Os estudos na área médica são milenares, os egípcios, por exemplo, já realizavam operações complexas. Ao longo desse período, algumas invenções revolucionaram o setor da saúde, como os exames diagnósticos por imagem. Agora, mais uma inovação ganha espaço no auxílio de médicos e profissionais da área: a impressão 3D.

Em pesquisa recente, A.T. Kearney, especialista em consultoria empresarial, verificou que o mercado atual de impressão 3D movimenta em torno de USD 4,5 bilhões com expectativa de atingir USD 17,2 bilhões até 2020. Segundo o estudo, o setor de saúde representa de 15 a 17% do mercado atual com um crescimento projetado de 20 a 25% para os próximos cinco anos.

O uso da impressão 3D na medicina começou a ganhar espaço no final da década de 2000 e início da década de 2010, com o surgimento de materiais biocompatíveis (certificados pela ISO10993). As aplicações vão desde a impressão de biomodelos, utilizados para o planejamento cirúrgico, até a impressão customizada de implantes ortopédicos.

Embora a popularização da tecnologia tenha sido mais intensa nos últimos cinco anos, as impressoras 3D já possuem mais de 30 anos. Em 1984 Charles Hull patenteou a estereolitografia, um dos processos ainda usados nas máquinas de hoje. No mesmo ano ele fundou a 3D Systems, um dos grandes fabricantes atuais de impressoras 3D. A partir das iniciativas de Hull começaram a surgir as diferentes máquinas de impressão 3D que temos hoje no mercado.

Em meados da década de 2000 as patentes que protegiam as grandes empresas fabricantes das máquinas de impressão 3D foram caindo. A partir da queda das principais patentes, que protegiam as máquinas e os processos, começaram a surgir inúmeras pequenas empresas oferecendo máquinas de baixo custo e acessíveis a pequenas empresas e aos consumidores domésticos. Por isso também, as pesquisas avançaram e já é possível imprimir desde modelos biomédicos a próteses inteiras.

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Implantes ortopédicos
Os grandes fabricantes de implantes ortopédicos têm usado a impressão 3D para produzir implantes padrões que apresentam melhor osteointegração. Por meio da tecnologia é possível produzir superfícies e estruturas que melhoram as características das próteses atuais. A fabricação de guias para diferentes procedimentos ortopédicos como a colocação de próteses de joelho e de quadril, usando a impressão 3D, também já faz parte do dia-a-dia dos grandes fabricantes multinacionais. A personalização em massa é sem dúvida a tendência da impressão 3D na área ortopédica. Isso permitirá a execução de procedimentos mais seguros e rápidos tanto para o médico quanto para o paciente além de tornar a adaptação e recuperação do paciente muito mais acelerada.

Neurocirurgia
No último ano apareceram na mídia inúmeros casos de procedimentos neurocirúrgicos realizados graças à biomodelos dos pacientes feitos em impressoras 3D, fabricados a partir de exames de imagem, como tomografia computadorizada ou ressonância magnética. Os arquivos dos exames de imagem são reconstruídos em 3D e enviados a uma impressora 3D. A partir de uma réplica do paciente em escala real, o médico cirurgião pode planejar e simular o procedimento cirúrgico no modelo, antes da intervenção. Entre os benefícios, destaque para a segurança do médico, além de diminuição relativa do tempo da cirurgia, reduzindo, por consequência, o tempo de anestesia do paciente. Vale ressaltar, ainda, a redução de todos os custos envolvidos nos procedimentos, como tempo de sala cirúrgica, tempo de UTI, internação, pós-cirúrgico, etc.

Testes in vivo
Recentemente a empresa de cosméticos L’Oreal divulgou uma parceria com a empresa norte americana Organovo, que desenvolveu uma tecnologia de impressão de tecido humano. A parceria tem objetivo de imprimir pele humana para testes in vivo de cosméticos eliminando a necessidade de testes com animais antes dos produtos chegarem ao mercado.

Cirurgias do crânio 
As cirurgias de reconstrução parcial de crânio ou buco-maxila estão sendo feitas com sucesso em diferentes centros especialistas do mundo. A impressão 3D em titânio de partes de crânios desfigurados em acidentes tem reestabelecido a vida de inúmeros pacientes.

Próteses de membros
A tecnologia permitiu o aparecimento de diversas organizações sem fins lucrativos, focadas no desenvolvimento e suprimento de próteses de membros. Devido ao caráter social dessas instituições, as próteses plásticas impressas em 3D custam apenas o valor da matéria-prima utilizada, o que torna o produto acessível, com um preço bem mais barato do que as próteses comerciais. Apesar de materiais e tecnologias simplificadas, a operação e funcionalidade das próteses impressas 3D são semelhantes às demais.

Impressão de dispositivos médicos
A empresa Gliax permite que médicos baixem os arquivos 3D para imprimirem seus dispositivos médicos em qualquer lugar. Criada a partir da necessidade de dispositivos em regiões de difícil acesso como zonas de guerras, áreas de terremotos ou desastres naturais, a Gliax disponibiliza arquivos de três produtos: estetoscópio, oxímetro de pulso e um ECG (eletrocardiograma).

Além de todas as aplicações citadas, a impressão 3D tem sido usada nos treinamentos de médicos e residentes, possibilitando a apresentação de casos específicos não encontrados nos modelos anatômicos educativos comerciais.

O caminho a percorrer na área médica ainda é grande, com pesquisas ainda nas fases iniciais, como no caso de órgãos feitos por impressoras 3D, por exemplo, que já apresentam excelentes resultados, mas estima-se que as primeiras bioimpressões 3D de tecidos vivos para transplante humano só serão possíveis em 10 anos. Depois disso teremos ainda mais alguns anos para a adequação e liberação regulatória.

A evolução das tecnologias que fazem parte das impressoras, a queda de importantes patentes que protegiam os grandes fabricantes e as pesquisas aplicadas de técnicas de impressão 3D tornarão os biomodelos indispensáveis na prática da medicina moderna onde o grande ganhador será sempre o paciente.

*Charles Facchini, M.Eng Sócio-fundador da bk3D