Protocolo para la medición de espacios vacíos dentro de la obturación endodóntica con microtomografía / A protocol for the measurement of voids within the endodontic filling with microtomography

La microtomografía es un estudio que utiliza la ra-diación X para obtener imágenes de tamaños de mi-lésimas de milímetros y de alta resolución. Las imá-genes 2D son procesadas por diferentes softwares para lograr obtener volúmenes capaces de ser ana-lizados tridimensionalmente. La microtomografía es el estudio de elección a la hora de evaluar caracte-rísticas muy pequeñas con gran precisión. La obtu-ración endodóntica buscar lograr un sellado que no tenga espacios vacíos dentro de la masa de obtura-ción. Esto es importante debido a que los poros pue-den permitir, si están en contacto con la pared den-tinaria, la entrada de microorganismos al conducto radicular. El objetivo de este trabajo fue describir el procedimiento para el análisis y visualización de los espacios vacíos dentro de la obturación endodónti-ca, utilizando la microtomografía de rayos x, y esta-blecer un protocolo para ser utilizado por cualquier investigador(AU)

Microtomography is a study that uses X-radiation to obtain high-resolution images of sizes of thousandths of millimeters. The 2D images are processed by different software to obtain volumes capable of being analyzed three-dimensionally. Microtomography is the study of choice when evaluating very small features with great precision. Endodontic filling seeks to achieve a seal that does not have voids within the filling obturation. This is important because the voids can allow, if they are in contact with the dentin wall, the entry of microorganisms into the root canal. The objective of this work was to describe the procedure for the analysis and visualization of voids within the endodontic filling using microtomography and to establish the protocol to be used by any researcher (AU)

Development and mechanical-functional validation of 3D-printed laparoscopic forceps / Desenvolvimento e validação mecânico-funcional de pinça laparoscópica impressa em 3 dimensões

ABSTRACT Introduction: 3-dimensional printing has enabled the development of unique and affordable additive manufacturing, including the prototyping and production of surgical forceps. Objective: demonstrate the development, 3D printing and mechanical-functional validation of a laparoscopic grasping forceps. Methods: the clamp was designed using a computer program and printed in 3 dimensions with polylactic acid (PLA) filament and added 5 screws for better leverage. Size and weight measurements were carried out, as well as mechanicalfunctional grip and rotation tests in the laboratory with a validated simulator. Results: Called "Easylap", the clamp weighed 48 grams, measured 43cm and was printed in 8 pieces, taking an average of 12 hours to produce. It allowed the simulation of the functional characteristics of laparoscopic pressure forceps, in addition to the rotation and rack locking mechanism. However, its strength is reduced due to the material used. Conclusion: It is possible to develop plastic laparoscopic grasping forceps through 3-dimensional printing.

RESUMO Introdução: a impressão em 3 dimensões permitiu o desenvolvimento de manufaturas aditivas únicas e acessíveis, inclusive na prototipagem e produção de pinças cirúrgicas. Objetivo: Demonstrar o desenvolvimento, a impressão em 3D e a validação mecânico-funcional de pinça laparoscópica do tipo apreensão. Métodos: a pinça foi desenhada em programa de computador e impressa em 3 dimensões com filamento de ácido poliláctico (PLA) e acrescida de 5 parafusos para melhor efeito de alavanca. Foram realizadas aferições de tamanho e peso, bem como testes mecânicos-funcionais de preensão e rotação em laboratório com simulador validado. Resultados: denominada "Easylap", a pinça pesou 48 gramas, mediu 43 cm e foi impressa em 8 peças, levando em média 12 horas para sua produção. Ela permitiu a simulação das características funcionais de pinça laparoscópicas de apreensão, além de mecanismo de rotação e travamento por cremalheira. Porém sua força é reduzida devido ao material utilizado. Conclusão: é possível desenvolver pinça laparoscópica plástica de apreensão através de impressão em 3 dimensões.

Evaluating the precision and accuracy of digital dental models with a low-cost structured light device

ABSTRACT Objective: This study evaluated the accuracy and precision of digital models acquisition using a home-built, low-cost scanning system based on the structured light method. Methods: a plaster model (PM) was scanned using the experimental device (SL) and a dental desktop scanner (DS). The teeth dimensions of PM and SL models were measured in triplicate, with a caliper and digitally, respectively. The agreement of the measurements of each model was evaluated using the intraclass correlation coefficient, and the validity between the different measurement techniques was assessed using the Bland-Altman analysis. The accuracy and precision of the models were qualitatively investigated using the mesh superposition of the SL and DS models. Results: A high intraclass correlation coefficient was observed in all models (PM=0.964; SL1=0.998; SL2=0.995; SL3=0.998), and there was no statistical difference between the measurements of the SL models (p>0.05). PM and SL model measurements were found to be in good agreement, with only 3.57% of the observed differences between the same measurement being located outside 95% limits of agreement according to Bland and Altman (0.43 and -0.40 mm). In the superimpositions of SL-SL and SL-DS models, areas of discrepancy greater than 0.5 mm were observed mainly in interproximal, occlusal, and cervical sites. Conclusion: These results indicate that the home-built SL scanning system did not possess sufficient accuracy and precision for many clinical applications. However, the consistency in preserving the dental proportions suggests that the equipment can be used for planning, storage, and simple clinical purposes.

