Análise dimensional dos biomodelos de senterização seletiva a laser, impressão tridimensional e polyjet, na reprodução da anatomia mandibular

Abstract

As técnicas de Prototipagem Rápida (PR) têm sido utilizadas para produzir protótipos ou modelos físicos, a partir de dados de imagens biomédicas. Para aplicação dos biomodelos em Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofoacial (CTBMF), os protótipos devem reproduzir a região craniofacial, com aceitável precisão. A presente pesquisa analisa o erro dimensional e a capacidade reprodutiva da anatomia mandibular dos biomodelos de Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Impressão Tridimensional (3DP™) e PolyJet™. Os procedimentos metodológicos envolveram a aquisição de imagens de tomografia computadorizada helicoidal de uma mandíbula seca (padrão-ouro), seguida da manipulação das imagens pelo software InVesalius e confecção dos biomodelos. Empregando-se o paquímetro eletrônico digital, foram efetuadas 13 medidas lineares, repetidas por 20 vezes em cada biomodelo e estas comparadas às correspondentes na mandíbula seca. Os resultados revelaram erro dimensional de 1,79%, 3,14% e 2,14% para os biomodelos de SLS, 3DP™ e PolyJet™, respectivamente. Os biomodelos reproduziram satisfatoriamente os detalhes anatômicos. A partir da metodologia empregada e dos resultados obtidos, concluiu-se que o biomodelo de SLS possui maior precisão dimensional que os biomodelos de PolyJet™ e 3DP™. Entretanto, a técnica de PolyJet™ reproduz com mais fidelidade a anatomia mandibular, seguida dos sistemas de SLS e 3DP™.

The Rapid Prototyping (RP) techniques have been used to make prototypes or models, with biomedical images. To be applied in Traumatology and Maxillofacial Surgery, the prototypes must reproduce the craniofacial skeleton, with acceptable precision. The current research aims the analysis of the dimensional error and the reproductive capacity of mandibular anatomy of the prototypes of SLS, 3DP™ and PolyJet™ details. The methodological procedures involved the acquisition of helical volume computed tomography from a dry mandible (gold-standard), followed by tomographics images manipulation using a national software – InVesalius – and the production of prototypes using SLS, 3DP™ and PolyJet™ techniques. Using a digital caliper, thirteen linear measures were obtained in the prototypes, twenty times repeated, and compared to the dry mandible. The results showed a dimensional error of 1,79%, 3,14% e 2,14% for SLS, 3DP™ and PolyJet™ models, respectively. The prototypes satisfactorily reproduced the anatomic details. From the methodology applied and the obtained results it follows that the SLS prototype have a greater dimensional precision than the PolyJet ™ and 3DP™ models. However, the PolyJet™ techniques reproduces the mandibulary anatomy with a better fidelity SLS than the SLS and 3DP™ systems.