Desenvolvimento de modelo tridimensional customizado de via aérea

Abstract

Objetivo: Desenvolver um modelo tridimensional customizado de via aérea baseado em imagens médicas, utilizando técnicas de manufatura aditiva, avaliando a fidedignidade das suas dimensões em relação às imagens obtidas por Tomografia Computadorizada de Múltiplos Detectores. Material e Métodos: Foram selecionadas imagens das vias aérea obtidas previamente por TCMD do tórax para criação da malha 3D utilizando software livre. O processo de impressão foi desenvolvido com a impressora B9 Core Series. Foi realizado posteriormente estudo de TCMD do modelo 3D impresso para comparação das suas dimensões em relação ao estudo original, realizada em 4 pontos pré-determinados. Resultados: Nós desenvolvemos um modelo tridimensional das vias aéreas em tamanho real. As medianas das diferenças observadas nos 4 pontos foram de 0,4 mm (p=0,686), -1,3 mm (p=0,138), 0,7 mm (p=0,141) e 0,1 mm (p=0,892). O coeficiente de correlação intraclasse entre as medidas realizadas no paciente e no modelo foi de 0,98 (IC95%:0,96-0,99), P<0,001. Conclusão: Desenvolvemos um modelo tridimensional das vias aéreas baseado em imagens médicas. As diferenças de dimensões entre o modelo e as imagens originais estão de acordo com o observado em estudos prévios e possivelmente não representam relevância para a vasta maioria das aplicações.

Objective: To develop a customized three-dimensional model of the airways based on medical images, using additive manufacturing techniques, to evaluate the reliability of its dimensions in relation to the images acquired by the Multiple detector computed tomography. Material and Methods: Airway images previously obtained by chest MDCT were selected to create the 3D mesh using free software. The printing process was developed with the B9 Core Series printer. A MDCT study of the 3D printed model was subsequently performed to compare its dimensions in relation to the original study, performed at 4 predetermined points. Results: We developed a three-dimensional real size model of the airways. The medians of the differences observed in the 4 points were 0.4 mm (p = 0.686), -1.3 mm (p = 0.138), 0.7 mm (p = 0.141) and 0.1 mm (p = 0.892). The intraclass correlation coefficient between the measurements made on the patient and on the model was 0.98 (95% CI: 0.96-0.99), P <0.001. Conclusion: We developed a three-dimensional model of the airways based on medical images. The differences in dimensions between the model and the original images are in line with what was observed in previous studies and possibly do not represent relevance for the vast majority of applications.