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CTI Renato Archer imprime em 3D o protótipo do crânio de uma vítima de acidente

“Precisávamos de impressoras 3D multimateriais e de alta precisão; a Fortus adapta-se bem às aplicações industriais e a Connex é muito útil em aplicações médicas.”

— Jorge Vicente Lopes da Silva, Chefe da divisão de tecnologias 3D do CTI Renato Archer

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CTI tem desenvolvido uma série de aplicações médicas que utilizam a tecnologia de impressão 3D.

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Jorge Vicente Lopes da Silva e Pedro Yoshito Noritomi do Renato Archer utilizaram as impressoras de FDM e PolyJet 3D para desenvolver aplicações médicas.

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Renato Archer utilizou seu sistema de produção Fortus 3D para seus materiais resistentes.

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Tecnologia Connex ajuda Renato Archer desenvolver protótipos médicos que requerem flexibilidade com a sua gama de materiais semelhantes à borracha.

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O Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer também atende a centenas de hospitais da região com as suas capacidades de impressão 3D.

RECONSTRUÇÃO CRANIANA

Inovação e rigor científico guiam os passos dos pesquisadores do CTI Renato Archer – Centro de Tecnologia da Informação que responde ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Instituto federal localizado em Campinas, São Paulo, o CTI Renato Archer é formado por 12 divisões tecnológicas – uma delas é a Divisão de Tecnologias Tridimensionais (DT3D). Os 35 pesquisadores desta divisão dedicam-se a projetos em que a tecnologia 3D é explorada ao limite tanto em sua vertente virtual (software) como física (impressoras 3D, entre outros equipamentos de prototipagem rápida).

O CTI utiliza as impressoras 3D da Stratasys desde 2005. Hoje, o Centro conta com duas máquinas que funcionam com tecnologia FDM - incluindo um sistema de produção Fortus 3D— e uma impressora Connex 3D, que utiliza tecnologia PolyJet. “Estamos satisfeitos com os resultados fornecidos pela tecnologia FDM”, comentou Jorge Vicente Lopes da Silva, chefe da DT3D. Devido ao aumento na quantidade de projetos, o CTI Renato Archer foi em busca de novos equipamentos, com novos recursos. “Precisávamos de impressoras 3D multimateriais e de alta precisão – a Fortus adapta-se bem às aplicações industriais e a Objet Connex 350 também é útil em aplicações médicas, em estruturas ‘moles’ como nervos e artérias, além de aplicações em várias outras áreas.”

Prototipação de um Novo Crânio

Uma dessas aplicações médicas foi utilizada para ajudar um menino de 12 anos que perdeu parte de seu crânio em um acidente e precisava de uma cirurgia reconstrutiva na cabeça. “O grande desafio deste caso era projetar uma nova caixa craniana que pudesse ajustar-se ao crescimento do menino, ano após ano”, disse Peter Yoshito Noritomi, pesquisador da DT3D. Tal requisito tornava ainda mais crítico este caso médico, “se usássemos uma prótese convencional nesta cranioplastia, esse dispositivo poderia sofrer rejeição por causa do crescimento da cabeça do paciente; outro risco seria a deformação do crânio”.

A equipe da DT3D utilizou a tecnologia FDM para imprimir em 3D os protótipos, o que lhes permitiu trabalhar com materiais muito resistentes. "Esses materiais nos ajudaram a criar modelos que, mais tarde, seriam copiados, ajudando na criação da prótese real, feita com materiais bio-compatíveis," explica Noritomi.

Os casos que demandam planejamento cirúrgico, por outro lado, geralmente são baseados em outros modelos e desenvolvidos com a impressora Connex 3D, que a DT3D adquiriu através de um convênio com o Ministério da Saúde. “Essa máquina foi adquirida por nós em convênio com o Ministério da Saúde; ela é especialmente indicada para aplicações de alta precisão – essa impressora consegue gerar camadas de dois centésimos de milímetros”, conta Noritomi. A impressora Connex 3D é ideal para protótipos de estruturas anatômicas “moles” como artérias e nervos. “Conforme o material usado, podemos imprimir objetos mais flexíveis.”

Um componente essencial das aplicações do CTI Renato Archer é o software InVesalius, desenvolvido nos laboratórios deste instituto. O InVesalius pode ser baixado gratuitamente no portal www.cti.gov.br/invesalius. Trata-se de uma plataforma open source para reconstrução, no formato 3D, de imagens 2D geradas em exames realizados em equipamentos de tomografia computadorizada ou ressonância magnética. Centro de uma comunidade global de pesquisadores e usuários, e totalmente desenvolvido em forma de plataforma aberta, o InVesalius foi traduzido para 10 idiomas e é usado por um grupo de cerca de 10.000 pessoas em 100 países.

Apoio a Hospitais

De acordo com Silva, o CTI colabora regularmente com outras organizações, incluindo hospitais e empresas. “Nós participamos de mais de 5.000 projetos de prototipagem e manufatura rápida para a indústria” afirma. Muitos caem no âmbito do programa ProInd e ProExp do CTI, que visa o desenvolvimento de novas soluções para empresas de ponta, especialmente na área de petróleo e gás e na indústria aeroespacial.

O ProMed, um outro programa da DT3D, leva a tecnologia 3D para a área médica. "Já trabalhamos em mais de 3.000 casos, desenvolvendo protótipos em 3D que são essenciais para aumentar a precisão do planejamento cirúrgico e para o sucesso das intervenções, enquanto reduz o custo do tratamento", comemora Silva. O programa apoiou, sozinho, cerca de 180 hospitais entre 2012 e 2013, por todo o Brasil e em países vizinhos.

Pequenas, médias e grandes empresas contam com a expertise do CTI Renato Archer e suas impressoras 3D para validar seus produtos e gerar protótipos funcionais. Por exemplo, profissionais da Petrobrás e da DT3D trabalham lado a lado em projetos de prospecção de petróleo. “A equipe da Petrobrás sabe muito sobre o poço enquanto nós, do CTI Renato Archer, temos domínio sobre as tecnologias tridimensionais; a soma desses talentos aumenta a competitividade da nossa indústria”, resume Silva.

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