los primeros en realizar impresiones 3D de imágenes de TC para visualizar la musculatura y podría ser en una herramienta adicional para la enseñanza.

O que os olhos não veem a microcirurgia ensina: modelo de treinamento oftalmológico com olho de boi / What the eye cannot see, microsurgery teaches: a model of ophthalmological training with a bull's eye

RESUMO Objetivo Descrever e validar um modelo oftalmológico para treinamento de transplante e microssutura de córnea utilizando globo ocular bovino. Métodos Para a montagem do modelo de treinamento, o globo ocular foi disposto sob o campo cirúrgico, apoiado sobre um recipiente plástico cilíndrico comum de 3,5cm de diâmetro, para a retirada da córnea. Foi realizada uma incisão circular superficial, e, posteriormente, uma tesoura Castroviejo curva de 9 cm foi utilizada para remoção completa da córnea, que foi recolocada em sua posição original, para que, em seguida, fossem confeccionados nove pontos equidistantes, usando fio de nylon 10-0. Por fim, foram avaliados os seguintes critérios: tempo de realização das suturas; evolução do tempo e da qualidade a cada teste; e destreza e aperfeiçoamento da realização das suturas. Resultados O modelo descrito demonstrou-se viável e adequado para o treinamento de microssuturas na córnea, possibilitando aperfeiçoamento e ganho de habilidades cirúrgicas. Conclusão O modelo de treinamento microcirúrgico apresentado possui alta viabilidade para a simulação de cirurgias oftalmológicas e textura semelhante à do olho humano real, o que o torna próximo à realidade.

ABSTRACT Objective To describe and validate an ophthalmic model for corneal transplantation and micro suture training using a bovine eyeball as a model. Methods For the training model, the eyeball was placed under the sanitary field placed on the ends of a common 3.5cm diameter cylindrical plastic container for corneal removal. A superficial circular incision was made, then 9cm curved Castroviejo scissors were used for complete corneal removal. The cornea was replaced in its original position, and 10-0 nylon thread was used to perform the sutures, with 9 equidistant stitches. Finally, the following criteria were evaluated: suturing time, time and quality progression in each attempt, dexterity and suturing improvement. Results The described model proved to be feasible and suitable for corneal micro suture training, allowing improvement and gain of dexterity in the sport. Conclusion The presented microsurgical training model has a high feasibility for the simulation of ophthalmic surgeries, in addition to a texture similar to the real human eye, which makes it close to reality.

Coleção de modelos anatômicos do Museu da Pharmacia da Universidade Federal de Ouro Preto / The anatomical model collection at the Universidade Federal de Ouro Preto's Museum of Pharmacy

Resumo A Escola de Farmácia de Ouro Preto, fundada em 1839, foi a primeira da América Latina desvinculada de uma escola de medicina. No final do século XIX, contou com um acervo de modelos anatômicos franceses dos renomados Deyrolle, Dr. Auzoux e Vasseur-Tramod, muitos fabricados em cera ou papel machê. O presente trabalho teve como objetivo resgatar, identificar, higienizar, restaurar e expor os modelos. De unidades acadêmicas da Universidade Federal de Ouro Preto, 17 modelos anatômicos foram resgatados e transferidos para o Museu da Pharmacia, onde receberam o devido tratamento. Os modelos em melhores condições foram expostos no museu formando parte da coleção de ensino do curso de farmácia de Ouro Preto.

Abstract The Ouro Preto School of Pharmacy was founded in 1839 and was the first pharmacy school in Latin America independent from a medical school. At the end of the nineteenth century, it had a collection of French anatomical models made by Deyrolle, Dr. Auzoux, and Vasseur-Tramod, many produced from wax or papier-mâché. This project involved recovering, identifying, cleaning, restoring, and exhibiting seventeen models found in various facilities from Universidade Federal de Ouro Preto. The models in good condition were exhibited in the Museum of Pharmacy (where this work was carried out) as part of the teaching collection for the Ouro Preto pharmacy course.

An anatomical training model for cerebrospinal liquid collection and myelography in embalmed dog cadavers / Modelo anatômico para treinamento de colheita de líquido cerebroespinhal e mielografia em cadáveres de cães quimicamente preparados

In research and academic activities, guidelines are essential and imperative especially on the use of animals. Alternative methods that do not bring academic or scientific harm should also be sought. This study aimed to develop a training model for the collection of cerebrospinal fluid (CSF) and myelography in the cervical and lumbar regions in cadavers of embalmed dogs, using an alcoholic solution and curing salts for fixation and conservation. The dogs were divided into 4 grups of 8 animal each and stored between 2ºC and 6ºC, for 30, 60, 90, or 120 days. Durotomy was performed to implant two urethral catheters (one in the cranial direction and another in the caudal direction to the spinal cord access site), in the subduraracnoid space. This space was fixed via manual infusion of saline solution with a 20-mL syringe to simulate the presence of the CSF and the positive pressure, while the puncture was made. Four cadavers of each group were randomly selected for the CSF puncture from the atlantooccipital joint and in the lumbar region between L5 and L6, respectively, and four were used for CSF puncture training, in which radiographic contrast (myelography) was injected in the same locations. This model was cost-effective, did not utilize toxic products, and can preserve cadavers for up to 120 days. In this novel anatomical model, a maximum of 15 students can be trained on CSF puncture, allowing cervical and lumbar myelography and at least 30 perforations per cadaver.