RESUMO Objetivo: Este estudo avaliou a acurácia e a precisão da aquisição de modelos digitais utilizando um sistema de digitalização caseiro e de baixo custo baseado no método de luz estruturada. Material e Métodos: Para isso, um modelo de gesso (MG) foi digitalizado utilizando o dispositivo experimental (LE) e um scanner dental de mesa (SD). As dimensões dos dentes dos modelos MG e LE foram medidas em triplicata com um paquímetro e digitalmente, respectivamente. A concordância das medidas de cada modelo foi avaliada usando o coeficiente de correlação intraclasse, e a validade entre as diferentes técnicas de medição foi avaliada usando a análise de Bland-Altman. A acurácia e a precisão dos modelos foram investigadas qualitativamente usando a sobreposição de malhas dos modelos LE e SD. Resultados: Um alto coeficiente de correlação intraclasse foi observado em todos os modelos (MG=0,964; LE1=0,998; LE2=0,995; LE3=0,998) e não houve diferença estatística entre as medições dos modelos LE (p>0,05). As medições dos modelos MG e LE mostraram boa concordância, com apenas 3,57% das diferenças observadas entre as mesmas medições localizadas fora dos limites de concordância de 95% de acordo com a análise de Bland-Altman (0,43 e -0,40 mm). Nas sobreposições dos modelos LE-LE e LE-SD, foram observadas áreas de discrepância maiores que 0,5 mm principalmente nos sítios interproximais, oclusais e cervicais. Conclusões: Esses resultados indicam que o sistema de digitalização por luz estruturada caseiro não possui precisão e acurácia suficientes para muitas aplicações clínicas. No entanto, a consistência na preservação das proporções dentárias sugere que o equipamento pode ser usado para planejamento, armazenamento e propósitos clínicos simples.

Solutions based on three-dimensional technologies for the practice and teaching of biomedical sciences

Introduction: Three-dimensional printing is one of the technologies that promote change at an economic and social level, and one of the fundamental elements of industry 4.0. It has enormous potential for the future of medicine, establishing itself as a new paradigm. Despite its advantages, its use in our environment is incipient. Objective: To design and develop solutions based on three-dimensional technologies for the teaching and practice of biomedical sciences. Materials and methods: A technological development investigation was carried out between the Center for Assisted and Sustainable Manufacturing of the University of Matanzas and Matanzas University of Medical Sciences, between September 2019 and July 2022. The designs and fabrications were made from the acquisition of computed tomography images, or from a surface scanner, which were then processed, converted into Standard Tessellation Language format, printed, and post-processed. Virtual designs were developed using computer-aided design software. Results: Various solutions were developed including prototypes: biomodels for craniosynostosis repair and anatomical figures, custom cranial prosthesis mold, hand prosthesis, O2 line splitters, tissue scaffolds, syringe gun, face shields, breast prosthesis; autologous restoration mold and tissue expander. Conclusions: In all areas of application of this technology in medicine―except the printing of medicines, in the current context―, it is feasible to obtain solutions in the territory of Matanzas. It is therefore imperative that managers and the medical community in general, begin to acquire awareness, knowledge, and experience to ensure the optimal use of this technology.

Introducción: La impresión tridimensional es una de las tecnologías que promueve el cambio a nivel económico y social, y uno de los elementos fundamentales de la industria 4.0. Asimismo, constituye un enorme potencial para el futuro de la medicina, estableciéndose como un nuevo paradigma. A pesar de sus ventajas, su explotación en nuestro medio es incipiente. Objetivos: Diseñar y desarrollar soluciones basadas en tecnologías tridimensionales para la enseñanza y la práctica de las ciencias biomédicas. Materiales y métodos: Se realizó una investigación colaborativa, de desarrollo tecnológico entre el Centro de Fabricación Asistida y Sostenible de la Universidad de Matanzas y la Universidad de Ciencias Médicas de Matanzas, entre septiembre de 2019 y julio de 2022. Los diseños y fabricaciones se realizaron a partir de la adquisición de imágenes de tomografía computarizada, o desde un escáner de superficie, las que luego se procesaron, se convirtieron en formato Standard Tessellation Language, se imprimieron y posprocesaron. Los diseños virtuales se desarrollaron empleando un software de diseño asistido por computadora. Resultados: Se desarrollaron varias soluciones que incluyen varios prototipos: biomodelos para reparación de craneosinostosis y figuras anatómicas, molde de prótesis craneal personalizada, prótesis de mano, divisores de líneas de O2, andamios tisulares, pistola portajeringas, protectores faciales, prótesis de mama, molde para restauración autóloga y expansor tisular. Conclusiones: En todas las áreas de aplicación de esta tecnología en medicina―salvo en la impresión de medicamentos, en el contexto actual―, es factible obtener soluciones en el territorio de Matanzas. Es un imperativo, pues, que directivos y la comunidad médica en general, comiencen a adquirir conciencia, conocimientos y experiencias para garantizar la utilización óptima de esta tecnología.

Methodology for Preoperative Planning of Bone Deformities Using Three-dimensional Modeling Software / Metodologia para planejamento pré-operatório de deformidades ósseas utilizando software de modelagem tridimensional

Abstract Rapid prototyping technology, known as three-dimensional (3D) printing, and its use in the medical field are advancing. Studies on severe bone deformity treatment with 3D printing showed benefits in postoperative outcomes thanks to this technology. Even so, preoperative planning guidance for surgeons is lacking. This technical note describes a practical step-by-step guide to help surgeons use this technology to optimize the therapeutic plan with free license software and an intuitive interface. This study aims to organize the 3D modeling process using a preoperative computed tomography (CT) scan. This technology allows a deeper understanding of the case and its particularities, such as the direction, planes, and dimensions of the deformity. Planning considering these topics may reduce the surgical time and result in better functional outcomes by understanding the deformity and how to correct it. Associating planning via software with 3D printing can further enhance this therapeutic method.

