Navegação Virtual do Coração Fetal.
Vista próxima de uma impressão 3D de um coração fetal.

A cardiopatia congênita (CC) é a malformação congênita mais comum e uma importante causa de mortalidade perinatal e deficiências relacionadas a defeitos de nascimento em todo o mundo. A prevalência de CC é de 10 – 12 casos para cada 1000 nascidos vivos, a maioria devido ao diagnóstico pós-natal de doença leve. A incidência em fetos é ainda maior e estimada em torno de 6,5%. O rastreamento cardíaco por avaliação ultrassonográfica (US) do coração fetal é a ferramenta mais importante para maximizar seu diagnóstico pré-natal. 

Modelo de navegação virtual num coração fetal com tetralogia de Fallot
Modelo de Navegação virtual em um coração fetal portador de Transposição dos grandes vasos

Os avanços nas técnicas de imagem, como ultrassom tridimensional (3D US), têm proporcionado melhor precisão da anatomia cardíaca. US 3D com correlação espaço-temporal de imagem por software (STIC) permite que o volume do coração seja coletado e analisado em modos multiplanares e renderizados. 

modelo 3D de uma impressora J5 Stratasys em frente à revista da qual foi capa.

No início dos anos 2010, o surgimento da reconstrução 3D software, combinada com impressoras 3D, possibilitou reconstruções virtuais e físicas de fetos, bem como navegação virtual de cavidades fetais usando US 3D e ressonância magnética, permitindo visualizações realistas de estruturas como as vias aéreas, o trato urinário e o sistema nervoso em casos de malformações. Mas apenas após o desenvolvimento do STIC, imagens 3D precisas do coração puderam ser obtidas. 

Processo de segmentação de um coração fetal

O modelo virtual e físico 3D do coração fetal possibilita uma melhor compreensão da CC, melhorando o aconselhamento parental, o ensino, bem como discussões interativas entre a equipe médica multidisciplinar (especialista em medicina materno-fetal, neonatologia, cardiologia pediátrica e cirurgião cardiovascular). 

Estudamos as vantagens do uso de modelos físicos de corações fetais com anomalias cardíacos congênitas para auxiliar a compreensão dessas doenças pelos pais. Após o diagnóstico, oferecemos uma explicação aos pais e seus acompanhantes usando modelos impressos em 3D. Por fim, eles responderam a um questionário sobre seus sentimentos em relação à anomalia cardíaca fetal. A maioria declarou que o modelo físico os fez compreender melhor a condição fetal, tornando-os mais seguros e capazes de tomar decisões. 

Segmentando na realidade virtual o coração fetal a partir de um exame de ultrassonografia
Segmentação do coração fetal a partir de um exame de ultrassom em realidade virtual
Médicos manipulando um modelo 3D de um coração fetal no metaverso.

Fizemos um estudo piloto usando a plataforma chamada Elucis (Realize Medical, Ottawa Canadá), para segmentação de coração fetal. Este sistema permitiu uma navegação 3600 e posteriormente utilização em impressão 3D, realidade virtual e metaverso. Novamente, a visualização da anatomia cardíaca fetal normal e sua visualização aprimoraram a educação de estudantes, residentes e jovens profissionais envolvidos na medicina fetal. 

É claro que essas novas tecnologias requerem uma curva de aprendizado mesmo para profissionais com experiência em cardiopatia congênita, design e uso de plataformas. Mas o primeiro passo é a aquisição de um volume 3D a partir de uma vista de quatro câmaras de um ecocardiograma fetal, que pode ser obtido de qualquer equipamento com tecnologia STIC e um transdutor volumétrico. 

Metaverso Sala dedicada ao estudo do coração
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