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3 डी प्रिंटिंग के माध्यम से एक उच्च-निष्ठा, कम लागत, इंट्राओसियस लाइन प्लेसमेंट टास्क ट्रेनर का निर्माण

Published: August 17, 2022 doi: 10.3791/62434
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1Department of Anesthesiology, University of Nebraska Medical Center, 2Department of Surgery, University of Nebraska Medical Center

Summary

हम गणना टोमोग्राफी (सीटी) स्कैन को उच्च-निष्ठा, पुनः प्राप्त करने योग्य और कम लागत वाले प्रक्रियात्मक कार्य प्रशिक्षकों में संसाधित करने की प्रक्रिया का वर्णन करते हैं। सीटी स्कैन पहचान प्रक्रियाओं, निर्यात, विभाजन, मॉडलिंग और 3 डी प्रिंटिंग सभी का वर्णन किया गया है, साथ ही प्रक्रिया में सीखे गए मुद्दों और सबक के साथ।

Abstract

प्रक्रियात्मक कार्य प्रशिक्षकों के विवरण में अंततः एक रोगी पर प्रक्रिया करने से पहले एक सुरक्षित वातावरण में प्रक्रियाओं की पुनरावृत्ति और पूर्वाभ्यास के माध्यम से तकनीकी कौशल को सुधारने के लिए एक प्रशिक्षण उपकरण के रूप में उनका उपयोग शामिल है। आज तक उपलब्ध कई प्रक्रियात्मक कार्य प्रशिक्षक कई कमियों से पीड़ित हैं, जिनमें अवास्तविक शरीर रचना विज्ञान और ट्रेनर ऊतक के बार-बार जोड़तोड़ से गुजरने के बाद उपयोगकर्ता द्वारा निर्मित 'स्थलों' को विकसित करने की प्रवृत्ति शामिल है, संभावित रूप से अनुचित साइकोमोटर कौशल विकास की ओर अग्रसर है। इन कमियों को दूर करने के लिए, गणना टोमोग्राफी (सीटी) स्कैन से प्राप्त शरीर रचना विज्ञान से बनाई गई एक उच्च-निष्ठा प्रक्रियात्मक कार्य ट्रेनर का उत्पादन करने के लिए एक प्रक्रिया बनाई गई थी, जो सर्वव्यापी त्रि-आयामी (3 डी) मुद्रण तकनीक और ऑफ-द-शेल्फ कमोडिटी आपूर्ति का उपयोग करती है।

इस विधि में ऊतक के भीतर निलंबित बोनी कंकाल संरचना को संलग्न करने के लिए ब्याज के कंकाल तत्व के आसपास ऊतक संरचना को कैप्चर करने वाला 3 डी मुद्रित ऊतक मोल्ड बनाना शामिल है, जो 3 डी मुद्रित भी है। एक ऊतक माध्यम मिश्रण, जो उच्च-निष्ठा ज्यामिति और ऊतक घनत्व दोनों में ऊतक का अनुमान लगाता है, फिर एक मोल्ड में डाला जाता है और सेट करने की अनुमति दी जाती है। एक टास्क ट्रेनर का उपयोग एक प्रक्रिया का अभ्यास करने के लिए किया गया है, जैसे कि इंट्राओसियस लाइन प्लेसमेंट, ऊतक मीडिया, मोल्ड्स और हड्डियों को पुनः प्राप्त किया जा सकता है और बाद के प्रशिक्षण सत्रों में उपयोग के लिए पंचर साइटों और हेरफेर दोषों से मुक्त एक ताजा कार्य ट्रेनर बनाने के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है।

Introduction

प्रक्रियात्मक कौशल की रोगी देखभाल योग्यता नागरिक और सैन्य स्वास्थ्य देखभाल 1,2 वातावरण में प्रशिक्षुओंको विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है। प्रक्रियात्मक कौशल विकास प्रक्रिया-गहन विशिष्टताओं जैसे एनेस्थिसियोलॉजी3 और फ्रंट-लाइन चिकित्सा कर्मियों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। टास्क ट्रेनरों का उपयोग प्रथम वर्ष के मेडिकल छात्र या मेडिकल तकनीशियन से लेकर वरिष्ठ निवासी या साथी तक के कौशल स्तर के साथ कई प्रक्रियाओं का पूर्वाभ्यास करने के लिए किया जा सकता है। जबकि कई चिकित्सा प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है, यहां प्रस्तुत कार्य-एक इंटरोसियस (आईओ) लाइन का प्लेसमेंट-सीधा है और कम तकनीकी कौशल की आवश्यकता होती है। आईओ लाइन का सफल प्लेसमेंट अपेक्षाकृत कम अवधि के प्रशिक्षण के बाद पूरा किया जा सकता है। चिकित्सा प्रशिक्षण के दौरान सिमुलेशन का उपयोग, जिसमें कार्य प्रशिक्षकों का उपयोग शामिल है, को पुनरावृत्ति के माध्यम से तकनीकी प्रक्रियात्मक कौशल हासिल करने के लिए एक उपकरण के रूप में मान्यता प्राप्त है और एक सुरक्षित, कम तनाव वाले वातावरण में नैदानिक प्रक्रिया का पूर्वाभ्यास, अंततः रोगियों पर प्रक्रिया करने से पहले 2,4,5।