Resumo Observa-se o avanço da tecnologia de prototipagem rápida, conhecida como impressão tridimensional (3D) e seu uso na área médica. Existem estudos a respeito do tratamento de deformidades ósseas graves com impressão 3D, os quais mostram benefícios no resultado pós-operatório às custas do uso da tecnologia em questão. Ainda assim, nota-se a escassez quando o assunto é disponibilizar ao cirurgião orientações para planejamento pré-operatório. O objetivo desta nota técnica é descrever um passo-a-passo prático para auxiliar cirurgiões a utilizarem a tecnologia como ferramenta para otimizar o plano terapêutico, dispondo de um programa de licença gratuita e de interface intuitiva. Este é um estudo que visa a organização do processo de modelagem 3D, no qual foi utilizado um exame de tomografia computadorizada (TC) pré-operatória. Com esta tecnologia, é possível uma compreensão mais profunda do caso e suas particularidades como direção, planos e dimensões das deformidades. Acredita-se que um planejamento que leve em consideração tais tópicos gera redução do tempo cirúrgico e melhores resultados funcionais devido ao entendimento da deformidade e maneiras de correção. Associar o planejamento via software com a impressão 3D pode potencializar ainda mais na elaboração do método terapêutico.

Desafíos en el empleo de los medicamentos huérfanos

Las enfermedades raras son aquellas que tienen baja prevalencia y que, por lo tanto, el desarrollo de medicamentos para tratarlas no es rentable para las empresas farmacéuticas debido a la baja demanda. A pesar de que ya se cuenta con diferentes políticas públicas alrededor del mundo para incentivar a las industrias farmacéuticas a investigar estos medicamentos, conocidos como medicamentos huérfanos, su desarrollo conlleva muchas dificultades en las evaluaciones clínicas y el precio final para el público es muy elevado. Si bien en años recientes se ha planteado el uso de tecnología de impresión en 3D para producir estos medicamentos o incluso recurrir a otros medicamentos previamente aprobados para tratar enfermedades raras, existe un historial de mal uso de las legislaciones por parte de las empresas con el fin de generar beneficios comerciales, por lo que estas políticas deben reforzarse para que cumplan su propósito; ayudar a una población muy vulnerable. El objetivo del presente texto es exponer los resultados de una revisión documental sobre el panorama científico y sociopolítico en el que se encuentra el problema de las enfermedades raras y los medicamentos huérfanos, así como las posibles soluciones que se están desplegando para abordarlo. Deriva de un estudio que se desarrolla en el momento actual en la Universidad Autónoma Metropolitana, de Ciudad de México.

The strange illnesses are those that have low prevalence and that, therefore, the development of medications to treat them is not profitable for the pharmaceutical companies due to the drop demands. Although it is already counted with different political public around the world to motivate to the pharmaceutical industries to investigate these medications, well-known as orphan medications, their development bears many difficulties in the clinical evaluations and the final price for the public it is very high. Although in recent years he/she has thought about the use of impression technology in 3D to produce these medications or even to appeal to other medications previously approved to treat strange illnesses, a record of wrong use of the legislations exists on the part of the companies with the purpose of generating commercial benefits, for what these politicians should be reinforced so that they complete its purpose; to help a very vulnerable population. The objective of the present text is to expose the results of a documental revision on the scientific and sociopolitical panorama in which is the problem of the strange illnesses and the orphan medications, as well as the possible solutions that they are spreading to approach it. It derives of a study that is developed in the current moment in the Metropolitan Autonomous University, of Mexico City.

O uso do planejamento virtual na cirurgia ortognática / The use of virtual planning in orthognathic surgery

Introdução: A cirurgia ortognática envolve manipulação da arquitetura óssea facial, através de osteotomias, para restaurar a forma e a função, corrigindo a má oclusão, as desproporções maxilomandibulares e assimetrias faciais. O planejamento virtual em cirurgia ortognática é realizado com ajuda de softwares que utilizam as medidas reais do esqueleto craniofacial e registros da oclusão do paciente, através de uma análise 3D. Método: Foram avaliados 18 pacientes com deformidades dentofaciais, de acordo com a classificação de Angle submetidos a cirurgia ortognática com o uso do planejamento virtual, entre 2018 e 2019. Os critérios de inclusão foram pacientes entre 16 e 60 anos com desproporções maxilo-mandibulares nas quais o tratamento ortodôntico isolado não era suficiente. Os critérios de exclusão foram a presença de lesões císticas ou tumorais nos maxilares e comorbidades clínicas que contraindicavam a cirurgia. O planejamento virtual foi realizado em todos os pacientes, utilizando o software Dolphin® Imaging 11 e os guias cirúrgicos confeccionados em impressora 3D. Resultados: O guia cirúrgico intermediário apresentou adaptação perfeita nas faces oclusais promovendo grande estabilidade para o reposicionamento e fixação da maxila na oclusão intermediária. Os 18 pacientes operados responderam como "totalmente satisfeitos" em relação ao resultado estético-funcional nessa série estudada. Foi encontrada uma semelhança muito grande da posição do esqueleto maxilofacial no planejamento virtual préoperatório e o obtido no pós-operatório, através da avaliação das telerradiografias. Conclusão: O planejamento virtual em cirurgia craniomaxilofacial possui inúmeras vantagens, como diminuição do tempo laboratorial pré-operatório, maior precisão na confecção dos guias cirúrgicos e melhor reprodutibilidade dos resultados simulados.

