Three-dimensional Printer Molds for Vaginal Agenesis: An Individualized Approach as Conservative Treatment / Moldes de impressão tridimensionais para agenesia vaginal: Uma abordagem individualizada como tratamento conservador

Abstract Objective The aim of this study was to evaluate the use of vaginal molds, made with three-dimensional (3D) printing, for conservative treatment through vaginal dilation in patients with vaginal agenesis (VA). Methods A total of 16 patients with a diagnosis of VA (Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser syndrome, total androgen insensitivity syndrome, and cervicovaginal agenesis) from the Federal University of São Paulo were selected. Device production was performed in a 3D printer, and the polymeric filament of the lactic polyacid (PLA) was used as raw material. A personalized treatment was proposed and developed for each patient. Results There were 14 patients who reached a final vaginal length of 6 cm or more. The initial total vaginal length (TVL) mean (SD) was 1.81(1.05) and the final TVL mean (SD) was 6.37 (0.94); the difference, analyzed as 95% confidence interval (95% CI) was 4.56 (5.27-3.84) and the effect size (95% CI) was 4.58 (2.88-6.28). Conclusion The 3D printing molds for vaginal dilation were successful in 87.5% of the patients. They did not present any major adverse effects and offered an economical, accessible, and reproducible strategy for the treatment of VA.

Resumo Objetivo O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de moldes dilatadores vaginais, confeccionados com impressão tridimensional (3D), para tratamento conservador através da dilatação vaginal em pacientes com agenesia vaginal (AV). Métodos Foram selecionadas 16 pacientes com diagnóstico de AV (síndrome de Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser, síndrome de insensibilidade androgênica total e agenesia cervicovaginal), da Universidade Federal de São Paulo. A produção dos dispositivos foi realizada em uma impressora 3D e, como matéria-prima, foi utilizado o filamento polimérico do poliácido lático (PLA). Um tratamento personalizado foi proposto e desenvolvido para cada paciente. Resultados Quatorze pacientes atingiram um comprimento vaginal final (CVF) de 6 cm ou mais. A média inicial do CVF (DP) foi de 1,81 (1,05) e a média final do CVF (DP) 6,37 (0,94); a diferença (IC 95%) foi de 4,56 (5,27-3,84) e o tamanho do efeito (IC 95%) foi de 4,58 (2,88-6,28). Conclusão Os moldes de impressão 3D para dilatação vaginal obtiveram sucesso em 87,5% das pacientes. Como impacto secundário, não apresentaram efeitos adversos importantes e ofereceram uma estratégia econômica, acessível e reprodutível para o tratamento da AV.

Three-dimensional Printer Molds for Vaginal Agenesis: An Individualized Approach as Conservative Treatment.

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the use of vaginal molds, made with three-dimensional (3D) printing, for conservative treatment through vaginal dilation in patients with vaginal agenesis (VA). METHODS: A total of 16 patients with a diagnosis of VA (Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser syndrome, total androgen insensitivity syndrome, and cervicovaginal agenesis) from the Federal University of São Paulo were selected. Device production was performed in a 3D printer, and the polymeric filament of the lactic polyacid (PLA) was used as raw material. A personalized treatment was proposed and developed for each patient. RESULTS: There were 14 patients who reached a final vaginal length of 6 cm or more. The initial total vaginal length (TVL) mean (SD) was 1.81(1.05) and the final TVL mean (SD) was 6.37 (0.94); the difference, analyzed as 95% confidence interval (95% CI) was 4.56 (5.27-3.84) and the effect size (95% CI) was 4.58 (2.88-6.28). CONCLUSION: The 3D printing molds for vaginal dilation were successful in 87.5% of the patients. They did not present any major adverse effects and offered an economical, accessible, and reproducible strategy for the treatment of VA.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de moldes dilatadores vaginais, confeccionados com impressão tridimensional (3D), para tratamento conservador através da dilatação vaginal em pacientes com agenesia vaginal (AV). MéTODOS: Foram selecionadas 16 pacientes com diagnóstico de AV (síndrome de Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser, síndrome de insensibilidade androgênica total e agenesia cervicovaginal), da Universidade Federal de São Paulo. A produção dos dispositivos foi realizada em uma impressora 3D e, como matéria-prima, foi utilizado o filamento polimérico do poliácido lático (PLA). Um tratamento personalizado foi proposto e desenvolvido para cada paciente. RESULTADOS: Quatorze pacientes atingiram um comprimento vaginal final (CVF) de 6 cm ou mais. A média inicial do CVF (DP) foi de 1,81 (1,05) e a média final do CVF (DP) 6,37 (0,94); a diferença (IC 95%) foi de 4,56 (5,27­3,84) e o tamanho do efeito (IC 95%) foi de 4,58 (2,88­6,28). CONCLUSãO: Os moldes de impressão 3D para dilatação vaginal obtiveram sucesso em 87,5% das pacientes. Como impacto secundário, não apresentaram efeitos adversos importantes e ofereceram uma estratégia econômica, acessível e reprodutível para o tratamento da AV.