É essencial e imperioso ter critério quanto ao uso de animais em pesquisa e atividades de ensino e, consequentemente, buscar métodos alternativos que não causem prejuízo acadêmico ou científico. Para que não ocorra deterioração dos tecidos, a fixação e conservação de peças anatômicas e cadáveres devem ser realizadas. Objetivou-se, com este estudo, desenvolver um modelo anatômico para treinamento de colheita de líquido cerebroespinhal (LCE) e mielografia, nas regiões cervical e lombar. Os cães foram divididos em quatro grupos contendo oito animais cada e armazenados entre 2ºC e 6ºC, por 30, 60, 90 ou 120 dias. Foi realizada durotomia para implantação de duas sondas uretrais, no espaço subaracnóide. A infusão manual de solução fisiológica com seringa de 20 mL foi utilizada para simular a presença do LCE e a pressão positiva, enquanto era feita a punção. Quatro cadáveres de cada grupo foram selecionados para a punção de LCE na articulação atlantooccipital e na região lombar entre L5 e L6, e quatro foram utilizados para o treinamento da punção de LCE e injeção de contraste radiográfico (mielografia). A técnica anatômica empregada possibilitou o desenvolvimento de um modelo visando ao ensino e pesquisa da radiologia em cadáveres de cães quimicamente preparados, a custo baixo e sem utilização de produtos tóxicos, mantidos sob refrigeração por 120 dias. Com isso, um máximo de 15 alunos podem ser treinados em punção do LCR, permitindo mielografia cervical e lombar com 30 perfurações por cadáver.

Comparative Study with and without the Use of 3D Prototyping of an Unconventional Technique in the Surgical Planning of Revision of Total Hip Arthroplasty / Estudo comparativo com e sem o uso de prototipagem em 3D de uma técnica não convencional no planejamento cirúrgico de revisão de artroplastia total de quadril

Abstract This article presents a comparison between two cases in which there was a need for revision of total hip arthroplasty due to aseptic acetabular failure. We used 3D prototyping in one of the cases to perform an unconventional technique of molding synthesis material before the procedure to evaluate the time saved in the transoperative period in complex cases.

Resumo Este artigo apresenta uma comparação entre dois casos em que havia a necessidade de revisão de artroplastia total de quadril por falha acetabular asséptica. Utilizamos prototipagem em 3D em um dos casos para realizar uma técnica não convencional de moldagem de material de síntese antes do procedimento, com objetivo de avaliar o tempo economizado no transoperatório em casos complexos.

The development of a didactic model to facilitate the understanding of the components and anatomical relations of the middle ear / O desenvolvimento de um modelo didático para facilitar a compreensão dos componentes e das relações anatômicas da orelha média

The middle ear is important from an anatomical and clinical point of view, seeing that it contains and allows the passages of structures, in addition to establishing relations with other regions of the head. However, the middle ear is small and difficult to dissect, making difficult the study in cadavers and understanding. In this context, professors and students from Universidade Estadual do Oeste do Paraná developed an anatomical model of the middle ear, showing its main bones, membranes, muscles and nerves. The model was developed with acrylic plates joined to form a cube, each side representing one of the middle ear's walls. The tympanic membrane and the secondary tympanic membrane were represented by an elastic fabric, which covered openings on the membranous wall and the labyrinthic wall, respectively. The auditory ossicles, the muscles and the nerves were made from polymer clay and positioned inside the cube, according to their characteristics and anatomical position in the middle ear. Furthermore, the auditory tube was represented by a plastic cone projecting from the carotid wall. The use of these low-cost anatomical models is an alternative to enable and improve learning. These initiatives favor the teaching of Human Anatomy, increasing understanding, the establishment of clinical correlations, and improving the academic education of health professionals (AU)

A orelha média é importante do ponto de vista anatômico e clínico, pois contém e permite a passagem de estruturas, além de estabelecer relações com outras regiões da cabeça. Porém, a orelha média é pequena e dissecação, o que dificulta seu estudo em cadáveres e a compreensão por parte dos alunos. Nesse contexto, docentes e discentes da Universidade Estadual do Oeste do Paraná desenvolveram um modelo anatômico da cavidade timpânica, apresentando seus principais componentes membranáceos, ósseos, musculares e nervosos. Para a confecção da maquete, placas de acrílico transparente foram unidas formando um cubo, com cada placa representando uma das paredes da cavidade timpânica (exceto a parede tegmental). Tecidos elásticos foram colocados em orifícios feitos nas paredes membranácea e labiríntica para representação da membrana timpânica e da membrana timpânica secundária, respectivamente. Os ossículos da audição, músculos e nervos foram confeccionados em biscuit e posicionados no espaço interno do cubo, observando-se as características e a posição anatômica dessas estruturas na orelha média. A tuba auditiva foi representada pela colocação de um cone plástico projetando-se a partir da parede carótica. A confecção de modelos didáticos é uma alternativa de baixo custo para facilitar o ensino e a compreensão da Anatomia Humana. O aprendizado de conceitos básicos favorece o entendimento das correlações anatomoclínicas, melhorando a formação acadêmica dos profissionais de saúde (AU)

Modelagem celular in vitro da Doença de Huntington com ácido 3-nitropropiônico e ácido quinolínico & Avaliação das funções neuroprotetoras da adenosina / In vitro cell modeling of Huntington's Disease with 3-nitropropionic acid and quinolinic acid and evaluation of the neuroprotective functions of adenosine

