Steps for biomodel acquisition through addtive manufacturing for health / Passos para a obtenção de biomodelos em manufatura aditiva para a saúde

ABSTRACT

ABSTRACT The use of rapid prototyping in medical and dental fields consists of three-dimensional models using Computer Aided Design systems and Computer Aided Manufacturing systems. Such systems focus specifically on enhanced 3D visualization tools that provide a precise preoperative planning opportunity through three-dimensional printing, to the professional. The objective of this study was to describe the main steps in the biomodel manufacturing using an Objet 3D printer (CONNEX 350), whose raw material is a light-curing resin. The steps are adopted by researchers from three-dimensional technologies laboratory (LT3D), of the Center for Strategic Technologies in Health (NUTES), from the State University of Paraíba (UEPB), Brazil. It begins with the acquisition of tomographic images that are processed through specific software and exported to the digital Stereo lithography (STL) format. The additive manufacturing technique is Stereo lithography, which consists in the construction of biomodel by photopolymerization of a liquid epoxy resin using ultraviolet radiation. The biomodel that comes from this process was brought to a pressurizing machine to remove the resin support, washing it with water jets. After this step, this biomodel was sent to the health professional in charge. The use of biomodels constitutes a major breakthrough in the area of Dentistry, allowing more precise diagnosis by professionals, simulation and surgical planning, previous adaptation of biomaterials and orthoses, as well as interaction between the surgeon and the patient, thus obtaining more satisfactory aesthetic results and decreased surgical time.

RESUMO

RESUMO A utilização da prototipagem rápida na área médico-odontológica consiste na obtenção de modelos tridimensionais através de sistemas Computer Aided Design (CAD) e Computer Aided Manufacturing (CAM). Tais sistemas incidem especificamente sobre ferramentas de visualização aprimoradas 3D, que fornecem ao profissional a oportunidade de planejamento pré-operatório preciso através da impressão tridimensional. O objetivo deste trabalho é descrever as principais etapas na fabricação de biomodelos utilizando uma impressora 3D Objet (CONNEX 350), cuja matéria prima é uma resina fotopolimerizável. As etapas descritas são adotadas pelos pesquisadores do Laboratório de Tecnologias Tridimensionais (LT3D) do Núcleo de Tecnologias Estratégicas em Saúde, da Universidade Estadual da Paraíba, e iniciam-se com a aquisição das imagens tomográficas que são processadas por meio do softwares específicos e exportadas para o formato Stereolitography (STL). A técnica de manufatura aditiva utilizada é a estereolitografia, que consiste na construção do biomodelo por fotopolimerização de uma resina epoxy líquida usando radiação ultravioleta. O biomodelo resultante deste processo é levado à máquina pressurizadora para remoção da resina de suporte através de lavagem por jatos de água. Após esta etapa o mesmo é enviado ao profissional de saúde responsável. O uso de biomodelos constitui um grande avanço para a área da Odontologia, permitindo a realização de diagnósticos mais precisos por parte do profissional; simulação e planejamento cirúrgico; adaptação prévia de biomateriais e órteses; bem como a comunicação entre o cirurgião e o paciente, obtendo assim, resultados estéticos mais satisfatórios e diminuição do tempo cirúrgico.