Introduction: Orthognathic surgery involves the manipulation of facial bone architecture through osteotomies to restore form and function, correcting malocclusion, maxillomandibular disproportions, and facial asymmetries. Virtual planning in orthognathic surgery is carried out with the help of software that uses real measurements of the craniofacial skeleton and records of the patient's occlusion through 3D analysis. Method: 18 patients with dentofacial deformities were evaluated, according to Angle's classification, who underwent orthognathic surgery using virtual planning between 2018 and 2019. The inclusion criteria were patients between 16 and 60 years old with maxylo-mandibular disproportions in which orthodontic treatment alone was not sufficient. Exclusion criteria were the presence of cystic or tumoral lesions in the jaw and clinical comorbidities that contraindicated surgery. Virtual planning was carried out on all patients, using Dolphin® Imaging 11 software and surgical guides made with a 3D printer. Results: The intermediate surgical guide presented perfect adaptation on the occlusal surfaces, promoting great stability for the repositioning and fixation of the maxilla in intermediate occlusion. The 18 operated patients responded as "completely satisfied" in relation to the aesthetic-functional result in this series studied. A very great similarity was found between the position of the maxillofacial skeleton in the preoperative virtual planning and that obtained post-operatively through the evaluation of teleradiography. Conclusion: Virtual planning in craniomaxillofacial surgery has numerous advantages, such as reduced pre-operative laboratory time, greater precision in the creation of surgical guides, and better reproducibility of simulated results.

Analysis of the Mechanical Behavior of Porcine Graft Fixation in a Polyurethane Block Using a 3D-printed PLA Interference Screw / Análise do comportamento mecânico da fixação do enxerto suíno em um bloco de poliuretano usando um parafuso de interferência PLA impresso em 3D

Abstract Objective The interest in using 3D printing in the healthcare field has grown over the years, given its advantages and potential in the rapid manufacturing of personalized devices and implants with complex geometries. Thus, the aim of the present study was to compare the mechanical fixation behavior of a 3D-printed interference screw, produced by fused deposition modeling of polylactic acid (PLA) filament, with that of a titanium interference screw. Methods Eight deep flexor porcine tendons, approximately 8 mm wide and 9 cm long, were used as graft and fixed to a 40 pounds-per-cubic-foot (PCF) polyurethane block at each of its extremities. One group was fixed only with titanium interference screws (group 1) and the other only with 3D-printed PLA screws (BR 20 2021 018283-6 U2) (group 2). The tests were conducted using an EMIC DL 10000 electromechanical universal testing machine in axial traction mode. Results Group 1 (titanium) obtained peak force of 200 ± 7 N, with mean graft deformation of 8 ± 2 mm, and group 2 (PLA) obtained peak force of 300 ± 30 N, and mean graft deformation of 7 ± 3 mm. Both the titanium and PLA screws provided good graft fixation in the polyurethane block, with no slippage or apparent deformation. In all the samples, the test culminated in graft rupture, with around 20 mm of deformation in relation to the initial length. Conclusion The 3D-printed PLA screw provided good fixation, similar to that of its titanium counterpart, producing satisfactory and promising results.

Resumo Objetivo O interesse em utilizar a impressão 3D na área da saúde tem crescido ao longo dos anos, dadas as suas vantagens e o seu potencial na rápida fabricação de dispositivos e implantes personalizados com geometrias complexas. Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar o comportamento de fixação mecânica de um parafuso de interferência impresso em 3D, produzido pela modelagem fundida de deposição do filamento de ácido polilático (PLA), com o de um parafuso de interferência de titânio. Métodos Oito tendões suínos flexores profundos, de aproximadamente 8 mm de largura e 9 cm de comprimento, foram utilizados como enxerto e fixados em um bloco de poliuretano de 40 PCF em cada uma de suas extremidades. Um grupo foi fixado apenas com parafusos de interferência de titânio (grupo 1) e o outro apenas com parafusos PLA impressos em 3D (BR 20 2021 018283-6 U2) (grupo 2). Os testes foram realizados utilizando uma máquina de teste universal eletromecânica EMIC DL 10.000 no modo de tração axial. Resultados O grupo 1 (titânio) obteve força máxima de 200 ± 7 N com deformação média do enxerto de 8 ± 2 mm, e a força máxima do grupo 2 (PLA) foi de 300 ± 30 N e deformação média do enxerto de 7 ± 3 mm. Ambos os parafusos de titânio e PLA forneceram boa fixação de enxerto no bloco de poliuretano, sem deslizamento ou deformação aparente. Em todas as amostras o teste culminou na ruptura do enxerto, com cerca de 20 mm de deformação em relação ao comprimento inicial. Conclusão O parafuso PLA impresso em 3D proporcionou boa fixação, semelhante à de sua contraparte de titânio, produzindo resultados satisfatórios e promissores.

The Automation of Breast Ultrasonography and the Medical Time Dedicated to the Method / A automatização da ultrassonografia mamária e o tempo médico dedicado ao método

Abstract In this integrative review, we aimed to describe the records of time devoted by physicians to breast ultrasound in a review of articles in the literature, in order to observe whether the automation of the method enabled a reduction in these values. We selected articles from the Latin American and Caribbean Literature in Health Sciences (LILACS) and MEDLINE databases, through Virtual Health Library (BVS), SciELO (Scientific Electronic Library Online), PubMed, and Scopus. We obtained 561 articles, and, after excluding duplicates and screening procedures, 9 were selected, whose main information related to the guiding question of the research was synthesized and analyzed. It was concluded that the automation of breast ultrasound represents a possible strategy for optimization of the medical time dedicated to the method, but this needs to be better evaluated in comparative studies between both methods (traditional and automated), with methodology directed to the specific investigation of this potentiality.

