O avanço da tecnologia de impressão tridimensional (3D), também conhecida como manufatura aditiva, abriu novas possibilidades em vários setores. Mas uma de suas aplicações mais promissoras é na área da saúde.
A tecnologia é usada principalmente na América do Norte, Europa e cada vez mais na Ásia. Mas nas economias emergentes, onde o acesso a dispositivos médicos e próteses de alta qualidade é muitas vezes limitado, a impressão 3D está a emergir como uma mudança de jogo.
Em áreas remotas e economicamente subdesenvolvidas, próteses impressas em 3D, ferramentas de prevenção de doenças e outros itens médicos oferecem soluções acessíveis e personalizadas que podem melhorar a vida de muitas pessoas nessas regiões.
Neste artigo, exploramos o papel da impressão 3D na criação de dispositivos médicos e próteses acessíveis nas economias emergentes.
O que é impressão 3D?
A tecnologia de impressão 3D existe há décadas, mas foi apenas nos últimos anos que o hardware, o software e os materiais necessários se tornaram acessíveis e acessíveis o suficiente para serem amplamente adotados.
Essas impressoras funcionam produzindo itens físicos a partir de múltiplas camadas finas de material com base em designs digitais. Ao construir objetos camada por camada, as impressoras 3D podem criar estruturas complexas e formas não convencionais que são difíceis ou impossíveis de produzir usando métodos tradicionais de fabricação.
À medida que a tecnologia se desenvolve, os utilizadores partilham e descarregam cada vez mais designs em repositórios de impressão 3D, aumentando a sua acessibilidade.
Os itens normalmente são impressos em pequenos lotes e os designs podem ser ajustados para reduzir o peso e o número de componentes, bem como o custo, para criar dispositivos médicos compactos, leves e acessíveis com funcionalidade interna. A tecnologia tem uma variedade de aplicações na criação de dispositivos ortopédicos, odontológicos, cirúrgicos e outros.
Tipos de impressão 3D
Existem três tipos de impressão 3D ou fabricação aditiva, que utilizam diferentes materiais e métodos para colagem de camadas: sinterização seletiva a laser (SLS), modelagem por deposição fundida (FDM) e estereolitografia (SLA).
- SLS usa um laser para desenhar o objeto em materiais à base de pó e para unir camadas de pó à medida que são adicionadas. Este método pode ser usado para produzir peças de metal, cerâmica, cera, náilon ou compósitos.
- FDM funciona de maneira semelhante a uma impressora jato de tinta para depositar linhas de plástico derretido em camadas em uma plataforma em uma técnica de prototipagem rápida chamada “fabricação em camadas”. O FDM é relativamente barato e pode usar muitos tipos de plástico.
- SLA usa luz para solidificar uma camada de polímero líquido fotorreativo e integrá-la ao modelo adicionando camadas. Depois de solidificado, o item é retirado do excesso de líquido.
Cada método é adequado para diferentes tipos de aplicações médicas, dependendo das necessidades dos profissionais médicos e dos pacientes.
Aplicações de impressão 3D na área da saúde
A grande disparidade entre países pobres e ricos no acesso aos cuidados de saúde é demonstrada pelo facto de a investigação mostrar que 73,6% dos procedimentos cirúrgicos ocorrem em países desenvolvidos – que representa 30,2% da população mundial – enquanto apenas 3-5% são realizados nos 34,8% mais pobres.
Os obstáculos à prestação de cuidados de saúde nas economias emergentes centram-se na falta de recursos físicos e em infra-estruturas inadequadas.
Existem várias maneiras pelas quais a tecnologia de impressão 3D pode ser usada para aumentar o acesso, tendo um impacto demonstrável na melhoria da qualidade de vida e na redução de mortes prematuras nestas regiões.
Personalização e acessibilidade
Uma das vantagens mais significativas da impressão 3D na área da saúde é a sua capacidade de produzir dispositivos personalizados, como próteses, implantes e instrumentos cirúrgicos. Isto é particularmente valioso nas economias emergentes, onde o acesso a dispositivos médicos produzidos em massa pode ser limitado ou inacessível.
Os métodos tradicionais de fabricação não são adequados para a produção de equipamentos médicos personalizados, pois dependem da produção em larga escala para serem econômicos.
Por outro lado, a impressão 3D permite a criação de dispositivos personalizados que atendem às necessidades anatômicas únicas de cada paciente, melhorando o ajuste, o conforto e a eficácia, ao mesmo tempo que reduz o risco de complicações.
Os modelos impressos podem ser projetados para refletir as características específicas de cada paciente, permitindo que os cirurgiões desenvolvam um planejamento cirúrgico preciso e melhorem sua preparação antes de realizar cada procedimento. Isto também pode ajudar a melhorar a avaliação pré-operatória e o aconselhamento do paciente, bem como a gestão dos resultados pós-operatórios, reduzindo potencialmente complicações e poupando custos ao reduzir os tempos operatórios.
Guias cirúrgicos impressos em 3D podem ajudar os cirurgiões na realização de procedimentos complexos, como substituição de articulações e cirurgias de coluna, melhorando a exatidão e a precisão, o que contribui para maiores taxas de sucesso e tempos de recuperação mais curtos.
Produzindo Próteses Acessíveis
A disponibilidade de membros protéticos é crítica para indivíduos que perderam um membro devido a acidentes, doenças ou condições congênitas. No entanto, as próteses podem ser caras, colocando-as fora do alcance de muitas pessoas nas economias emergentes. A impressão 3D mudou isso, oferecendo uma alternativa acessível. Membros protéticos podem ser personalizados e produzidos por uma fração do custo dos métodos tradicionais.