A Doença de Huntington (Huntington's disease - HD) trata-se de uma patologia neurodegenerativa hereditária caracteriza por meio da expressão das proteínas huntingtinas mutantes (mHtt), das mortes dos neurônios espinhais médios (medium spiny neurons MSNs) GABAérgicos D2-positivos do striatum e da hipercinesia. Uma hipótese se refere à função das mHtts de potencializarem os efeitos excitotóxicos das estimulações dos receptores de NMDA (NMDAR) por meio da inibição da succinato desidrogenase, resultando em desequilibrio das [Ca2+]i, estresse oxidativo e apoptose. A adenosina agonista dos receptores purinérgicos P1 tem sido descrita por conta das suas funções neuroprotetoras e neuromodulatórias. Assim, estabelecemos dois modelos in vitro da HD fundamentados nas neurodiferenciações das linhagens murinas de célula-tronco embrionárias E14-TG2a e progenitoras neurais do hipocampo HT-22; seguidas pelos tratamentos com ácido quinolínico (QA) agonista seletivo dos NMDARs , na ausência e na presença do ácido 3-nitropropiônico (3-NP) inibidor irreversível da succinato desidrogenase. Estes modelos foram utilizados nas avaliações das funções neuroprotetoras da adenosina. Os neurônios pós-mitóticos das culturas de E14-TG2a diferenciadas foram caracterizados conforme os MSNs GABAérgicos do striatum; enquanto os neurônios HT-22 diferenciados foram caracterizados de modo inespecífico. Metodologia: imunofluorescência (microscopia e citometria); PCR em tempo real; análise das variações dos potenciais das membranas plasmáticas e das variações transientes das [Ca2+]i por microfluorimetria; e quantificações das reduções do AlamarBlue® (% de sobrevida celular) e das atividades extracelulares de LDH (U/L) (necrose) por espectrometria. Avaliamos a capacidade do 3-NP de potencializar os efeitos excitotóxicos do QA comparando dois grupos de neurônios HT-22 diferenciados: QA 8mM (EC50) (controle); e 3-NP 5mM/QA 8mM. Avaliarmos o potencial neuroprotetor da adenosina comparando quatro grupos de neurônios HT-22 diferenciados: QA 8mM; adenosina 250µM/QA 8mM; 3-NP 5mM/QA 8mM; 3-NP 5mM/adenosina 250µM/QA 8mM. Os neurônios pós-mitóticos derivados das E14TG2a foram classificados como MSNsGABAérgicos do striatum integrantes de uma cultura neuronal heterogênea semelhante às conexões nigroestriatais, corticoestriatais, striatonigral e striatopallidal. Os neurônios HT-22 diferenciados perfaziam uma cultura neuronal heterogênea, não totalmente madura, composta por neurônios glutamatérgicos, dopaminérgicos, colinérgicos e GABAérgicos. Os neurônios HT-22 diferenciados 3-NP 5mM apresentaram menores % de sobrevida celular após os tratamentos com QA 8mM por 24h (p<0.05); e maiores amplitudes das variações das [Ca2+]i dependentes do QA 8mM (p<0.05) (cinética 6 minutos). Por outro lado, os neurônios HT-22 diferenciados pré- tratados com 3-NP 5mM apresentaram menores atividades extracelulares de LDH após o tratamento com QA 8mM por 24h menor proporção de necrose. Os pré-tratamentos com adenosina 250µM indicaram uma tendência dos efeitos neuroprotetores (p>0.05) maiores % de sobrevida celular; menores atividades extracelulares de LDH; e menores amplitudes das variações transientes das [Ca2+]i. Em conjunto, nossos resultados indicam que a inibição da succinato desidrogenase potencializa os efeitos excitotóxicos dos NMDARs por meio da alteração das [Ca2+]i e, provavelmente, dos mecanismos de morte celular; enquanto a adenosina apenas tendeu à neuroproteção

Huntington's disease (HD) is a hereditary neurodegenerative pathology characterized by mutant huntingtin proteins (mHtt) expression, striatum D2-positive GABAergic medium spiny neurons (MSNs) cell death and hyperkinetic motor symptoms development. One hypothesis refers to the principle that mHtt potentiates the excitotoxic effects of NMDA receptor (NMDAR) stimulation by the inhibition of mitochondrial succinate dehydrogenase, resulting in [Ca2+]i imbalance, oxidative stress and apoptosis. Adenosine P1 purinergic receptor agonist is related to neuroprotective and neuromodulatory functions. Thus, we established two in vitro HD models based on the neurodifferentiation of murine embryonic stem cell lines E14-TG2a and hippocampal neuroprogenitor cell line HT-22 followed by treatment with quinolinic acid (QA) selective agonist of NMDARs , in the absence and in the presence of 3-nitropropionic acid (3-NP) irreversible inhibitor of succinate dehydrogenase. These models were used to assess the neuroprotective functions of adenosine. Post-mitotic neurons from differentiated E14-TG2a cultures were characterized according to striatum's GABAergic MSNs; while the differentiated HT-22 neurons were characterized in a non-specific way. Methodology included immunofluorescence (microscopy and cytometry); real-time PCR; analysis of variations in the plasma membrane potentials and of transient variations in the [Ca2+]i by microfluorimetry; and quantification of AlamarBlue® reductions (% cell survival) and of extracellular LDH activity (U/L) (necrosis) by spectrometry. We evaluated the ability of 3-NP to potentiate the excitotoxic effects of QA by comparing two groups of differentiated HT-22 neurons: 8mM QA (control); and 5mM 3-NP/8mM QA. We evaluated the neuroprotective potential of adenosine comparing four groups of differentiated HT-22 neurons: QA 8mM; 250µM adenosine/8mM QA; 5mM 3-NP/8mM QA; 5mM 3-NP/250µM adenosine/8mM QA. Postmitotic neurons derived from E14TG2a were classified as striatums GABAergic MSNs that are part of a heterogeneous neuronal culture similar to nigrostriatal, corticostriatal, striatonigral, and striatopallidal connections. Differentiated HT-22 neurons consisted of a heterogeneous neuronal culture and not fully mature glutamatergic,dopaminergic, cholinergic and GABAergic neurons. Differentiated HT-22 neurons following 5mM 3-NP treatment showed lower % cell survival after treatments with 8mM QA for 24h (p<0.05); and higher amplitudes of the variations of [Ca2+]i induced by 8mM QA (p<0.05) (kinetics 6 minutes). On the other hand, differentiated HT-22 neurons 5mM 3-NP showed lower extracellular LDH activities after treatment with 8mM QA for 24h indicating a lower proportion of necrotic cells. Pretreatments with 250µM adenosine indicated a trend towards neuroprotective effects, such as higher percentages of cell survival; lower extracellular LDH activities; and lower amplitudes of transient variations of [Ca2+]i. Taken together, our results indicate that succinate dehydrogenase inhibition potentiated the excitotoxic effects of NMDARs by altering [Ca2+]i and, probably, cell death mechanisms, while adenosine only to neuroprotection