Resumo Na presente revisão integrativa, objetivamos descrever os registros de tempo dedicado pelos médicos à ultrassonografia mamária em revisão de artigos da literatura, visando observar se a automação do método possibilitou redução destes valores. Selecionamos artigos nas bases de dados Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS) e MEDLINE, através da Biblioteca Virtual em Saúde (BVS), Scientific Electronic Library Online (SciELO), PubMed e Scopus. Obtivemos 561 artigos e, após a exclusão de artigos duplicados e procedimentos de triagem, foram selecionados 9 artigos, cujas informações principais relativas à pergunta norteadora da pesquisa foram sintetizadas e analisadas. Foi concluído que a automação da ultrassonografia mamária representa uma possível estratégia de otimização do tempo médico dedicado ao método; porém, essa conclusão necessita ser melhor avaliada em estudos comparativos entre ambos os métodos (tradicional e automatizado), com metodologia direcionada à investigação específica desta potencialidade.

Fratura idiopática de mandíbula atrófica / Idiopathic fracture of atrophic jaw / Fractura idiopática de mandíbula atrófica

Objetivo: Discorrer sobre o tratamento cirúrgico de uma fratura idiopática de mandíbula atrófica. Relato de caso: Idosa compareceu à emergência de um hospital referência em traumas na Paraíba relatando dificuldade ao se alimentar, impossibilidade de uso da prótese dentaria, sintomatologia dolorosa em região mandibular direita com processo infeccioso ativo, sem histórico de trauma direto em face. Ao exame tomográfico constatou-se fratura em mandíbula atrófica com presença de dente incluso na região. Diante do quadro, optou-se por iniciar antibioticoterapia empírica e planejou-se tratamento cirúrgico de reconstrução mandibular com sistema load-sharing, tendo auxílio de biomodelo para conformação prévia da placa. Conclusão: O correto planejamento e escolha do sistema de fixação são fundamentais para o sucesso do tratamento. O uso de biomodelo com pré modelagem de placa mostrou-se positivo por otimizar o tempo cirúrgico, reduzindo os riscos inerentes ao procedimento nesta faixa etária e a utilização de sistema capaz de suportar a carga sofrida na estrutura óssea comprometida nestes casos é mandatório... (AU)

Objective: to discuss the surgical treatment of an idiopathic fracture of the atrophic mandible. Case report: elderly woman attended the emergency department of the Emergency and Trauma Hospital Dom Luiz Gonzaga Fernandes, in Campina Grande, Brazil. The patient reported pain on eating and inability to use her denture as painful symptoms in the right mandibular region with active fistula, without any records of facial trauma. Tomographic examination revealed an atrophic mandibular fracture with an impacted tooth in the region. The following procedures were performed: antibiotic therapy, surgical fixation using a 2.4mm pre-molded plate, shaped using a biomodel, and fistulectomy. Conclusion: Thus, to plan accordingly aiming to minimize the surgical time and its associate damage and the use of appropriate fixation systems capable of supporting the load on the compromised bone are essential to a successful treatment, specially with elderly patients due their general health condition and preexistent comorbities... (AU)

Objetivo: Discutir sobre el tratamiento quirúrgico de una fractura idiopática de la mandíbula atrófica. Caso clínico: Anciana compareció al servicio de urgencias del Hospital de Emergencia y Trauma de Campina Grande Dom Luiz Gonzaga Fernandes, PB, relatando dificultad para alimentarse, imposibilidad de uso de prótesis dental, sintomatología dolorosa en la región mandibular derecha con fístula activa, sin antecedentes de traumatismo directo en la cara. El examen tomográfico presentó una fractura mandibular atrófica con presencia de un diente incluido en la región. Como resultado se realizó antibioticoterapia, procedimiento de fijación quirúrgica con una placa de 2,4 mm premoldeada en biomodelo y fistulectomía. Conclusión: De esta forma, el correcto planeamiento para minimizar el tiempo quirúrgico y los daños asociados, principalmente en los ancianos por su estado general de salud y comorbilidades preexistentes, la utilización de sistemas de fijación adecuados capaces de soportar la carga sufrida en los huesos comprometidos, es fundamental para el éxito del tratamiento... (AU)

A Morphometric Study of Head in the Population of Young Chinese Adults / Estudio Morfométrico de la Cabeza en la Población de Adultos Jóvenes Chinos

SUMMARY: Due to the complexity of head shape, limited 1D or 2D head anthropometry fail to fully capture its shape characteristics. Currently, there is limited research on clustering analysis of head shape from a shape difference perspective, especially for the head shape of Chinese people. Head shape is influenced by factors such as race, sex, and age, making it imperative to create a head shape database for Chinese individuals. In this study, three-dimensional head data of 339 Chinese young adult were collected, and the head shapes were clustered into 7 clusters using an improved k-medoids algorithm. The differences between clusters and the average head shape were further analyzed. It can be foreseen that the head shape database for Chinese young adult constructed in this study has important reference value for the ergonomic design of head-related products and head morphology research, among other fields.

