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.

Uso de digitalizador e impressora doméstica em 3 dimensões em rinoplastia / Domestic three-dimensional scanner and printer in patients undergoing rhinoplasty

Os princípios para uma rinoplastia bem-sucedida incluem consulta e planejamento pré-operatório e uma análise clínica abrangente que defina as metas da cirurgia. Mais recentemente, a digitalização e a impressão doméstica em 3 dimensões tornaram-se disponíveis. O objetivo deste estudo é descrever um método de digitalização em 3 dimensões e de impressão doméstica da anatomia real do paciente para ser usada como ajuda intraoperatória. Nós apresentamos uma forma de uso desta tecnologia no transoperatório, auxiliando o cirurgião a comparar os resultados obtidos após suas manobras, verificar a sua adesão ao plano cirúrgico previamente estabelecido e melhorar a sua tomada de decisão durante a cirurgia. Em conclusão, a aplicação da impressão doméstica em 3 dimensões demonstra um efeito positivo sobre o tratamento de alterações estéticas do nariz.

The principles for a successful rhinoplasty include preoperative consultation and planning, as well as a comprehensive clinical analysis and defining rhinoplasty goals. Three-dimensional domestic scanning and printing have recently become available. We sought to objectively describe this method as an intraoperative aid in patients' anatomy. This method can be used trans-operatively to help surgeons compare the results of his or her technique, check adherence to the surgical plan, and improve his or her surgical decision-making. We found that the application of 3-dimensional printing had a positive effect on the treatment of patients with aesthetic nose disorders.

Bioimpressão e produção de mini-órgãos com células tronco / Bioprinting with stem cells and production of mini-organs

A bioimpressão é considerada uma fonte promissora no desenvolvimento celular, e na produção de mini-órgãos, válulas, cartilagens que futuramente poderão ser utilizados na terapia para transplantes em animais e humanos. Assim, essa técnica poderá ser utilizada como uma terapia eletiva, no tratamento de injúrias e principalmente no tratamento de doenças crônico-degenerativas. Em humanos essa terapia está sendo pesquisada a fim de auxiliar a medicina no tratamento e regeneração de tecidos impressos a partir de arcabouços de células desenvolvidas a partir de células-tronco, biomateriais e impressões em 3D. O uso dessa tecnologia é também um auxiliar nas pesquisas oncológicas com o intuito de projetar e avaliar a proliferação celular de tumores, bem como a ação de novos medicamentos quimioterápicos. No entanto, a maior limitação para o uso da terapia utilizando-se a impressora de células, órgãos e tecidos em 3D é a falta de protocolos unificados com metodologias reprodutíveis e detalhadas; com o objetivo de viabilizar a utilização da impressora e a impressão de células, órgãos e tecidos em 3D. Dessa forma, esta revisão busca reunir as publicações mais atuais na área, as quais destacam os avanços no uso de bioimpressão com células-tronco, a fim de descrever as principais técnicas e os potenciais de utilização como alternativa terapêutica na medicina humana e veterinária.(AU)

The bioprinting is considered a promising source in cell development, and production of mini-organs, valves, cartilage that may eventually be used in therapy for transplantation in animals and humans. It can also be used as an elective therapy in the treatment of injuries and treatment of chronic degenerative diseases. In humans, this therapy is been studied mainly in the treatment and regeneration of tissues printed from scaffold cells developed from stem cells, biomaterials and impressions in 3D. This technology is also an aid for the study of the formation of tumors, in order to design and evaluate the cellular proliferation of the tumors and the action of new chemotherapy drugs. However, the main drawback to this therapy is the lack of standardized protocols with reproducible and detailed methodologies with the aim of enabling the use of bioprinting and printing cells, tissues and organs in 3D. Thus, this review seeks to bring together the most current publications of the bioprinting area in order to describe the technique and its potential use as a therapeutic alternative.(AU)