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Impressão 3D e Dosimetria
em Cardiologia Pediátrica

por Pedro Silva

Alumnus de MEFT, Instituto Superior Técnico

A impressão 3D é uma técnica que transforma modelos digitais em modelos físicos. Desde a sua criação
em 1986, esta técnica tem crescido de modo a englobar diferentes tecnologias para aplicações em áreas
variadas. Nos últimos anos, o interesse e utilização da impressão 3D para uso clínico tem vindo a aumentar,
dado que esta tecnologia em medicina tem diversas aplicações.

De modo particular, em Cardiologia Pediátrica, há uma grande necessidade de otimizar
as doses absorvidas, dado que os pacientes pediátricos com cardiopatias congénitas
são sujeitos a diferentes tipos de exames radiológicos ao longo da vida. Este tipo de
exposição precoce e prolongado representa um motivo de preocupação, uma vez
que pode aumentar o risco de cancro ou outras doenças. Assim sendo, este tipo
de modelos pode despoletar novos desenvolvimentos em física médica ao existir a
possibilidade de ter estimativas mais exatas de doses pediátricas efetivas em pro-
cedimentos radiológicos

Adicionalmente, esta metodologia potencia a reprodução de estruturas anatómicas
com grande detalhe e a replicação de anomalias complexas. Além disto, os modelos
impressos podem ser utilizados como uma ferramenta de ensino, de modo a dar
formação em anatomias mais complexas e a oportunidade de explorar casos raros.

O processo de impressão 3D aplicado à cardiologia inicia pela aquisição de um
conjunto de imagens através de técnicas de diagnóstico como TACs ou Resso-
nâncias Magnéticas (Figura 1 e Figura 2). Seguidamente, utilizando software
especializado, a partir do histograma de intensidades de uma região de interes-
se, é feita a segmentação do conjunto de imagens, isto é, extrair e separar as
diferentes regiões, volumes e formas das subestruturas do coração (Figura 3).

Posteriormente, o resultado da segmentação é convertido para um formato
compatível com a impressora 3D e é impresso com suportes para manter a
integridade estrutural do modelo (Figura 4).

Para testar este processo, foi utilizado como caso de estudo um paciente pediá-
trico com uma Tetralogia de Fallot corrigida cirurgicamente. A Tetralogia de Fallot
é normalmente caracterizada por quatro defeitos: a saída afunilada do ventrículo
direito – estenose pulmonar; um buraco entre os ventrículos; o espessamento do
tecido muscular do ventrículo direito; e a aorta que recebe sangue de ambos os ven-
trículos.

Foi realizada uma TAC devido à excelente definição de estruturas que oferece. Que-
rendo assegurar a melhor qualidade de imagem e o nível de exposição mais baixo possível,
foi utilizada uma técnica de precisão cronometrada de injeção do contraste iodado.

Figura 1: Técnicas de obtenção de imagem. Figura 2: Conjunto de imagens resultante das técnicas.
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