जाहिर है, चिकित्सा शिक्षा वातावरण में सिमुलेशन प्रशिक्षण व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है और रोगीपरिणामों 6,7 पर किसी भी प्रभाव के बारे में डेटा की कमी के बावजूद एक मुख्य आधार प्रतीत होता है। इसके अतिरिक्त, हाल के प्रकाशनों से पता चलता है कि सिमुलेशन बेहतर टीम गतिशीलता और निर्णय लेने के परिणामस्वरूप टीम के प्रदर्शन और रोगी परिणामों में सुधार करता है। फिर भी, यह सुझाव देने के लिए बहुत कम डेटा है कि सिमुलेशन महत्वपूर्ण, जीवन रक्षक प्रक्रियाओं को करने के लिए समय या सफलता दर में सुधार करता है 8,9 यह सुझाव देते हुए कि सिमुलेशन स्वास्थ्य देखभाल प्रदाताओं की शिक्षा में जटिल और बहुमुखी है। उन रोगियों में जहां मानक अंतःशिरा पहुंच संभव या संकेत नहीं है, आईओ लाइन प्लेसमेंट का उपयोग संवहनी पहुंच को जल्दी से प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें न्यूनतम कौशल की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया का समय पर और सफल प्रदर्शन महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से पेरिऑपरेटिव वातावरण या आघात परिदृश्य10,11,12 में। क्योंकि आईओ लाइन प्लेसमेंट पेरिऑपरेटिव क्षेत्र में एक निराला प्रदर्शन प्रक्रिया है और एक जीवन रक्षक प्रक्रिया हो सकती है, गैर-नैदानिक वातावरण में प्रशिक्षण महत्वपूर्ण है। आईओ लाइन प्लेसमेंट के लिए विशिष्ट एक शारीरिक रूप से सटीक कार्य ट्रेनर इस प्रक्रिया के लिए अनुमानित प्रशिक्षण आवृत्ति और कौशल विकास की पेशकश के लिए एक आदर्श उपकरण है।

हालांकि व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, वर्तमान में उपलब्ध वाणिज्यिक कार्य प्रशिक्षक कई महत्वपूर्ण कमियों से पीड़ित हैं। सबसे पहले, टास्क ट्रेनर जो एक प्रक्रिया के कई प्रयासों की अनुमति देते हैं, न केवल टास्क ट्रेनर की प्रारंभिक खरीद के लिए बल्कि सिलिकॉन त्वचा पैच जैसे बदली भागों को फिर से भरने के लिए भी महंगा है। परिणाम अक्सर अक्सर भागों को बदल दिया जाता है, प्रमुख स्थलों को छोड़कर जो प्रशिक्षु को एक उप-प्रशिक्षण अनुभव प्रदान करते हैं; मरीजों को पूर्व-चिह्नित नहीं किया जाएगा जहां किसी को प्रक्रिया करनी चाहिए। एक और दोष यह है कि पारंपरिक कार्य प्रशिक्षकों की उच्च लागत के परिणामस्वरूप उपयोगकर्ताओं द्वारा सीमित पहुंच हो सकती है जब उपकरणों को नुकसान या क्षति को रोकने के लिए संरक्षित भंडारण स्थानों में 'लॉक' किया जाता है। परिणाम को अधिक कड़ाई से और कम उपलब्ध अनुसूचित अभ्यास समय की आवश्यकता होती है, उनके उपयोग को सीमित करने से निश्चित रूप से अनिर्धारित प्रशिक्षण मुश्किल हो सकता है। अंत में, अधिकांश प्रशिक्षकों को कम-निष्ठा 5,13,14 माना जाता है और केवल प्रतिनिधि शरीर रचना विज्ञान का उपयोग करते हैं, संभावित रूप से अनुचित साइकोमोटर कौशल विकास या प्रशिक्षण निशान के लिए अग्रणी होते हैं। कम निष्ठा वाले प्रशिक्षक कौशल अधिग्रहण, महारत और गिरावट के गहन मूल्यांकन को भी बहुत मुश्किल बनाते हैं क्योंकि कम निष्ठा वाले उपकरण पर प्रशिक्षण वास्तविक वास्तविक दुनिया की प्रक्रिया की पर्याप्त रूप से नकल नहीं कर सकता है।

