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

ABSTRACT

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

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.