Diseño y fabricación de modelos impresos en 3D como complemento para las clases prácticas de histología médica / Design and manufacturing of 3D printed models as a complement for medical histology practical classes

RESUMEN: Tradicionalmente, la Histología se ha apoyado del análisis de preparaciones histológicas a través del microscopio para su enseñanza. En este sentido, uno de los principales obstáculos que enfrentan los estudiantes al analizar los tejidos, es extrapolar una imagen bidimensional a una estructura tridimensional (3D). La impresión 3D permite subsanar esta limitación, haciendo posible fabricar material docente, con las características requeridas con un alto grado de detalle y bajo costo. El objetivo de este trabajo fue diseñar y fabricar modelos impresos en 3D como complemento para las clases prácticas de Histología Médica. Se fabricaron modelos impresos en 3D de la ultraestructura de la barrera de filtración glomerular (BFG) en su estado normal y síndrome nefrótico. Además, se fabricó un modelo de la capa muscular del esófago humano dando énfasis a la disposición helicoidal de sus fibras musculares. Los modelos de epidermis permitieron identificar sus distintos estratos: estrato córneo, estrato granuloso, estrato espinoso, y estrato basal. Dentro los beneficios derivados de la impresión de modelos en 3D podemos destacar el bajo costo económico de su fabricación, alta reproducibilidad, bioseguridad, y potencial para favorecer el aprendizaje y la enseñanza de la Histología. No obstante, es necesario analizar la percepción y beneficio sobre el aprendizaje de los estudiantes derivados de la aplicación de los modelos mediante técnicas de evaluación cuantitativas y cualitativas.

SUMMARY: Traditionally, Histology has relied on the analysis of histological slides through the microscope for its teaching. In this sense, one of the main obstacles faced by students when analyzing tissues is to extrapolate a two-dimensional image to a three-dimensional (3D) structure. 3D printing makes it possible to overcome this limitation, making it possible to manufacture teaching material with the required characteristics with a high degree of detail and low cost. The objective of this work was to design and manufacture 3D printed models as a complement for the practical classes of Medical Histology. 3D printed models of the ultrastructure of the glomerular filtration barrier (GFB) in its normal state and nephrotic syndrome were fabricated. In addition, a model of the muscular layer of the human esophagus was fabricated emphasizing the helical arrangement of its muscle fibers. The epidermis models allowed the identification of its different layers: stratum corneum, stratum granulosum, stratum spinosum, and stratum basale. Among the benefits derived from 3D printing of models, we can highlight the low economic cost of manufacturing, biosafety and potential to favor the learning and teaching of Histology. However, it is necessary to analyze the perception and benefit on student learning derived from the application of the models by means of quantitative and qualitative evaluation techniques.

Avaliação da competência de cães domésticos como hospedeiros amplificadores da bactéria Rickettsia rickettsii para carrapatos Amblyomma aureolatum e modelagem espacial ecológica preditiva para ocorrência de Febre Maculosa Brasileira no Estado de São Paulo / Evaluation of domestic dogs as competent amplifier hosts of the bacterium Rickettsia rickettsii for Amblyomma aureolatum ticks and predictive spatial ecological modeling for the occurrence of Brazilian Spotted Fever in the State of São Paulo

A Febre Maculosa Brasileira (FMB) é uma zoonose transmitida por vetores que tem como agente patogênico, bactérias da espécie Rickettsia rickettsii. Na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), o vetor incriminado na transmissão é o carrapato Amblyomma aureolatum, que depende de características ambientais típicas do bioma Mata Atlântica para sobreviver. Cães domésticos são os principais hospedeiros do estágio adulto do carrapato em áreas de matriz urbana próxima a áreas de mata fragmentada, e participam do ciclo da doença ao carrear carrapatos infectados da mata para o ambiente antrópico. Além disso, são hospedeiros amplificadores do agente e contribuem para o aumento do número de carrapatos infectados na natureza. Com o objetivo de elucidar as lacunas em relação a FMB na RMSP, o presente estudo testou a hipótese de que cães domésticos atuariam como hospedeiros amplificadores da bactéria R.rickettsii para carrapatos da espécie A. aureolatum após um segundo contato com o agente. Os resultados mostraram que apesar de apresentarem uma resposta imunológica, com aumento no título de anticorpos, os cães não foram capazes de gerar novas linhagens de carrapatos infectados. Esse estudo determinou, por meio de modelagem espacial, quais as áreas mais ou menos propensas a apresentarem casos de FMB levando em consideração as condições necessárias para ocorrência do vetor A. aureolatum e os aspectos ecológicos que facilitam a interação do vetor com seus hospedeiros no ambiente. As variáveis ambientais de altitude e temperatura mostraram-se de maior influência para a distribuição do vetor enquanto o aumento do perímetro de borda e redução de áreas de mata favorecem a ocorrência de casos de FMB. Este estudo traz novos dados sobre a ecoepidemiologia da Febre Maculosa Brasileira no Estado de São Paulo e chama atenção para a importância dos cães domésticos no ciclo da doença que ocorre na Região Metropolitana do estado. Ações de prevenção com foco na população de cães se mostram de extrema importância para a redução da incidência da doença e melhoria das condições de saúde da população.