Three-dimensional printing of orbital computed tomography scan images for use in ophthalmology teaching / Impressão tridimensional de imagens médicas de tomografia computadorizada para uso no ensino de oftalmologia

ABSTRACT Introduction: The use of tridimensional (3D) printing in healthcare has contributed to the development of instruments and implants. The 3D printing has also been used for teaching future professionals. In order to have a good 3D printed piece, it is necessary to have high quality images, such as the ones from Computerized Tomography (CT scan) exam, which shows the anatomy from different cuts and allows for a good image reconstruction. Purpose: To propose a protocol for creating digital files from computerized tomography images to be printed in 3D and used as didactic material in the ophthalmology field, using open-source software, InVesalius®, Blender® and Repetier-Host©. Methods: Two orbit CT scan exam images in the DICOM format were used to create the virtual file to be printed in 3D. To edit the images, the software InVesalius® (Version 3.1.1) was used to delimit and clean the structure of interest, and also to convert to STL format. The software Blender® (Version 2.80) was used to refine the image. The STL image was then sent to the Repetier-Host© (Version 2.1.3) software, which splits the image in layers and generates the instructions to print the piece in the 3D printer using the polymer polylactic acid (PLA). Results: The printed anatomical pieces printed reproduced most structures, both bone and soft structures, satisfactorily. However, there were some problems during printing, such as the loss of small bone structures, that are naturally surrounded by muscles due to the lack of support. Conclusion: Despite the difficulties faced during the production of the pieces, it was also possible to reproduce the anatomical structures adequately, which indicates that this protocol of 3D printing from medical images is viable.

RESUMO Introdução: O uso de impressão em 3-D na área da saúde tem contribuído para o desenvolvimento de instrumentos e próteses. A impressão 3-D tem sido usada para o ensino de futuros profissionais. Para se alcançar uma boa peça em 3-D, é necessário ter imagens de alta qualidade, como aquelas geradas pelo exame de Tomografia Computadorizada (TC), que mostra a anatomia sob diferentes cortes e permite uma boa reconstrução de imagem. Objetivo: Propor um protocolo para a criação de arquivos digitais a partir de imagens de tomografia computadorizada a serem impressas em 3-D e usadas como modelo de material didático oftalmológico usando software de código aberto, InVesalius®, Bender® e Repetier-Host©. Métodos: Foram utilizadas imagens em formato DICOM provenientes de dois exames de tomografia computadorizada de órbitas para a impressão tridimensional. Para manuseio das imagens, foram utilizados o InVesalius®, versão 3.1.1, para delimitar e limpar a estrutura de interesse e também para converter em formato STL. O Blender®, versão 2.80 foi usado para refinamento. A imagem em STL foi então enviada para o programa Repetier-Host, versão 2.1.3, que divide a imagem em camadas e gera as instruções para impressão da peça em ácido polilático na impressora tridimensional. Resultados: As peças anatômicas impressas reproduziram de forma satisfatória a maioria das estruturas ósseas e musculares. No entanto, houve dificuldade durante a impressão das estruturas ósseas menores, como perda de estrutura óssea pequena, que não possuíam sustentação, por serem envoltas pelo músculo. Conclusão: Apesar das dificuldades encontradas na produção dessas peças de estudo, foi possível reproduzir estruturas com fidelidade, indicando que o protocolo proposto viabiliza a impressão de imagens oriundas da tomografia computadorizada para impressão tridimensional.