प्रतिनिधि शरीर रचना विज्ञान साइकोमोटर कौशल के अधिग्रहण और महारत के उचित मूल्यांकन में भी बाधा डालता है। इसके अलावा, रोगी की देखभाल के लिए नकली चिकित्सा वातावरण के बीच साइकोमोटर कौशल के हस्तांतरण का आकलन करना लगभग असंभव हो जाता है यदि कुछ साइकोमोटर कौशल नैदानिक कार्य में परिलक्षित नहीं होते हैं। इसके परिणामस्वरूप रोगी के परिणामों को प्रभावित करने के लिए चिकित्सा सिमुलेशन और प्रशिक्षण की क्षमता पर आम सहमति की रोकथाम होती है। लागत, शारीरिक सटीकता और पहुंच की चुनौतियों को दूर करने के लिए, हमने एक कम लागत, उच्च निष्ठा आईओ लाइन टास्क ट्रेनर विकसित किया है। टास्क ट्रेनर को वास्तविक रोगी के सीटी स्कैन से डिज़ाइन किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप सटीक शरीर रचना विज्ञान (चित्रा 1) होता है। उपयोग की जाने वाली सामग्री सर्वव्यापी और प्राप्त करने में आसान है, उन घटकों के साथ जो पुनः प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत आसान हैं। कई अन्य व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रशिक्षकों की तुलना में, यहां वर्णित टास्क ट्रेनर डिज़ाइन की मामूली लागत नाटकीय रूप से प्रशिक्षकों को कम सुलभ, संरक्षित स्थान पर अनुक्रमित करने की इच्छा को कम करती है और प्रमुख स्थलों के बिना कई पुनरावृत्ति को संभव बनाती है।

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Protocol

नोट: नेब्रास्का मेडिकल सेंटर इंस्टीट्यूशनल रिव्यू बोर्ड विश्वविद्यालय ने निर्धारित किया कि हमारे अध्ययन ने मानव विषय अनुसंधान का गठन नहीं किया है। स्थानीय आईआरबी ने नैतिक अनुमोदन और सूचित सहमति की छूट प्राप्त की। अस्पताल डी-आइडेंटिफिकेशन प्रोटोकॉल के अनुसार विश्लेषण से पहले इमेजिंग डेटा का पूर्ण अनामीकरण किया गया था।

1. डेटा

  1. नियोजित कार्य ट्रेनर के लिए ब्याज की शारीरिक रचना को कैप्चर करने वाला सीटी स्कैन प्राप्त करें। प्रक्रियात्मक चरणों के लिए उपयोग किए गए 3 डी प्रिंटर और आवश्यक स्थलों की कामकाजी मात्रा सीमाओं को ध्यान में रखने के लिए सावधान रहें।
  2. यदि स्कैन डिजिटल इमेजिंग एंड कम्युनिकेशंस इन मेडिसिन फॉर्मेट (डीआईसीओएम) में प्राप्त किया जाता है, तो न्यूरोइमेजिंग इंफॉर्मेटिक्स टेक्नोलॉजी इनिशिएटिव (एनआईएफटीआई) 15 प्रारूप (.एनआईआई) में परिवर्तित करें।

2. विभाजन

  1. सीटी छवियों को खंडित करने के लिए 3 डी स्लाइसर सॉफ़्टवेयर (http://www.slicer.org) का उपयोग करें। चरण 1.2 से 3 डी स्लाइसर में एनआईएफटीआई फ़ाइल आयात करें।
  2. ट्रेनर को मॉडल करने के लिए आवश्यक सेगमेंट उत्पन्न करने के लिए सेगमेंट एडिटर मॉड्यूल का चयन करें।
    1. 1) हड्डी और 2) कार्य ट्रेनर के ऊतक घटकों के लिए एक खंड जोड़ें।
      नोट: कुछ प्रशिक्षकों के विकास, जैसे कि छाती ट्यूब सम्मिलन को प्रशिक्षित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले, अतिरिक्त खंडों की आवश्यकता हो सकती है।
    2. खंड 1) हड्डी का चयन करें। थ्रेसहोल्ड प्रभाव का उपयोग करके, तीव्रता सीमा को तब तक बदलें जब तक कि परिभाषित "विंडो" रेंज ब्याज के अस्थि घटक की पहचान नहीं करती है।
      नोट: हड्डी खंडों के लिए सामान्य सीमा उपलब्ध अधिकतम मूल्य के लिए 100 और 175 एचयू (हाउंसफील्ड इकाइयों) के बीच है और ऊतक के लिए, जो आमतौर पर उपलब्ध अधिकतम करने के लिए -256 एचयू है।
    3. 1) अस्थि घटक को हाइलाइट करने के लिए थ्रेसहोल्ड फ़ंक्शन का उपयोग करें और इसे लागू करें कमांड का उपयोग करके स्कैन पर लागू करें ।
    4. टास्क ट्रेनर बनाने के लिए आवश्यक स्कैन के किसी भी क्षेत्र को हटाने के लिए कैंची फ़ंक्शन का उपयोग करें। यह सुनिश्चित करने के लिए देखभाल का उपयोग करें कि आईओ प्रशिक्षकों के लिए अस्थि मज्जा स्थान खोखला रहता है।
      नोट: यह कदम ट्रेनर के वांछित आयामों के लिए ब्याज के खंड की पहली कमी है। उपयोग किए जाने वाले 3 डी प्रिंटर की बिल्ड वॉल्यूम सीमाओं पर यहां विचार किया जाना चाहिए; हालाँकि खंड को धारा 3 में और कम किया जा सकता है।
  3. 2) ऊतक घटक के लिए चरण 2.2.1-2.2.4 दोहराएं।
  4. विभाजन मॉड्यूल का उपयोग करना; प्रत्येक घटक को एसटीएल फ़ाइल के रूप में निर्यात करें।