Brazilian Spotted Fever (BSF) is a vector-borne zoonosis whose agent is the bacteria Rickettsia rickettsii. In the São Paulo Metropolitan Region (SPMR), the vector responsible for the disease transmission is the tick Amblyomma aureolatum, which depends on environmental characteristics of the Atlantic Forest biome to survive. Domestic dogs are the main hosts of the adult stage of the tick in areas of urban matrix close to fragmented forest, and participate in the disease cycle by carrying infected ticks from the forest to the anthropic environment. Furthermore, they can amplify the bacteria and contribute to increase the number of infected ticks in nature. In order to elucidate the gaps in relation to BSF in the SPMR, this study tested the hypothesis that dogs could act as amplifying hosts of R. rickettsii for A. aureolatum ticks after a second contact with the agent. The results showed that the dogs could not generate new infected tick strains despite an immune response with increased antibody titers. This study also determined, through spatial modeling, which areas are more likely to present cases of BSF, taking into account the necessary conditions for A. aureolatum occurrence and the ecological aspects that facilitate the interaction of the vector with its hosts in the environment. The environmental variables of altitude and temperature showed to have the greatest influence on vector distribution, while the increase in edge perimeter and decrease in forest cover favored the occurrence of BSF. This study brings new data on the ecoepidemiology of Brazilian Spotted Fever in the State of São Paulo and draws attention to the importance of domestic dogs in the disease cycle in the Metropolitan Region of the state. Prevention actions focused on dog population are extremely important to reduce disease incidence and improve the human population's health conditions.

What came first: the egg or the microsurgery training? An ophthalmic model for developing basic skills in microsurgery / O que veio primeiro: o ovo ou o treinamento microcirúrgico? Um modelo oftalmológico para desenvolver habilidades básicas em microcirurgia

ABSTRACT Purpose: To describe a new accessible model of ophthalmological training using chicken eggs. Methods: With the aid of a spherical drill, the external calcified layer and the cuticle of the chicken eggshell were removed in a 2cm diameter circle. Using a video-magnification system, the film was dissected and cut to approximately 1.5 cm diameters. The film was removed and repositioned to make interrupted 12-0 nylon microsutures. The parameters analyzed were: cost, facility of acquisition and handling, time for making the model and the microsutures and number of possible uses. Results: In all simulators, it was possible to carry out separated and equidistant micro-sutures in the egg membrane, without the need for reintervention. Conclusion: The new chicken-egg model for ophthalmic surgery training is low-cost, easy to acquire and handle, and viable for the development of basic microsurgery skills.

RESUMO Objetivo: Descrever um novo modelo acessível de treinamento oftalmológico com ovo de galinha. Métodos: Com o auxílio de uma broca esférica, a camada calcificada externa e a cutícula da casca do ovo de galinha foram retiradas em um círculo 2 cm de diâmetro. Mediante um sistema de videomagnificação, a película foi dissecada e cortada em formato aproximado de 1,5 cm de diâmetro. A película foi removida e reposicionada para a confecção de microssuturas interrompidas com nylon 12-0. Os parâmetros analisados foram: custo, facilidade de aquisição e manuseio, tempo para confecção do modelo e para a confecção das microssuturas e número de utilizações possíveis. Resultados: Em todos os simuladores foi possível realizar microssuturas separadas e equidistantes na membrana do ovo, sem necessidade de reintervenção. Conclusão: O novo modelo com ovo de galinha para o treinamento de cirurgia oftalmológica é de baixo custo, fácil aquisição e manuseio, além de ser viável no desenvolvimento de habilidades básicas em microcirurgia.

Impact of different scan strategies and implant angulation on impression accuracy of full arch multiple implant: an in vitro study / Impacto de diferentes estratégias de escaneamento e angulação dos implantes na acurácia da moldagem de implantes múltiplos em arco completo: um estudo in vitro

Objective: to evaluate the impact of three different scan strategies and implant angulation on impression accuracy of an intraoral scanner for full-arch multiple implant scan. Material and Method: A maxillary edentulous model with six implant analogs served as a reference model. The four anterior analogs were positioned parallel to each other, the distal right and the distal left was placed with an angulation of 15o and 20o, respectively. Thirty impression were performed using an intraoral scanner (CEREC Primescan). The master cast was digitalized with an industrial reference scanner (ATOS Core 80). All scans were converted to standard tessellation language (STL), superimposed on the reference scan with a 3d inspection software (GOM Inspect Professional 2019) and then analyzed. Results: All linear distances presented equivalence [p<0.01] to those found on the reference scan for all scan strategies. All scan strategies presented a tendency of negative means for linear distances except for d4 in strategy C. All angular distances did not present equivalence [p=0.05] to those found on the reference scan. Significant 3D deviations [p<0.05] were found between strategy B (0.02 ± 0.01) and C (0.05 ± 0.04) for d1. In all others linear and angular distances no statistically significant difference was found between strategies A, B and C. Conclusions: There was no statistically significant difference between strategies A, B and C except for d1 in strategy B and C; Implant angulation did not affect the accuracy of the CEREC Primescan IOS (AU)