Development of personalized molds for neovagina creation by 3D printer.

OBJECTIVE: Additive Manufacturing (AM), also known as Rapid Prototyping, is a set of production technologies used in the synthesis of a particular physical object by adding layers to form a part based on data generated by Computer-Aided Design (CAD) systems. These technologies are widely used to quickly create prototypes of products and tools for commercial purposes. Over time, it has also been integrated with other areas, such as healthcare, since these tools have allowed health professionals to assist in diagnoses, surgical planning, and synthesis of orthoses and prostheses for patient rehabilitation. To develop models for the construction of dilators for the treatment of vaginal agenesis. METHODS: Use CAD software and create a physical model using AM to analyze the viability of its production in the elaboration of customized dilators for each patient. RESULTS: The production through AM provides an advantage in the development, facilitating physical alterations just by adjusting the three-dimensional models made by the software in a quick way, thus making the customization process viable. CONCLUSION: The proposed procedure for the manufacture of dilators presented good results and technological feasibility, indicating that it can be a good solution for the production and customization of gynecological devices.

Development of personalized molds for neovagina creation by 3D printer

SUMMARY Additive Manufacturing (AM), also known as Rapid Prototyping, is a set of production technologies used in the synthesis of a particular physical object by adding layers to form a part based on data generated by Computer-Aided Design (CAD) systems. These technologies are widely used to quickly create prototypes of products and tools for commercial purposes. Over time, it has also been integrated with other areas, such as healthcare, since these tools have allowed health professionals to assist in diagnoses, surgical planning, and synthesis of orthoses and prostheses for patient rehabilitation. OBJECTIVE: To develop models for the construction of dilators for the treatment of vaginal agenesis. METHODS: Use CAD software and create a physical model using AM to analyze the viability of its production in the elaboration of customized dilators for each patient. RESULTS: The production through AM provides an advantage in the development, facilitating physical alterations just by adjusting the three-dimensional models made by the software in a quick way, thus making the customization process viable. CONCLUSION: The proposed procedure for the manufacture of dilators presented good results and technological feasibility, indicating that it can be a good solution for the production and customization of gynecological devices.

RESUMO A Manufatura Aditiva (MA), também conhecida como Prototipagem Rápida, é um conjunto de tecnologias de produção utilizado na síntese de determinado objeto físico por meio da adição de camadas para formar uma peça com base em dados gerados por sistemas de projeto auxiliado por computador (CAD - Computer Aided Design). Essas tecnologias são muito utilizadas para criação de protótipos de produtos e ferramentas de maneira rápida para fins comerciais. Com o tempo, também se integrou a outras áreas, como a área da saúde, uma vez que essas ferramentas permitiram auxiliar o profissional da saúde em diagnósticos, planejamento cirúrgico e na síntese de órteses e próteses para reabilitação de pacientes. OBJETIVO: Elaborar modelos computadorizados para a construção de dilatadores para tratamento de agenesia vaginal pela impressão 3D. MÉTODO: Utilização de software CAD e criação do modelo físico por meio de MA para análise da viabilidade de sua produção na elaboração de dilatadores customizados para cada paciente. RESULTADOS: A produção por meio de MA atribui uma vantagem ao desenvolvimento, facilitando as alterações físicas apenas ajustando os modelos tridimensionais feitos pelos softwares de maneira rápida, tornando o processo de customização viável. CONCLUSÃO: O procedimento proposto para a fabricação dos dilatadores apresentou bons resultados e viabilidade tecnológica, indicando que pode ser uma boa solução de produção e customização de dispositivos ginecológicos.