3.3D मॉडलिंग

  1. फ्यूजन 360 के भीतर इष्टतम प्रदर्शन के लिए, ज्यामितीय तत्वों की संख्या के संदर्भ में, 3 डी सेगमेंट को और क्रॉप करने और प्रत्येक सेगमेंट के रिज़ॉल्यूशन को कम करने के लिए ऑटोडेस्क मेशमिक्सर का उपयोग करें।
    1. पुष्टि करें कि आयातित STL फ़ाइलों में सही त्रिभुज सामान्य अभिविन्यास है। जाल की बाहरी सतह की दिशा में प्रत्येक त्रिकोण बिंदु के सामान्य सुनिश्चित करें। यदि त्रिभुज ओरिएंटेशन गलत है, तो चयन करें | करके त्रिभुज सामान्य फ़्लिप करें | संशोधित करें सभी फ़ंक्शन का चयन करें और फिर | का चयन करें | संपादित करें फ्लिप नॉर्मल फ़ंक्शन ।
    2. आयातित एसटीएल सेगमेंट के अवांछित संरचनाओं (जैसे, इसके विपरीत के उपयोग के कारण सीटी द्वारा कब्जा किए गए ऊतक या वास्कुलचर के अवांछित खंड) को हटा दें, और टास्क ट्रेनर बनाने के लिए आवश्यक मॉडल को परिष्कृत करें। निर्यात किए गए सेगमेंट की थ्रेशोल्ड रेंज के भीतर अनजाने में शामिल किए गए सेगमेंट के भीतर अवांछित संरचनाओं को हटाकर मॉडल को परिष्कृत करने के लिए, चयन करें ऑपरेशन का उपयोग करें , अवांछित संरचनाओं पर त्रिकोण का चयन करें, फिर संपादित करें | त्यागें।
    3. 3.1.2 के बाद, संपादन | का उपयोग करें 3 डी प्रिंटर बिल्ड वॉल्यूम की सीमाओं के भीतर फिट होने के लिए मॉडल को क्रॉप करने के लिए प्लेन कट टूल। अत्यधिक ज्यामितीय रिज़ॉल्यूशन के कारण कम्प्यूटेशनल ओवरहेड को कम करने के लिए, फ्यूजन 360 में इष्टतम प्रदर्शन की अनुमति देने के लिए मॉडल को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले त्रिकोणों की संख्या को कम करें। चयन पर क्लिक करें, पूरे जाल का चयन करने के लिए जाल पर कहीं भी डबल-क्लिक करें, फिर संपादित करें | कम करें। लक्ष्य को कम करने के लिए, लगभग 10,000 चेहरों के कम से कम त्रिभुज बजट तक कम करें।
      नोट: वर्तमान में लेखकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रिंटर में 250 x 210 x 210 मिमी की अधिकतम बिल्ड वॉल्यूम है; इस प्रकार मॉडल को प्रिंटर के बिल्ड वॉल्यूम के भीतर मोल्ड को फिट करने की अनुमति देने के लिए 220-230 मिमी की अधिकतम लंबी-अक्ष लंबाई में कटौती की गई थी। प्रिंटर की बिल्ड वॉल्यूम को मॉडल को लगभग 20-30 मिमी छोटा बनाकर लंबी-अक्ष लंबाई निर्धारित करनी चाहिए। उच्च निष्ठा कार्य प्रशिक्षकों को विकसित करने के लिए नैदानिक रूप से प्रासंगिक विवरण के नुकसान के बिना ज्यामिति को आसानी से ~ 10K त्रिकोण तक कम किया जा सकता है।
    4. चयन करें उपकरण का उपयोग करके छेद और सतह की अनियमितताओं को हटाएं या कम करें । एक बार दोष के चारों ओर जाल के त्रिकोण का चयन करने के बाद, कमांड का उपयोग करें | संपादित करें| मिटाएं और भरें सतह के छेद और अनियमितताओं में सुधार करने के लिए। निर्यात करें और STL फ़ाइल प्रकार का उपयोग कर तैयार मॉडल सहेजें।
      नोट: इंटरोसियस लाइन टास्क ट्रेनरों के लिए लक्ष्य हड्डी की बाहरी सतह को पूर्ण समापन की आवश्यकता होती है; अन्यथा, पिघला हुआ ऊतक मीडिया मज्जा अंतरिक्ष में प्रवेश करेगा और कार्य ट्रेनर के प्रदर्शन को नीचा दिखाएगा।