Objetivo: avaliar o impacto de três diferentes estratégias de escaneamento e angulação do implante na acurácia da moldagem de um scanner intraoral na moldagem de múltiplos implantes em arco completo. Material e Métodos: Um modelo edêntulo de maxila contendo seis análogos de implante serviu como modelo de referência. Os quatro análogos anteriores foram posicionados paralelos entre si, o distal direito e o distal esquerdo foram posicionados com angulação de 15o e 20o, respectivamente. Trinta moldagens foram realizadas usando um scanner intraoral (CEREC Primescan). O modelo mestre foi digitalizado com um scanner de referência industrial (ATOS Core 80). Todas as escaneamentos foram convertidas para a linguagem de mosaico padrão (STL), sobrepostas ao escaneamento de referência com um software de inspeção 3D (GOM Inspect Professional 2019) e, em seguida, analisadas. Resultados: Todas as distâncias lineares apresentaram equivalência [p <0,01] àquelas encontradas na escaneamento de referência para todas as estratégias. Todas as estratégias de escaneamento apresentaram tendência de médias negativas para distâncias lineares, exceto para d4 na estratégia C. Todas as distâncias angulares não apresentaram equivalência [p = 0,05] às encontradas no escaneamento de referência. Desvios 3D significativos [p <0,05] foram encontrados entre a estratégia B (0,02 ± 0,01) e C (0,05 ± 0,04) para d1. Em todas as outras distâncias lineares e angulares, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre as estratégias A, B e C. Conclusões: Não houve diferença estatisticamente significante entre as estratégias A, B e C, exceto para d1 na estratégia B e C; A angulação do implante não afetou a precisão do CEREC Primescan. (AU)

Uso de máquinas 3D e cortadores a laser em simulação aplicada à educação médica / Use of 3D printers and laser cutters for simulation in medical education

Introdução: As impressões tridimensionais (3D) têm obtido relevância em diversas áreas do conhecimento, especialmente na medicina. Com o advento da tecnologia, cada vez mais escolas médicas têm adotado o uso de prototipagem de estruturas humanas para aprimorar o treinamento dos estudantes, uma vez que a simulação produz um ambiente livre de riscos, no qual os alunos podem dominar com sucesso as habilidades relevantes para a prática clínica.Métodos: O projeto foi estruturado a partir da pesquisa dos softwares de impressão; seleção dos segmentos anatômicos a serem impressos; análise de materiais para a confecção; estudo aprofundado das caixas de simulação usadas no treinamento em videocirurgia e, por fim, realização de um treinamento dos estudantes interessados no desenvolvimento das habilidades cirúrgicas.Resultados: Por meio da impressão 3D,foram confeccionadas peças anatômicas para o ensino em anatomia, além de peças de silicone para treinamento de suturas manuais e videolaparoscópicas. O cortador a laser foi utilizado para fabricar caixas pretas, principalmente para simulações de cirurgia laparoscópica.Conclusão: A utilização de materiais 3D no ensino médico tem se mostrado altamente promissora, com aumento da curva de aprendizado dos alunos envolvidos e ótima relação custo-benefício. Contudo, o acesso a essa tecnologia ainda é restrito no Brasil, o que dificulta a expansão do método para todas as escolas médicas nacionais.

Introduction: Three-dimensional (3D) printing has become relevant in several areas of knowledge, especially Medicine. With the advent of technology, medical schools started using prototypes of human structures to improve student training, given that simulation provides a risk-free environment where students can successfully master relevant skills for clinical practice.Methods: The present study consisted of research about printing software, selection of anatomical segments for printing, analysis of printing materials, study of simulation boxes used in video-assisted surgery training, and training of students interested in developing surgical skills.Results: 3D printing was used to fabricate anatomical models for teaching anatomy and silicone models for manual and video-assisted laparoscopic suture training. Laser cutters were used to manufacture black boxes, mainly for laparoscopy simulation. Conclusion: The use of 3D printing in medical education is highly promising, with an improved learning curve among students and an excellent benefit-cost ratio. However, access to this technology is still limited in Brazil, which makes it difficult to expand the method to all national medical schools.

Aplicações da manufatura aditiva em oftalmologia / Applications of additive manufacturing in ophthalmology

RESUMO A manufatura aditiva, mais popularmente conhecida como impressão tridimensional, baseia-se no desenvolvimento de um objeto com a ajuda de um software de desenho assistido por computador seguido de sua impressão por meio da deposição de uma matéria-prima, camada por camada, para a construção do produto desejado. Existem vários tipos de técnicas de impressão tridimensional, e o tipo de processo de impressão escolhido depende da aplicação específica do objeto a ser desenvolvido, dos materiais a serem utilizados e da resolução necessária à impressão do produto final. A impressão tridimensional abriu perspectivas na pesquisa e revolucionou o campo das ciências da saúde, com a possibilidade de criação e de desenvolvimento de produtos personalizados de maneira rápida, econômica e de forma mais centralizada do que no processo de manufatura tradicional. As tecnologias de manufatura aditiva remodelaram os diagnósticos médicos; as medidas preventivas e pré-operatórias; o tratamento e a reabilitação, assim como os processos de engenharia de tecidos nos últimos anos. Na oftalmologia, as aplicações da impressão tridimensional são extensas. Modelos anatômicos para aplicação na área da educação e planejamentos cirúrgicos, desenvolvimento de implantes, lentes, equipamentos para diagnósticos, novas aplicações terapêuticas e desenvolvimento de tecidos oculares já estão em desenvolvimento. Por possuir um campo amplo e ser alvo de pesquisa constante, a área oftalmológica permite que a manufatura aditiva ainda seja amplamente utilizada a favor dos médicos e dos pacientes.

ABSTRACT Additive manufacturing, more popularly known as three-dimensional (3D) printing, is based on the development of an object with the help of computer-aided design software followed by its printing through the deposition of a material, layer by layer, to create the desired product. There are several types of 3D printing techniques and the type of printing process chosen depends on the specific application of the object to be developed, the materials to be used, and the resolution required to print the final product. 3D printing has brought new perspectives to research and revolutionized the field of health sciences, with the possibility of creating and developing customized products in a faster, more economical, and more centralized way than in the traditional manufacturing process. Additive manufacturing technologies have reformulated medical diagnostics, preventive, preoperative, treatment, and rehabilitation, as well as tissue engineering processes in recent years. In ophthalmology, the applications of 3D printing are extensive. Anatomical models for application in education and surgical planning, development of implants, lenses, diagnostic equipment, new therapeutic applications, and development of ocular tissues (3D bioprinting) are already under development. As it has a wide field and is the subject of constant research, the ophthalmic area allows additive manufacturing to still be widely used in favor of doctors and patients.

