Fotogrametria e impressão 3D: uma abordagem integrada para o desenvolvimento de bolus personalizados em radioterapia

Abstract

A fabricação artesanal de bolus individualizados (BI) enfrenta desafios significativos, especialmente em contornos faciais irregulares. Esta pesquisa tem como objetivo a utilização combinada de fotogrametria e impressão 3D com ácido polilático (PLA) para a confecção de BI. A metodologia foi segmentada em três etapas principais: (1) validação dos valores de HU do PLA; (2) uso de fotogrametria para obtenção de modelos faciais; e (3) modelagem e impressão dos BI. Como resultado dessas etapas, verificou-se que o PLA apresentou valores de HU compatíveis para a confecção de bolus (07 HU). Na etapa de fotogrametria, os três grupos avaliados (DSLR com 6 fotos, celular com 25 fotos e vídeo) não apresentaram diferenças estatisticamente significativas, mostrando valores compatíveis para a obtenção de modelos faciais. Por fim, na etapa de modelagem e impressão dos BI, os bolus foram impressos com boa adaptação, rápida confecção e baixo custo. Dessa forma, a combinação de fotogrametria e impressão 3D oferece uma solução promissora para melhorar o conforto dos pacientes e otimizar os recursos em tratamentos radioterápicos.

Abstract: The artisanal fabrication of bolus individualized (BI) faces significant challenges, especially in irregular facial contours. This research aims to utilize the combination of photogrammetry and 3D printing with polylactic acid (PLA) to produce BI. The methodology was divided into three main stages: (1) validation of the HU values of PLA; (2) the use of photogrammetry to obtain facial models; and (3) the modeling and printing of the BI. As a result of these stages, it was found that PLA presented HU values compatible with the fabrication of bolus (07 HU). In the photogrammetry stage, the three evaluated groups (DSLR with 6 photos, cell phone with 25 photos, and video) did not show statistically significant differences, demonstrating compatible values for obtaining facial models. Finally, in the BI modeling and printing stage, the bolus was printed with good adaptation, quick fabrication, and low cost. Thus, the combination of photogrammetry and 3D printing offers a promising solution to improve patient comfort and optimize resources in radiotherapy treatments.