  2. ऑटोडेस्क फ्यूजन 360 का उपयोग करें, और जोड़कर हड्डी और ऊतक मॉडल आयात करें। सम्मिलित करें | का उपयोग कर एक जाल के रूप में कार्यस्थान में एसटीएल फ़ाइलें मेष कमांड सम्मिलित करें ।
    1. फ्यूजन 360 टाइमलाइन को अक्षम करके और लक्ष्य जाल में त्रिकोणों की संख्या को <10,000 तक कम करके आयातित मेष को बीआरईपी ठोस पदार्थों में परिवर्तित करें। मेष टू बीआरईपी विकल्प चुनें। मेष को बीआरईपीएस ठोस में परिवर्तित करने के बाद, फ्यूजन 360 टाइमलाइन को फिर से शुरू करें।
    2. ऊतक बीआरईपी की लंबी धुरी के साथ आयताकार ठोस को विभाजित करके टास्क ट्रेनर के मोल्ड बनाने के लिए ठोस को संशोधित करें।
      नोट: मोल्ड ऊतक ठोस शामिल है कि एक घन या आयताकार ठोस बनाने के लिए स्केच सुविधा का उपयोग करके ऊतक BRep के आसपास बनाया गया है। चयनित 3 डी प्रिंटर की अधिकतम बिल्ड वॉल्यूम को पूरा करने के लिए मोल्ड आकार को संशोधित किया जाना चाहिए। चूंकि मोल्ड को दो में विभाजित किया गया है, इसलिए मुद्रित सबसे लंबा आयाम अंतिम मोल्ड का सबसे बड़ा आयाम नहीं हो सकता है क्योंकि वे शामिल हो जाते हैं।
    3. समर्थन पिन के लिए 2-3 स्थानों का चयन करें, और कार्य ट्रेनर की हड्डियों को ठीक करने के लिए पूर्व-डिज़ाइन किए गए असेंबली समूह घटकों को रखें। सुनिश्चित करें कि समर्थन पिन के लिए चुने गए स्थानों में पिन के सिर के चारों ओर हड्डी में पर्याप्त समर्थन संरचना है।
      नोट: चयनित पिन हेड के चारों ओर की हड्डी को पूरी तरह से समान होने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि असेंबली समूह में एक ठोस बेलनाकार समर्थन संरचना भी होती है, जिसे हड्डी के साथ जोड़ा जाएगा। यह संरचना पर्याप्त रूप से पिन के सिर का समर्थन करती है और ऊतक मीडिया के भीतर हड्डियों के सही शारीरिक प्लेसमेंट को संरक्षित करती है।
    4. ऊतक मीडिया को मज्जा अंतरिक्ष में प्रवेश करने से रोकने के लिए बोन बीआरईपी के खुले मज्जा स्थान पर एक हड्डी प्लग आयात और स्थिति, और नकली अस्थि मज्जा को बाहर निकलने से रोकें।
    5. मोल्ड में तरल ऊतक मीडिया डालने की अनुमति देने के लिए ऊतक बीआरईपी ठोस द्वारा दर्शाए गए अंतरिक्ष में मोल्डों के माध्यम से एक उद्घाटन (आमतौर पर व्यास में 4-6 सेमी) उत्पन्न करें।
    6. एक बार जब पूर्व-डिज़ाइन किए गए असेंबली समूहों के घटकों को अंतरिक्ष में हड्डियों को ठीक करने के लिए तैनात किया जाता है, तो मॉडल में विभिन्न असेंबली समूहों को जोड़ने या काटने के लिए बूलियन कंबाइन फ़ंक्शन करें।
      1. इप्सिलेटरल पक्ष के लिए टास्क ट्रेनर बनाने के लिए चरण 3.2.6 से पहले ऑब्जेक्ट्स का दर्पण करें। 3.2.6 से पहले चरण 3.2.3-3.2.5 दोहराएँ।
    7. मुद्रण के लिए अंतिम घटकों का निर्यात करें. कार्यक्षेत्र के भीतर वांछित शरीर का चयन करें और राइट-क्लिक के माध्यम से एक एसटीएल फ़ाइल उत्पन्न करें | एसटीएल के रूप में सहेजें।