Three-dimensional printing of orbital computed tomography scan images for use in ophthalmology teaching / Impressão tridimensional de imagens médicas de tomografia computadorizada para uso no ensino de oftalmologia

ABSTRACT Introduction: The use of tridimensional (3D) printing in healthcare has contributed to the development of instruments and implants. The 3D printing has also been used for teaching future professionals. In order to have a good 3D printed piece, it is necessary to have high quality images, such as the ones from Computerized Tomography (CT scan) exam, which shows the anatomy from different cuts and allows for a good image reconstruction. Purpose: To propose a protocol for creating digital files from computerized tomography images to be printed in 3D and used as didactic material in the ophthalmology field, using open-source software, InVesalius®, Blender® and Repetier-Host©. Methods: Two orbit CT scan exam images in the DICOM format were used to create the virtual file to be printed in 3D. To edit the images, the software InVesalius® (Version 3.1.1) was used to delimit and clean the structure of interest, and also to convert to STL format. The software Blender® (Version 2.80) was used to refine the image. The STL image was then sent to the Repetier-Host© (Version 2.1.3) software, which splits the image in layers and generates the instructions to print the piece in the 3D printer using the polymer polylactic acid (PLA). Results: The printed anatomical pieces printed reproduced most structures, both bone and soft structures, satisfactorily. However, there were some problems during printing, such as the loss of small bone structures, that are naturally surrounded by muscles due to the lack of support. Conclusion: Despite the difficulties faced during the production of the pieces, it was also possible to reproduce the anatomical structures adequately, which indicates that this protocol of 3D printing from medical images is viable.

RESUMO Introdução: O uso de impressão em 3-D na área da saúde tem contribuído para o desenvolvimento de instrumentos e próteses. A impressão 3-D tem sido usada para o ensino de futuros profissionais. Para se alcançar uma boa peça em 3-D, é necessário ter imagens de alta qualidade, como aquelas geradas pelo exame de Tomografia Computadorizada (TC), que mostra a anatomia sob diferentes cortes e permite uma boa reconstrução de imagem. Objetivo: Propor um protocolo para a criação de arquivos digitais a partir de imagens de tomografia computadorizada a serem impressas em 3-D e usadas como modelo de material didático oftalmológico usando software de código aberto, InVesalius®, Bender® e Repetier-Host©. Métodos: Foram utilizadas imagens em formato DICOM provenientes de dois exames de tomografia computadorizada de órbitas para a impressão tridimensional. Para manuseio das imagens, foram utilizados o InVesalius®, versão 3.1.1, para delimitar e limpar a estrutura de interesse e também para converter em formato STL. O Blender®, versão 2.80 foi usado para refinamento. A imagem em STL foi então enviada para o programa Repetier-Host, versão 2.1.3, que divide a imagem em camadas e gera as instruções para impressão da peça em ácido polilático na impressora tridimensional. Resultados: As peças anatômicas impressas reproduziram de forma satisfatória a maioria das estruturas ósseas e musculares. No entanto, houve dificuldade durante a impressão das estruturas ósseas menores, como perda de estrutura óssea pequena, que não possuíam sustentação, por serem envoltas pelo músculo. Conclusão: Apesar das dificuldades encontradas na produção dessas peças de estudo, foi possível reproduzir estruturas com fidelidade, indicando que o protocolo proposto viabiliza a impressão de imagens oriundas da tomografia computadorizada para impressão tridimensional.

Clinical Applications of Additive Manufacturing Models in Neurosurgery: a Systematic Review

Introduction Three-dimensional (3D) printing technologies provide a practical and anatomical way to reproduce precise tailored-made models of the patients and of the diseases. Those models can allow surgical planning, besides training and surgical simulation in the treatment of neurosurgical diseases. Objective The aim of the present article is to review the scenario of the development of different types of available 3D printing technologies, the processes involved in the creation of biomodels, and the application of those advances in the neurosurgical field. Methods We searched for papers that addressed the clinical application of 3D printing in neurosurgery on the PubMed, Ebsco, Web of Science, Scopus, and Science Direct databases. All papers related to the use of any additivemanufacturing technique were included in the present study. Results Studies involving 3D printing in neurosurgery are concentrated on threemain areas: (1) creation of anatomical tailored-made models for planning and training; (2) development of devices and materials for the treatment of neurosurgical diseases, and (3) biological implants for tissues engineering. Biomodels are extremely useful in several branches of neurosurgery, and their use in spinal, cerebrovascular, endovascular, neuro-oncological, neuropediatric, and functional surgeries can be highlighted. Conclusions Three-dimensional printing technologies are an exclusive way for direct replication of specific pathologies of the patient. It can identify the anatomical variation and provide a way for rapid construction of training models, allowing the medical resident and the experienced neurosurgeon to practice the surgical steps before the operation.

O uso da moulage na simulação clínica: estudo de casos múltiplos / The use of moulage in clinical simulation: multiple case studies / El uso del moulage en la simulación clínica: estudio de casos múltiples

Objetivo:identificar como e porque utilizar a moulage dentro das práticas de simulação clínica. Método: trata-se de estudo de casos múltiplos, inclusivo, de caráter descritivo e exploratório com abordagem qualitativa. Os casos foram selecionados por meio de uma amostra intencional. Após aplicação dos critérios de elegibilidade, foram incluídos e analisados quatro casos de cenários simulados que utilizaram moulage. Resultados: todos os casos analisados foram desenvolvidos em atividades clínicas simuladas extracurriculares por facilitadores com experiência em práticas clínicas, na docência e na área de simulação. As moulages utilizaram técnicas diferentes, promovendo maior interação com o aprendiz pelo uso de estimulantes de diferentes órgãos do sentido, aguçando o raciocínio clínico, o desenvolvimento de habilidades, competências, entre outros. Nos quatro casos, a moulage foi realizada em paciente simulado, em cenários simulados e vídeo simulado. Os motivos descritos para moulage foram: prover realismo, fidelidade, fácil aplicação e baixo custo. Conclusão: foi possível identificar que a moulage é um recurso adequando em simulação clínica e que quando construída com rigor e método, influencia na fidelidade e no realismo do cenário simulado.

