Desenvolvimento de um acessório impresso em 3D para o teste diário de alinhamento dos lasers em aceleradores lineares

Abstract

Introdução: O câncer representa um grande desafio principalmente para a saúde pública, com estimativas de novos casos no Brasil maiores que 780 mil entre 2026-2028. A radioterapia, modalidade fundamental no tratamento oncológico, depende de aceleradores lineares e de rigorosos protocolos de controle de qualidade para garantir a segurança e eficácia dos tratamentos. Entre esses protocolos, destaca-se o teste diário de alinhamento dos lasers, indispensável para o correto posicionamento do paciente e, consequentemente, para a precisão da dose administrada. Contudo, os acessórios utilizados nesses testes são, em sua maioria, importados e de alto custo, o que limita a autonomia dos serviços nacionais. Objetivo: Desenvolver um acessório impresso em 3D, de baixo custo e com reprodutibilidade dimensional, para a realização do teste diário de alinhamento dos lasers em aceleradores lineares em um hospital público de referência em oncologia. Materiais e métodos: O estudo caracterizou-se como exploratório, descritivo e de abordagem quantitativa. Conduzido sob os preceitos da Pesquisa Participativa de Base Comunitária, o desenvolvimento do acessório envolveu o planejamento, desenho técnico no software Fusion 360 e produção de protótipos por manufatura aditiva (impressão 3D) em resina, no Laboratório de Manufatura Aditiva e Inovação em Saúde (LabMAIS) do IFSC. Os protótipos foram submetidos a avaliações com a equipe de radioterapia do hospital parceiro, físicos médicos e tecnólogos, até a obtenção da versão final, denominada "CORA". O produto final foi então incorporado ao Procedimento Operacional Padrão (POP) da instituição. Resultados: Foram desenvolvidas cinco versões, com melhorias a cada uma delas, nas dimensões, espessura e sistema de marcação (substituição da régua impressa por uma fita milimetrada). A versão final "CORA" foi produzida com 51,9 g de resina em 12 horas e 37 minutos, garantindo viabilidade técnica e custo reduzido. O dispositivo demonstrou aplicabilidade clínica, permitindo a verificação visual do alinhamento dos lasers com tolerância de até 2 mm, conforme protocolos estabelecidos. Conclusão: O acessório impresso em 3D "CORA" mostrou-se uma solução inovadora, viável e de baixo custo para o controle de qualidade em radioterapia. Seu desenvolvimento supriu a demanda do hospital parceiro, promovendo a autonomia tecnológica nacional e demonstrou o potencial da manufatura aditiva para a inovação no Sistema Único de Saúde.

Introduction: Cancer represents a major challenge, especially for public health, with estimates of more than 780,000 new cases in Brazil between 2026–2028. Radiotherapy, an important modality in cancer treatment, relies on linear accelerators and strict quality control protocols to ensure the safety and effectiveness of treatments. Among these protocols, the daily laser alignment test stands out as indispensable for the correct positioning of the patient and, consequently, for the accuracy of the administered dose. However, the accessories used in these tests are mostly imported and costly, which limits the autonomy of national services. Objective: To develop a low-cost, dimensionally reproducible 3D-printed accessory for performing the daily laser alignment test in linear accelerators at a public oncology reference hospital. Materials and methods: The study was characterized as exploratory, descriptive, and quantitative. Conducted under the principles of Community-Based Participatory Research, the development of the accessory involved planning, technical design using Fusion 360 software, and production of prototypes through additive manufacturing (3D printing) in resin at the Laboratory of Additive Manufacturing and Innovation in Health (LabMAIS) at IFSC. The prototypes were evaluated by the radiotherapy team of the partner hospital, including medical physicists and technologists, until the final version, named “CORA,” was obtained. The final product was then incorporated into the institution’s Standard Operating Procedure. Results: Five versions were developed, with improvements in dimensions, thickness, and marking system (replacing the printed ruler with a millimeter tape). The final version “CORA” was produced with 51.9 g of resin in 12 hours and 37 minutes, ensuring technical feasibility and reduced cost. The device demonstrated clinical applicability, allowing visual verification of laser alignment with a tolerance of up to 2 mm, according to established protocols. Conclusion: The 3D-printed accessory “CORA” proved to be an innovative, feasible, and low-cost solution for quality control in radiotherapy. Its development met the demand of the partner hospital, promoted national technological autonomy, and demonstrated the potential of additive manufacturing for innovation within Brazil’s Unified Health System.