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Tipo do documento: Tese
Título: Desenvolvimento de modelos de cardiopatias congênitas em impressão 3D: potenciais aplicações no ensino da cardiologia e cirurgia cardiovascular pediátrica
Título(s) alternativo(s): Development of 3D-printed models of congenital heart disease: potential applications in teaching pediatric cardiology and cardiovascular surgery
Autor: Cajueiro, Francisco Candido Monteiro 
Primeiro orientador: Croti, Ulisses Alexandre
Primeiro membro da banca: Godoy, Moacir Fernandes de
Segundo membro da banca: De Marchi, Carlos Henrique
Terceiro membro da banca: Pinto Júnior, Valdester Cavalcante
Quarto membro da banca: Salerno, Pedro Rafael
Resumo: Introdução: As cardiopatias congênitas são condições que demandam profundo conhecimento anatômico. Os métodos tradicionais de ensino são limitados a representações da anatomia em superfícies planas e a maioria dos centros não dispõem de um acervo de espécimes patológicos. A capacidade de criar protótipos físicos a partir de exames de imagem tornou a impressão 3D uma ferramenta adjuvante para o ensino das cardiopatias congênitas. Objetivo: Desenvolver um conjunto de modelos de cardiopatias congênitas em impressão 3D representativos das doenças mais frequentes que acometem o coração das crianças e identificar potenciais grupos a serem beneficiados educacionalmente. Material e Método: O processo de prototipagem a partir de exames de angiotomografia cardíaca seguiu as etapas de aquisição de imagens, segmentação das áreas de interesse, design digital, fatiamento, impressão 3D e pós-impressão. Estruturas valvares, quando essenciais ao entendimento da doença representada, foram criadas a partir de dados ecocardiográficos e digitalmente inseridas na estrutura do protótipo. Os modelos impressos foram avaliados por uma equipe de 26 especialistas. Utilizou-se estratégia metodológica financeiramente acessível com o auxílio de softwares gratuitos, impressora 3D e insumos de baixo custo. Resultados: Foram desenvolvidos 12 modelos de cardiopatias congênitas em impressão 3D: comunicação interventricular com persistência do canal arterial, comunicação interatrial, tetralogia de Fallot, transposição de grandes artérias, defeito do septo atrioventricular total, coarctação de Aorta, síndrome do coração esquerdo hipoplásico, atresia tricúspide, atresia pulmonar, conexão anômala total de veias pulmonares, Truncus Arteriosus e interrupção de arco aórtico. Todos os especialistas concordaram totalmente ou parcialmente que os protótipos foram "visualmente agradáveis", "fáceis de manipular" e "aparentemente resistentes" , e enquanto 92% referiram que os modelos foram "fidedígnos à anatomia da doença . Noventa e seis por cento concordaram totalmente que os modelos impressos em 3D são capazes de motivar o estudo das cardiopatias congênitas". Para os avaliadores, os modelos em impressão 3D podem ser uma ferramenta adjuvante na educação e ensino de "cardiologistas e cirurgiões cardiovasculares" (100%) "profissionais da equipe interdisciplinar" (96%) "familiares e responsáveis pelas crianças" (92%) e "estudantes de graduação em saúde" (81%). Conclusão: O desenvolvimento de modelos de cardiopatias congênitas em impressão 3D é factível e potencialmente útil para o ensino da cardiologia e cirurgia cardiovascular pediátrica a diferentes grupos educacionais.
Abstract: Introduction: Congenital heart diseases require in-depth anatomic understanding. Traditional teaching methods are limited to anatomical representations on flat surfaces and access to pathological specimens is limited in most centers. 3D printing is a promising tool in congenital heart diseases education by creating physical prototypes from imaging data. This study aimed to develop a set of 3D-printed congenital heart diseases models and identify potential educationally benefited groups. Methods: Data derived from cardiac computed tomography was used following the steps of image acquisition, segmentation, digital design, slicing, 3D printing, and post-printing. Essential valvar structures were created from echocardiographic data and digitally inserted into the prototypes. 3D-printed models were evaluated by an expert team of 26 specialists. A low-cost workflow based on the use of free software's , a desktop 3D printer and low-cost materials were used. Results: Twelve 3D-printed models were developed, including ventricular septal defect with patent ductus arteriosus, atrial septal defect, Tetralogy of Fallot, transposition of the great arteries, atrioventricular septal defect, coarctation of the Aorta, hypoplastic left heart syndrome, tricuspid atresia, pulmonary atresia, total anomalous pulmonary venous connection, Truncus arteriosus, and interrupted aortic arch. All evaluators completely or partially agreed that the prototypes were "visually enjoyable", "easy to manipulate" and "apparently resistant" while 92% agreed that the models were 96% completely agreed that 3D-printed congenital heart disease models can motivate the study congenital heart diseases" . The experts reported that the physical models can be a valuable educational tool for "cardiologists and surgeons" (100%), "interdisciplinary teams" (96%), "children's caregivers" (92%), and "undergraduate students" (81%). Conclusion: The development of 3D-printed congenital heart diseases models is feasible and potentially useful for pediatric cardiology and cardiovascular surgery teaching to different educational groups.
Palavras-chave: Educação Médica
Education, Medical
Cardiologia
Cardiology
Pediatria
Pediatrics
Imageamento Tridimensional
Imaging, Thru-Dimensional
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto
Sigla da instituição: FAMERP
Departamento: Faculdade 1::Departamento 1
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde
Citação: Cajueiro, Francisco Candido Monteiro. Desenvolvimento de modelos de cardiopatias congênitas em impressão 3D: potenciais aplicações no ensino da cardiologia e cirurgia cardiovascular pediátrica. 2024. 127 f. Tese( Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde) - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, São José do Rio Preto
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdtd.famerp.br/handle/tede/906
Data de defesa: 26-Jul-2024
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde

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