4.3D मुद्रण

  1. सरलीकृत 3 डी का उपयोग करके, एसटीएल फ़ाइल को 3 डी प्रिंटर के बिस्तर पर रखें ताकि टुकड़ा करने की क्रिया प्रोग्राम आइटम को प्रिंट करने के लिए आवश्यक जीकोड उत्पन्न कर सके। 210 डिग्री सेल्सियस के गर्म अंत तापमान पर 0.4 मिमी नोजल का उपयोग करके पॉली-लैक्टिक एसिड (पीएलए) 3 डी प्रिंटर मीडिया फिलामेंट के साथ घटकों को प्रिंट करें। सुनिश्चित करें कि सेटिंग्स 4 ऊपर और नीचे की परतों और 3 परिधि गोले का उपयोग करती हैं।
  2. मज्जा गुहा के भीतर आवश्यक समर्थन सामग्री को कम करने के लिए हड्डियों को लंबवत उन्मुख करें। एक बेड़ा, 0.2 मिमी परत ऊंचाई, 20% इन्फिल, और पूर्ण समर्थन सामग्री (प्रिंट बिस्तर से और प्रिंट के भीतर) का उपयोग करके प्रिंट करें। ऊतक मोल्डों को मुद्रित करते समय, ऊतक की सतह के साथ मोल्ड घटकों को उन्मुख करें। बेड़ा, 0.3 मिमी परत ऊंचाई, 15% इन्फिल और पूर्ण समर्थन सामग्री के बिना ऊतक मोल्ड प्रिंट करें।
  3. समर्थन सामग्री को कम करने के लिए समर्थन पिन और अन्य घटकों को व्यवस्थित करें- एक बेड़ा, 0.2 मिमी परत ऊंचाई और 20% इनफिल के साथ सभी पिन समर्थन भागों को प्रिंट करें। थ्रेड संरचनाओं की निष्ठा को अधिकतम करने के लिए, कम गति पर समर्थन सामग्री के बिना थ्रेडेड घटकों को प्रिंट करें।
  4. एक बार प्रत्येक घटक के मापदंडों का चयन हो जाने के बाद, एसडी कार्ड में सरल 3 डी द्वारा उत्पन्न जीकोड फ़ाइल तैयार करें और निर्यात करें। प्रुसा आई 3 एमके 3 का उपयोग करके, एसडी कार्ड से सहेजी गई जीकोड फ़ाइल का चयन करें और 1.75 मिमी पीएलए 3 डी प्रिंटर मीडिया फिलामेंट के साथ प्रिंट करें।