Objective:identify how and why to use moulage within clinical simulation practices. Method: it is a multiple, inclusive, descriptive and exploratory case study with a qualitative approach. The cases were selected through an intentional sample. After applying the eligibility criteria, four cases of simulated scenarios that used moulage were included and analyzed. Results: all the cases analyzed were developed in extracurricular simulated clinical activities by facilitators with experience in clinical practices, teaching and simulation. The moulages used different techniques, promoting greater interaction with the learner through the use of stimulants of different sense organs, sharpening clinical reasoning, the development of skills, competences, among others. In the four cases, the moulage was performed on a simulated patient, in simulated scenarios and simulated video. The reasons described for moulage were: to provide realism, fidelity, easy application and low cost. Conclusion: it was possible to identify that the moulage is an adequate resource in clinical simulation and that when built with rigor and method, it influences the fidelity and realism of the simulated scenario.

Objetivo:identificar cómo y por qué utilizar el moulage dentro de las prácticas de simulación clínica. Método: se trata de estudio de casos múltiples, inclusivo, de carácter descriptivo y exploratorio con abordaje cualitativo. Los casos fueron seleccionados por medio de una muestra intencional. Luego de aplicar los criterios de elegibilidad, se incluyeron y analizaron cuatro casos de escenarios simulados que utilizaron moulage. Resultados: todos los casos analizados fueron desarrollados en actividades clínicas simuladas extracurriculares por facilitadores con experiencia en prácticas clínicas, en la docencia y en el área de simulación. Los moulages utilizaron técnicas diferentes, favoreciendo una mayor interacción con el aprendiz por el uso de estimulantes de diferentes órganos del sentido, aguzando el raciocinio clínico, el desarrollo de habilidades, capacidades, entre otros. En los cuatro casos, el moulage se realizó en paciente simulado, en escenarios simulados y video simulado. Los motivos descritos para el moulage fueron: proveer realismo, fidelidad, fácil aplicación y bajo costo. Conclusión: fue posible identificar que el moulage es un recurso adecuado en simulación clínica y que cuando se construye con rigurosidad y método, influye en la fidelidad y en el realismo del escenario simulado.

Use of 3D Printing in Planning the Reconstruction of Total Hip Arthroplasty: A Teaching Tool / Uso de prototipagem rápida no planejamento de reconstruções da artroplastia total do quadril: Uma ferramenta para ensino

Abstract The present study aims to demonstrate how biomodels can be used as teaching tools for surgical techniques and training in a medical residency service. A case series was carried out in our orthopedics and traumatology outpatient facility using three-dimensional (3D) printing for surgical planning to contribute to the surgical teaching and training of resident physicians. Two cases were selected as examples in the present article. Biomodels enable a better understanding of the surgery by the surgical team and residents, reducing the surgical time and the risks for the patients. These models can be a good teaching method to plan reconstructions of total hip arthroplasties, evaluate and predict surgical difficulties, and optimize procedures.

Resumo O objetivo deste trabalho é demonstrar como os biomodelos podem servir como ferramenta de ensino para o esclarecimento de técnicas cirúrgicas e o treinamento em um serviço de residência médica. Foram realizadas séries de casos em nosso ambulatório de ortopedia e traumatologia, nos quais o uso da prototipagem para o planejamento cirúrgico contribuiu para o ensino cirúrgico e treinamento de médicos residentes. Dois casos foram selecionados como exemplo neste artigo. O uso de biomodelos permite um melhor entendimento da cirurgia pela equipe cirúrgica e pelos residentes, e diminui o tempo e os riscos cirúrgicos aos pacientes. O uso de biomodelos no planejamento de reconstruções da artroplastia total do quadril pode servir como um bom método de ensino, para a avaliação e previsão das dificuldades no momento da cirurgia, e para otimizar os procedimentos.

3D Rapid Prototyping Heart Model Validation for Teaching and Training - A Pilot Project in a Teaching Institution

Abstract Introduction: Rapid prototyping is a process by which three-dimensional (3D) computerized surface models are converted into physical models. In this study, a 3D heart bio model was created using the rapid prototyping method and the accuracy of this heart model was assessed by clinicians. Methods: The two-dimensional images of normal heart from gated computed tomography scan datasets were used to create a 3D model of the heart. The slices were then processed using the software BioModroid and printed with the 3D printer. The evaluation of the model was performed by a questionnaire answered by four cardiothoracic surgeons, 12 cardiologists, five radiologists, and nine surgical registrars. Results: Eighty-six percent of the anatomy structures showed in this model scored 100% accuracy. Structures such as circumflex branch of left coronary artery, great cardiac vein, papillary muscle, and coronary sinus were each rated 77%, 70%, 70%, and 57% accurate. Among 30 clinicians, a total of 93% rated the model accuracy as good and above; 64% of the clinicians evaluated this model as an excellent teaching tool for anatomy class. As a visual aid for surgery or interventional procedures, the model was rated excellent (40%), good (50%), average (23%), and poor (3%); 70% of the clinicians scored the model as above average for training purpose. Overall, this 3D rapid prototyping cardiac model was rated as excellent (33%), good (50%), and average (17%). Conclusion: This 3D rapid prototyping heart model will be a valuable source of anatomical education and cardiac interventional management.