Isto pode beneficiar as economias emergentes de duas maneiras. Eles podem comprar e operar impressoras 3D localmente para produzir braços, pernas e outras próteses impressas, ou podem importar próteses impressas em 3D de um fornecedor ou de uma empresa de fabricação sob demanda.
Organizações como habilitar lideraram o caminho na distribuição de designs de mãos protéticas impressas em 3D de código aberto, permitindo que voluntários usassem suas impressoras 3D para criar próteses para crianças e adultos necessitados.
Trazendo telemedicina e acesso a comunidades remotas
Em muitas economias emergentes, os recursos de saúde estão concentrados nos centros urbanos, deixando as comunidades remotas mal servidas. A tecnologia de impressão 3D, aliada à telemedicina, pode colmatar esta lacuna.
Os prestadores de cuidados de saúde locais em clínicas médicas remotas e subfinanciadas podem utilizar impressoras 3D portáteis para criar e substituir equipamentos e suprimentos médicos essenciais, reduzindo a necessidade de transporte dispendioso e logisticamente desafiador.
Por exemplo, microscópios impressos em 3D podem ajudar a detectar bactérias e doenças na água, ajudando as comunidades a evitar infecções transmitidas pela água. Organizações como a WaterScope, que surgiu da Universidade de Cambridge, estão desenvolvendo microscópios simples e de código aberto que podem ser impressos em 3D a partir de plástico. Os kits de teste também podem verificar outros fluidos, como sangue e saliva, em busca de doenças, mesmo em áreas remotas sem hospitais ou laboratórios dedicados.
As plataformas de telemedicina podem conectar profissionais de saúde locais com especialistas em centros urbanos, possibilitando consultas remotas e orientações para processos de impressão 3D.
Melhorando a educação médica
FDM e SLA podem ajudar profissionais de saúde a fabricar modelos anatômicos detalhados e precisos de ossos, órgãos e outras partes do corpo para ensino e treinamento em hospitais ou salas de aula. A disponibilidade de modelos precisos e facilmente acessíveis é particularmente valiosa nas economias emergentes com recursos limitados.
Os modelos impressos em 3D podem auxiliar a pesquisa médica, ajudando os profissionais de saúde a obter uma melhor compreensão das patologias complexas e dos processos fisiológicos associados a diversas condições do que imagens 2D ou 3D em livros ou em telas.
Apoiando a fabricação local
Outra vantagem significativa da impressão 3D nas economias emergentes é a capacidade de estabelecer centros de produção locais. Em vez de depender de importações dispendiosas de dispositivos médicos e próteses, estes países podem investir em tecnologia de impressão 3D e produzi-los localmente. Isto não só reduz os custos, mas também cria empregos e estimula o crescimento económico. Ao desenvolver capacidade local para impressão 3D, as economias emergentes podem tornar-se autossuficientes na satisfação das suas necessidades de cuidados de saúde.
Prototipagem Rápida e Iteração
A natureza iterativa da impressão 3D permite prototipagem rápida e melhorias no design. Isto é especialmente valioso nos cuidados de saúde, onde a inovação e a adaptação são críticas. Dispositivos médicos e próteses podem ser rapidamente modificados e testados para garantir que atendam às necessidades específicas dos pacientes. Esta velocidade de desenvolvimento é um divisor de águas no fornecimento de soluções de saúde acessíveis e eficazes nas economias emergentes.
Desafios e direções futuras
Embora o potencial da impressão 3D nos cuidados de saúde para as economias emergentes seja significativo, existem vários desafios que devem ser enfrentados. Isso inclui questões regulatórias, controle de qualidade e a necessidade de projetos padronizados. Além disso, o custo inicial das impressoras 3D e dos materiais pode ser uma barreira para algumas unidades de saúde.
Mesmo os fornecimentos mais básicos podem ser proibitivamente caros em algumas áreas e os prazos de entrega a partir de centros de distribuição noutras partes do país ou no estrangeiro podem ser impraticáveis.
Será necessária a colaboração entre governos, organizações internacionais e parceiros do setor privado para criar um ecossistema de apoio à impressão 3D nos cuidados de saúde. Isto inclui o desenvolvimento de quadros regulamentares claros, a oferta de formação e educação e o apoio aos esforços de investigação e desenvolvimento.
O resultado final
Através da personalização, da acessibilidade, da produção local e da formação, a tecnologia de impressão 3D tem o potencial de transformar a vida dos indivíduos nas economias emergentes, quebrando barreiras ao acesso a dispositivos médicos e cuidados de saúde de qualidade e de alta qualidade.
À medida que a tecnologia amadurece e se torna mais amplamente adotada, o setor da saúde está a perceber como as impressoras 3D portáteis podem ser utilizadas numa variedade de ambientes para fornecer serviços médicos em locais com recursos escassos. Em vez de importar equipamentos, materiais e dispositivos médicos, as áreas carentes podem usar a impressão 3D para produzir imediatamente suprimentos médicos básicos, equipamentos de laboratório e dispositivos.
À medida que esta tecnologia continua a melhorar e os preços caem, a impressão 3D pode reduzir o custo do fornecimento de dispositivos médicos, tornando-os mais acessíveis e reduzindo os prazos de desenvolvimento para lançar novos dispositivos no mercado.
Contudo, nas regiões mais pobres e inacessíveis, a adopção generalizada poderia permanecer limitada sem o apoio dos governos e das organizações internacionais.
Com apoio adequado, a possibilidade de maior acessibilidade e melhores resultados para os pacientes poderia tornar a impressão 3D central para o futuro dos cuidados de saúde.