Debido a la complejidad de la forma de la cabeza, la antropometría limitada de ésta, en 1D o 2D, no logra capturar completamente sus características de forma. Actualmente, existen estudios limitados sobre el análisis de agrupamiento de la forma de la cabeza, desde una perspectiva de diferencia de forma, especialmente en el caso de la población china. La forma de la cabeza está influenciada por factores como la raza, el sexo y la edad, por lo que resulta imperativo crear una base de datos sobre la forma de la cabeza de los individuos chinos. En este estudio, se recopilaron datos tridimensionales de la cabeza de 339 adultos jóvenes chinos, y las formas de la cabeza se agruparon en 7 grupos utilizando un algoritmo k-medoids mejorado. Las diferencias entre los grupos y la forma promedio de la cabeza se analizaron a profundidad. Se puede prever que la base de datos sobre la forma de la cabeza de adultos jóvenes chinos construida en este estudio, tiene un valor de referencia importante para el diseño ergonómico de productos relacionados con la morfología de la cabeza, entre otros campos.

Evaluation of angles of the tracheobronchial tree with the 3-dimensional reconstruction method: a morphometric and radiologic study / Evaluación de los ángulos del árbol traqueobronquial con el método de reconstrucción tridimensional: un estudio morfométrico y radiológico

SUMMARY: The objective of the current research is to assess the branching angles of the tracheobronchial tree and the correlation between these angles and the lung volume using the 3-dimensional reconstruction method. Thorax CT (computed tomography) images of 150 individuals, who were over 18 years of age and did not have any pathology on CT, were obtained retrospectively. A 3-dimensional reconstruction of the trachea, bronchi, and lungs was carried out. External and internal angles between the trachea and main bronchi, between the main bronchi and lobar bronchi, and between the lobar bronchi were measured. The volume measurement of the right and left lungs was performed. The individuals included in the study were grouped by sex and age (20-40 years, 41-61 years, and 62-87 years). The left subcarinal angle (LSA), total subcarinal angle (TSA), and left interbronchial angle (LIA) were found to be greater in the 62-87 age group. Both the external angle (LULB-LMBE) and the internal angle (LULB- LMBI) between the left upper lobar bronchus and the left main bronchus were observed to be greater in males. In males, a statistically significant negative moderate correlation was identified between the right lung volume and the right subcarinal angle (RSA). In females, a statistically significant positive moderate correlation was revealed between the external (RULB-IBE) and internal angles (RULB-IBI) between the right upper lobar bronchus and the intermediate bronchus, and the right lung volume. In the literature review we performed, we did not find any studies investigating the correlation between the branching angles of the tracheobronchial tree and the lung volume using the 3-dimensional reconstruction method. Therefore, we are of the opinion that our study will contribute to the literature.

El objetivo de la investigación fue evaluar los ángulos de ramificación del árbol traqueobronquial y la correlación entre estos ángulos y el volumen pulmonar utilizando el método de reconstrucción tridimensional. Se obtuvieron retrospectivamente imágenes de tomografía computarizada de tórax de 150 individuos mayores de 18 años sin patología. Se realizó una reconstrucción tridimensional de la tráquea, los bronquios y los pulmones. Se midieron los ángulos externo e interno entre la tráquea y los bronquios principales, entre los bronquios principales y los bronquios lobares, y entre los bronquios lobares. Se realizó la medición del volumen de los pulmones derecho e izquierdo. Los individuos incluidos en el estudio fueron agrupados por sexo y edad (20-40 años, 41-61 años y 62-87 años). Se encontró que el ángulo subcarinal izquierdo, el ángulo subcarinal total y el ángulo interbronquial izquierdo eran mayores en el grupo de edad de 62 a 87 años. Tanto el ángulo externo (LULB-LMBE) como el ángulo interno (LULB-LMBI) entre el bronquio lobular superior izquierdo y el bronquio principal izquierdo era mayor en los hombres. En los hombres, se identificó una correlación moderada negativa estadísticamente significativa entre el volumen pulmonar derecho y el ángulo subcarinal derecho. En mujeres, se reveló una correlación positiva moderada estadísticamente significativa entre los ángulos externos (RULB-IBE) e internos (RULB-IBI) entre el bronquio lobar superior derecho y el bronquio intermedio, y el volumen pulmonar derecho. En la revisión bibliográfica que realizamos, no encontramos ningún estudio que analizara la correlación entre los ángulos de ramificación del árbol traqueobronquial y el volumen pulmonar utilizando el método de reconstrucción tridimensional. Por lo tanto, consideramos que nuestro estudio contribuirá a la literatura especializada del tema.

Morphometric examination of the trachea and bronchi in follow-up computed tomography scans of COVID-19 patients / Examen morfométrico de la tráquea y los bronquios en tomografías computarizadas de seguimiento de pacientes con COVID-19

SUMMARY: The purpose of this study is to evaluate changes in the trachea and bronchi using 3-dimensional reconstruction images obtained from the initial and follow-up computed tomography (CT) scans of COVID-19 patients. A hundred COVID-19 patients over the age of 18 were included in our study. CT images were transferred to Mimics software, and a 3-dimensional reconstruction of the trachea and bronchi was performed. The initial and follow-up CT images of COVID-19 patients were graded as none (grade 0), mild (grade 1), moderate (grade 2), and severe (grade 3) according to the total lung severity score. The patients were divided into progression and regression groups according to the grade increase/decrease between the initial and follow-up CTs. Moreover, the patients were divided into groups as 0-2 weeks, 2-4 weeks, 4-12 weeks, and over 12 weeks according to the duration between the initial and follow-up CTs. The mean cross-sectional area, circumference, and diameter measurements of the right upper lobar bronchus, intermediate bronchus, middle lobar bronchus, and left lower lobar bronchus decreased in the follow-up CTs of the progression group. This decrease was not found to be statistically significant. In the follow-up CTs of the regression group, the left upper lobar bronchus and left lower lobar bronchus measurements increased but not statistically significant. Upon comparing the onset of the disease and the follow-up period, statistically significant changes did not occur in the trachea, main bronchus, and lobar bronchus of COVID-19 patients.