5. विधानसभा

  1. ऊतक माध्यम तैयार करें।
    नोट: प्रशिक्षु के कौशल महारत का वर्तमान स्तर यह निर्धारित कर सकता है कि अपारदर्शी या पारदर्शी ऊतक माध्यम की आवश्यकता है या नहीं। पारदर्शी माध्यम प्रशिक्षु को आईओ सम्मिलन के दौरान अपनी प्रगति को नेत्रहीन रूप से ट्रैक करने और अधिक आसानी से बोनी स्थलों की पहचान करने की अनुमति देता है, जबकि अपारदर्शी माध्यम वास्तविक नैदानिक अनुभव का बेहतर अनुकरण करता है।
    1. ऊतक मीडिया बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले निम्नलिखित घटकों को मापें, और अलग सेट करें (इन मात्राओं को आवश्यकतानुसार स्केल किया जा सकता है) 260 ग्राम अनफ्लेवर्ड जिलेटिन; यदि आवश्यक हो, तो 140 ग्राम बारीक जमीन साइलियम भूसी फाइबर, नारंगी-स्वाद, चीनी मुक्त (पारदर्शी माध्यम बनाने के लिए इस चरण को छोड़ दें); 42 ग्राम 4% डब्ल्यू / वी क्लोरहेक्सिडीन।
      नोट: साइलियम भूसी फाइबर का उपयोग अपारदर्शी माध्यम बनाने के लिए किया जा सकता है। इस घटक को जिलेटिन के तुरंत बाद जोड़ा जाना चाहिए यदि एक अपारदर्शी माध्यम वांछित है16.
    2. 1000 मिलीलीटर पानी (नल स्वीकार्य है) को 85 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें एक मिश्रण कंटेनर में पानी जोड़ें, सामग्री की मात्रा से कई गुना बड़ा है, जैसे कि 18.9 एल बाल्टी।
      1. ऊतक माध्यम समाधान को सख्ती से मिलाते समय, जिलेटिन, साइलियम भूसी फाइबर और क्लोरहेक्सिडीन समाधान को पानी में जोड़ें, क्रम में, और पिछले एक को शामिल करने के बाद अगले घटक को जोड़ने से पहले प्रतीक्षा करें।
        नोट: पारदर्शी माध्यम बनाने पर साइलियम भूसी फाइबर न जोड़ें।
    3. बुलबुले समाधान से नष्ट करने के लिए अनुमति देने के लिए 4 घंटे की एक न्यूनतम के लिए एक 71 डिग्री सेल्सियस पानी स्नान में मिश्रण गर्मी। मिश्रण कंटेनर को सीधे गर्म पानी के स्नान में रखें, या मिश्रण को एक अलग कंटेनर में स्थानांतरित करें, जैसे कि प्लास्टिक स्टोरेज बैग।
    4. इकट्ठे मोल्ड में डालने के लिए ऊतक माध्यम तैयार करें। सुनिश्चित करें कि मिश्रण सजातीय और तरल पदार्थ है। मिश्रण का तापमान 46 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखें।
      नोट: यदि ऊतक माध्यम की तुरंत आवश्यकता नहीं है, तो इसे आवश्यकता पड़ने तक भंडारण कंटेनर के भीतर 4 डिग्री सेल्सियस या -20 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया जा सकता है।
  2. नकली अस्थि मज्जा समाधान तैयार करें।
    नोट: नकली अस्थि मज्जा समाधान अग्रिम में तैयार किया जा सकता है और उपयोग के लिए तैयार होने तक कमरे के तापमान पर एक कवर कंटेनर में संग्रहीत किया जा सकता है।
    1. मापें और अच्छी तरह से 100 ग्राम ठंडा पानी मिलाएं (नल ठीक है); अल्ट्रासाउंड जेल के 100 ग्राम; और लाल खाद्य रंग के 5 एमएल (वैकल्पिक, सिमुलेशन में सुधार के लिए उपयोग किया जाता है)। सुनिश्चित करें कि अंतिम उत्पाद मोटा है लेकिन जल्दी से स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त तरल पदार्थ है।
  3. मोल्ड के नीचे हड्डी को सुरक्षित करें, और मोल्ड को इकट्ठा करें।
    1. मोल्ड की आंतरिक सतहों के प्रत्येक तरफ एक गैर-सिलिकॉन-आधारित रिलीजिंग एजेंट, जैसे कि गैर-छड़ी खाना पकाने के स्प्रे के साथ स्प्रे करें। ऊतक अंतरिक्ष के भीतर सही स्थिति बनाए रखने के लिए समर्थन पिन का उपयोग करके हड्डी को सुरक्षित करें। मोल्ड के नीचे हड्डियों / पिन को सुरक्षित करें।
    2. मोल्ड के शीर्ष को निचले हिस्से में संरेखित करें, और मोल्ड के दो हिस्सों को एक साथ सुरक्षित करें। सत्यापित करें कि हड्डी प्लग डालने के दौरान मज्जा स्थान में प्रवेश करने वाले ऊतक माध्यम को रोकने की स्थिति में है।
  4. मोल्ड को इस तरह रखें कि उद्घाटन का सामना करना पड़ रहा है, और मोल्ड की गुहा में 46 डिग्री सेल्सियस ऊतक माध्यम डालें। इसे जल्दी से ठंडा करने के लिए कनस्तर के साथ गर्म ऊतक माध्यम को सीधे छिड़ककर उल्टे एयर डस्टर कनस्तर का उपयोग करके मोल्ड से ऊतक माध्यम के किसी भी रिसाव को मापें। कम से कम 6 घंटे के लिए 4 डिग्री सेल्सियस रेफ्रिजरेटर में भरे हुए मोल्ड को स्थानांतरित करें, या जब तक ऊतक माध्यम सेट न हो जाए।
  5. मोल्ड को अलग करें, और टास्क ट्रेनर और समर्थन पिन को हटा दें। अस्थि प्लग निकालें, 5.2 में बनाए गए नकली 'अस्थि मज्जा' के साथ मज्जा स्थान भरें, और हड्डी प्लग को प्रतिस्थापित करें। एक प्लास्टिक भंडारण बैग में कार्य प्रशिक्षकों रखें, और प्रशिक्षण के लिए आवश्यक होने तक असेंबली को 4 डिग्री सेल्सियस या -20 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।

6. कार्य प्रशिक्षण

  1. टास्क ट्रेनर को स्टोरेज से निकालें और इसे कमरे के तापमान तक पहुंचने दें। यदि पहले से ही जगह में नहीं है, तो 5.5 में प्रति निर्देश चरण 5.2 से नकली अस्थि मज्जा सामग्री जोड़ें।
    नोट: ट्रेनर को कमरे के तापमान पर गर्म करने की अनुमति देना सिमुलेशन अनुभव में सुधार करता है।
  2. टास्क ट्रेनर पर प्रशिक्षण करें। प्रशिक्षुओं को आईओ सुइयों (चित्रा 2 ए) रखने के लिए निर्देश दें, और आईओ लाइन प्लेसमेंट के सामान्य चरणों के अनुसार नकली अस्थि मज्जा (चित्रा 2 बी) की आकांक्षा करें।
  3. प्रशिक्षण के बाद, ऊतक, माध्यम और हड्डियों को पुनः प्राप्त करने के लिए कार्य प्रशिक्षकों को अलग करें।
    नोट: हेरफेर के बाद, आईओ ट्रेनर की हड्डियों में आईओ लाइन कैनुला के सम्मिलन द्वारा बनाए गए छेद होंगे। इन छेदों को या तो हैंडहेल्ड 3 डी प्रिंटर पेन का उपयोग करके पीएलए से भरा जा सकता है, या वैकल्पिक रूप से हड्डियों को त्याग दिया जा सकता है।
  4. वैकल्पिक रूप से, ऊतक माध्यम को पिघलाएं, प्रति 5.1.4 पुनः प्राप्त करें, और तुरंत आवश्यक न होने पर 4 डिग्री सेल्सियस या -20 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।

