masterThesis
Construção de modelos impressos em 3D e avaliação da validade do método no ensino da ecocardiografia pediátrica
Registro en:
AMORIM JÚNIOR, Raimundo Francisco de. Construção de modelos impressos em 3D e avaliação da validade do método no ensino da ecocardiografia pediátrica. 2020. Dissertação (Mestrado em Biologia Aplicada à Saúde) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.
Autor
AMORIM JÚNIOR, Raimundo Francisco de
Institución
Resumen
A abordagem clássica para o ensino da cardiologia e ecocardiografia pediátrica se dá através de modelos em duas dimensões, como diagramas e fotos. A utilização de modelos em 3D para treinamento na área encontra amparo na dificuldade em se reconstruir mentalmente a estrutura tridimensional do coração, sendo que modelos físicos, impressos em 3D, podem contribuir para essa construção mental. Este trabalho objetiva gerar modelos impressos em 3D de corações com doenças congênitas, de maneira a permitir a visualização da anatomia cardíaca interna através de cortes que simulam aqueles obtidos pelo ecocardiograma, e avaliar a validade facial, de constructo e de conteúdo dos modelos impressos como auxiliares no processo de ensinoaprendizagem de profissionais em treinamento em ecocardiograma. Para tanto, foram selecionados 4 casos de crianças com cardiopatias congênitas que realizaram angiotomografia por indicação clínica (1 comunicação interatrial; 1 coarctação da aorta e comunicação interventricular; 1 persistência do canal arterial; e 1 defeito de septo atrioventricular total). O volume foi reconstruído em software de segmentação e trabalhadas em programas de pós processamento, sendo simulados os cortes ecocardiográficos de 4 câmaras, eixo longo, eixo curto e supraesternal do arco aórtico. Os modelos impressos foram avaliados por 17 profissionais com níveis diferentes de expertise em ecocardiografia pediátrica. Os participantes eram convidados a analisar os 4 modelos e responder que cortes visualizavam e que diagnóstico presumiam para cada um, além disso, responderam perguntas para avaliar a impressão sobre a validade dos modelos enquanto representações do corte ecocardiográfico e seu uso no ensino do ecocardiograma. A taxa geral de acertos do corte ecocardiográfico e do diagnóstico demonstrados na peça foi respectivamente de 58% e 61%, com grande diferença entre os grupos de especialistas e não especialistas e entre os considerados experts e níveis menores de experiência, conferindo validade de constructo à técnica. A avaliação subjetiva dos modelos através dos questionários denotam também validade facial e de conteúdo. Um modelo não foi bem avaliado, o que pode refletir má qualidade na técnica de segmentação e pós processamento neste caso específico. É possível representar com fidelidade cortes ecocardiográficos em modelos impressos em 3D a partir de imagens angiotomográficas de pacientes com cardiopatia congênita, que podem ser auxiliares no treinamento de profissionais em formação em ecocardiograma pediátrico e neonatal. CNPq Classical approaches for teaching pediatric cardiology and echocardiography include bidimensional pictures like echocardiogram images and diagrams, but it`s hard to make a tridimensional image of the heart even when looking to a tridimensional figure on a bidimensional screen. 3D printed models can contribute to improve this mindset. This project intends to generate 3D printed models of hearts with congenital heart defects, which can demonstrate the internal anatomy by simulating classical echocardiographic views. Then, we will proceed to evaluate construct, face and content validity of the method, that can indicate if it fits for training in pediatric echocardiography. Four cases of children with congenital heart diseases who have undergone angiotomography of the heart were chosen. 1 case of atrial septal defect, 1 coarctation of aorta with ventricular septal defect., 1 persistence of ductus arteriosus, 1 atrioventricular septal defect. 3D volumetric model was made with the help of a segmentation software and refined in computer aiding design programs, in which were made the echocardiographic cuts. Four views were simulated: 4 chambers, long axis, short axis and supraesternal aortic arch view. Models were printed and analyzed by 17 professionals with different levels of expertise in pediatric echocardiography. We asked them to mark the echocardiographic view and the diagnosis of each model, as well as their subjective impressions on the models and the method, if it would fit on pediatric echocardiography teaching. The participants correctly answered echocardiographic view and diagnosis in 58% and 61% of the times, respectively. There was a great difference between the specialists x non specialists’ groups and experts x non experts, which suggests construct validity of the method. All models but one was positively evaluated, suggesting that in one case, segmentation and post-processing was poorly made. The good average ratings given to the models and the method by the participants, including experts, denotate face and content validity to the method. It is possible to realistically represent echocardiographic views on 3D printed models of patients with congenital heart defects that are fit to be used on pediatric echocardiography training sets.