El propósito de este estudio fue evaluar los cambios en la tráquea y los bronquios utilizando imágenes de reconstrucción tridimensionales obtenidas de las tomografías computarizadas (TC) iniciales y de seguimiento de pacientes con COVID-19. En nuestro estudio se incluyeron 100 pacientes con COVID-19 mayores de 18 años. Las imágenes de TC se transfirieron al software Mimics y se realizó una reconstrucción tridimensional de la tráquea y los bronquios. Las imágenes de TC iniciales y de seguimiento de los pacientes con COVID-19 se calificaron como ninguna (grado 0), leve (grado 1), moderada (grado 2) y grave (grado 3) según la puntuación total de gravedad pulmonar. Los pacientes se dividieron en grupos de progresión y regresión según el aumento/disminución del grado entre las TC iniciales y de seguimiento. Además, los pacientes se dividieron en grupos de 0 a 2 semanas, de 2 a 4 semanas, de 4 a 12 semanas y de más de 12 semanas según la duración entre la TC inicial y la de seguimiento. Las mediciones medias del área transversal, la circunferencia y el diámetro del bronquio lobar superior derecho, el bronquio intermedio, el bronquio lobar medio y el bronquio lobar inferior izquierdo disminuyeron en las TC de seguimiento del grupo de progresión. No se encontró que esta disminución fuera estadísticamente significativa. En las TC de seguimiento del grupo de regresión, las mediciones del bronquio lobar superior izquierdo y del bronquio lobar inferior izquierdo aumentaron pero no fueron estadísticamente significativas. Al comparar el inicio de la enfermedad y el período de seguimiento, no ocurrieron cambios estadísticamente significativos en la tráquea, el bronquio principal y el bronquio lobar de los pacientes con COVID-19.

Effectiveness in Sterilization of Objects Produced by 3D Printing with Polylactic Acid Material: Comparison Between Autoclave and Ethylene Oxide Methods / Eficácia na esterilização de objetos produzidos pela impressão 3D com material ácido polilático: Comparação entre os métodos autoclave e óxido de etileno

Abstract Objective Due to the popularity of 3D technology, surgeons can create specific surgical guides and sterilize them in their institutions. The aim of the present study is to compare the efficacy of the autoclave and ethylene oxide (EO) sterilization methods for objects produced by 3D printing with polylactic acid (PLA) material. Methods Forty cubic-shaped objects were printed with PLA material. Twenty were solid and 20 were hollow (printed with little internal filling). Twenty objects (10 solid and 10 hollow) were sterilized in autoclave, forming Group 1. The others (10 solid and 10 hollow) were sterilized in EO, composing Group 2. After sterilization, they were stored and referred to culture. Hollow objects of both groups were broken during sowing, communicating the dead space with the culture medium. The results obtained were statistically analyzed (Fisher exact test and residue analysis). Results In group 1 (autoclave), there was bacterial growth in 50% of solid objects and in 30% of hollow objects. In group 2 (EO), growth occurred in 20% of hollow objects, with no bacterial growth in solid objects (100% of negative samples). The bacteria isolated in the positive cases was non-coagulase-producing Staphylococcus Gram positive. Conclusions Sterilization by both autoclave and EO was not effective for hollow printed objects. Solid objects sterilized by autoclave did not demonstrate 100% of negative samples and were not safe in the present assay. Complete absence of contamination occurred only with solid objects sterilized by EO, which is the combination recommended by the authors.

Resumo Objetivo Devido à popularidade da tecnologia 3D, cirurgiões podem criar guias cirúrgicos específicos e esterilizá-los nas suas instituições. O objetivo do presente estudo é comparar a eficácia dos métodos de esterilização por autoclave e óxido de etileno (OE) de objetos produzidos pela impressão 3D com material ácido polilático (PLA, na sigla em inglês). Métodos Quarenta objetos em formato cúbico foram impressos com material de PLA. Vinte eram sólidos e 20 eram ocos (impressos com pouco enchimento interno). Vinte objetos (10 sólidos e 10 ocos) foram esterilizados em autoclave, formando o Grupo 1. Os demais (10 sólidos e 10 ocos) foram esterilizados em OE, compondo o Grupo 2. Após a esterilização, os objetos foram armazenados e encaminhados para cultura. Objetos ocos de ambos os grupos foram quebrados durante a semeadura, comunicando o espaço morto com o meio de cultura. Os resultados obtidos foram analisados estatisticamente (teste exato de Fisher e análise de resíduo). Resultados No grupo 1 (autoclave) houve crescimento bacteriano em 50% dos objetos sólidos e em 30% dos objetos ocos. No grupo 2 (OE) o crescimento ocorreu em 20% dos objetos ocos, com ausência de crescimento bacteriano nos objetos sólidos (100% de amostras negativas). A bactéria isolada nos casos positivos foi Staphylococcus Gram positivo não produtor de coagulase. Conclusões A esterilização tanto em autoclave quanto pelo OE não foi eficaz para objetos impressos no formato oco. Objetos sólidos esterilizados em autoclave não demonstraram 100% de amostras negativas, não sendo seguro no presente ensaio. Ausência completa de contaminação ocorreu apenas com objetos sólidos esterilizados pelo OE, sendo a combinação recomendada pelos autores.

Application of 3D Printing Technology in the Treatment of Hoffa's Fracture Nonunion / Aplicação da tecnologia de impressão 3D no tratamento da pseudartrose da fratura de Hoffa

Abstract Objective To evaluate a proposed three-dimensional (3D) printing process of a biomodel developed with the aid of fused deposition modeling (FDM) technology based on computed tomography (CT) scans of an individual with nonunion of a coronal femoral condyle fracture (Hoffa's fracture). Materials and Methods Thus, we used CT scans, which enable the evaluation of the 3D volumetric reconstruction of the anatomical model, as well as of the architecture and bone geometry of sites with complex anatomy, such as the joints. In addition, it enables the development of the virtual surgical planning (VSP) in a computer-aided design (CAD) software. This technology makes it possible to print full-scale anatomical models that can be used in surgical simulations for training and in the choice of the best placement of the implant according to the VSP. In the radiographic evaluation of the osteosynthesis of the Hoffa's fracture nonunion, we assessed the position of the implant in the 3D-printed anatomical model and in the patient's knee. Results The 3D-printed anatomical model showed geometric and morphological characteristics similar to those of the actual bone. The position of the implants in relation to the nonunion line and anatomical landmarks showed great accuracy in the comparison of the patient's knee with the 3D-printed anatomical model. Conclusion The use of the virtual anatomical model and the 3D-printed anatomical model with the additive manufacturing (AM) technology proved to be effective and useful in planning and performing the surgical treatment of Hoffa's fracture nonunion. Thus, it showed great accuracy in the reproducibility of the virtual surgical planning and the 3D-printed anatomical model.

Resumo Objetivo Avaliar uma proposta de processo de impressão tridimensional (3D) de um biomodelo preparado com o auxílio da tecnologia de modelagem por deposição de material fundido (fused deposition modeling, FDM, em inglês) a partir de imagens de tomografia computadorizada (TC) de um indivíduo com pseudartrose de fratura coronal do côndilo femoral (fratura de Hoffa). Materiais e Métodos Para tanto, utilizamos imagens de TC, que permitem estudar a reconstrução volumétrica 3D do modelo anatômico, além da arquitetura e geometria óssea de sítios de anatomia complexa, como as articulações. Também permite o planejamento cirúrgico virtual (PCV) em um programa de desenho assistido por computador (computer-aided design, CAD, em inglês). Essa tecnologia possibilita a impressão de modelos anatômicos em escala real que podem ser utilizados em simulações cirúrgicas para o treinamento e a escolha do melhor posicionamento do implante de acordo com o PCV. Na avaliação radiográfica da osteossíntese da pseudartrose de Hoffa, verificou-se a posição do implante no modelo anatômico impresso em 3D e no joelho do paciente. Resultados O modelo anatômico impresso em 3D apresentou características geométricas e morfológicas semelhantes às do osso real. O posicionamento dos implantes em relação à linha de pseudartrose e pontos anatômicos foram bastante precisos na comparação do joelho do paciente com o modelo anatômico impresso em 3D. Conclusão A utilização do modelo anatômico virtual e do modelo anatômico impresso em 3D com a tecnologia de manufatura aditiva (MA) foi eficaz e auxiliou o planejamento e a realização do tratamento cirúrgico da pseudartrose da fratura de Hoffa. Desta forma, foi bastante preciso na reprodutibilidade do planejamento cirúrgico tanto virtual quanto no modelo anatômico impresso em 3D.

Biomateriales y tecnologías de impresión 3D en entrenamiento quirúrgico en otorrinolaringología: una revisión / Biomaterials and technologies of 3D printing in surgical training on otorhinolaryngology: a revision

La tecnología de fabricación aditiva o impresión 3D se ha posicionado como una herramienta transversal y de uso creciente en el mundo productivo y científico que ha otorgado la posibilidad de diseñar y crear elementos y modelos de diversa complejidad. En el área biomédica ha presentado un aumento significativo de sus aplicaciones a través del tiempo, actualmente teniendo relevancia en ámbitos como el planeamiento quirúrgico, la creación de prótesis, modelos anatómicos para educación y entrenamiento quirúrgico. Actualmente existen diversas dificultades que limitan la formación quirúrgica, especialmente en ciertas áreas de la otorrinolaringología como la cirugía de oído. El objetivo de la presente revisión narrativa fue actualizar los usos de la tecnología de impresión 3D para la creación de modelos para entrenamiento quirúrgico en otorrinolaringología, destacando sus potenciales usos en otología, rinología, cirugía de base de cráneo y vía aérea.

Additive manufacturing technology or 3D printing has positioned itself as a cross-cutting tool of increasing use in the productive and scientific world that has given the possibility of designing and creating different elements and models of varying complexity. In the biomedical area, it has presented a significant increase in its applications over time, currently having relevance in areas such as surgical planning, the creation of prostheses, anatomical models for education and surgical training. Currently there are various difficulties that limit surgical training, especially in certain areas of otorhinolaryngology such as ear surgery. The objective of this narrative review was to update the uses of 3D printing technology for the creation of models for surgical training in otorhinolaryngology, highlighting its potential uses in otology, rhinology, skull base and airway surgery.