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Representative Results

प्रोटोकॉल के बाद, टास्क ट्रेनर के मॉडलिंग ने एक डी-पहचाने गए रोगी के सीटी स्कैन का उपयोग किया। सीटी छवियों के विभाजन ने 3 डी मॉडलिंग के लिए 3 डी स्लाइसर सॉफ्टवेयर और ऑटो मेशमिक्सर का उपयोग किया। 3 डी प्रिंटिंग के लिए, 3 डी सरलीकृत और प्रुसा आई 3 एमके 3 दोनों का उपयोग किया गया था (चित्रा 1)। इसके बाद, हमने 3 डी-मुद्रित भागों की असेंबली को पूरा किया, ऊतक मीडिया मिश्रण तैयार किया, और इकट्ठे कार्य ट्रेनर मोल्ड में मीडिया मिश्रण डाला। टास्क ट्रेनर के साथ एक प्रशिक्षण अवधि के बाद, ऊतक माध्यम को पुनः प्राप्त किया गया और ताजा कार्य प्रशिक्षकों की असेंबली में पुन: उपयोग किया गया।

3 डी मॉडलिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले रोगी के बाएं घुटने के जोड़ के सीटी स्कैन में घुटने के नीचे 6-7 सेमी टिबिया और फाइबुला हड्डियां, घुटने के ऊपर 2-3 सेमी फीमर हड्डी और पेटेला शामिल थे। इस प्रोटोकॉल के निष्पादन के दौरान, विभिन्न शारीरिक खंडों के बीच ओवरलैप के परिणामस्वरूप सीटी स्कैन में देखी गई कलाकृतियों को मैन्युअल रूप से प्रत्येक सेगमेंट को एसटीएल में निर्यात करने और 'फ्लिप नॉर्मल' ऑपरेशन करने के बाद मेशमिक्सर में छोड़ दिया गया था। मज्जा गुहा सतह की शारीरिक जटिलता को कम करने के लिए बाएं टिबियल हड्डी और ऊतक एसटीएल जाल को संशोधित किया गया था। फीमर, टिबिया, फाइबुला और पटेला को एक दूसरे से ठीक करने के लिए सहायक संरचनाएं उत्पन्न की गईं। टिबिया में हड्डी की पतली फाइबुला संरचना को बूस्टर करने में मदद करने के लिए फ्यूजन 360 में एक सहायक "ब्रेस संरचना" जोड़ा गया था, इस प्रकार इस हड्डी को टूटने से रोका गया था।

मोल्ड संरचना में एक आयताकार ठोस शामिल था, जो एक ऊपर और नीचे की संरचना में अलग हो गया था, और ऊतक खंड की रूपरेखा परिधि पर सिलिकॉन फोम कॉर्ड को पकड़ने के लिए 2.5 मिमी चैनल था। समर्थन पिन संरचनाओं, संरेखण पिन चैनलों, और हड्डी प्लग रिसीवर मॉडल (चित्रा 3) में उनके लागू संरचनाओं आयात करके हड्डी और मोल्ड संरचनाओं में जोड़ा गया था। मोल्ड को इस तरह से डिजाइन किया गया था कि दो 41 मिमी सहायक पिन असेंबली समूह ऊतक गुहा के भीतर हड्डी संरचनाओं को ठीक से समर्थन और निलंबित करने के लिए पर्याप्त होंगे। ऊतक गुहा को उजागर करने के लिए किए गए एक उद्घाटन ने मोल्ड संरचना के सामने से एक बेलनाकार शरीर संरचना को काटकर ऊतक माध्यम को डालने की सुविधा प्रदान की।

फ्यूजन 360 में मोल्ड और हड्डी संरचनाओं को अंतिम रूप देने के बाद, निम्नलिखित चार । एसटीएल सेगमेंट मॉडल निर्यात करके बनाए गए थे: 1) हड्डियां, 2) नीचे मोल्ड बॉक्स, 3) शीर्ष मोल्ड बॉक्स, और 4) मॉडल हार्डवेयर (2 x 41 मिमी सहायक पिन, 2 एक्स सहायक पिन बॉटम्स, और 1 एक्स बोन प्लग)। इसके बाद, चार एसटीएल खंडों को सरलीकृत 3 डी में आयात किया गया था, और प्रतिनिधि जीकोड फाइलें 0.4 मिमी नोजल और 100 मिमी / एस प्रिंट दर पर 0.3 मिमी परत ऊंचाई का उपयोग करके मुद्रण के लिए इन खंडों के लिए उत्पन्न की गई थीं। तालिका 1 में प्रिंट समय और पीएलए फिलामेंट सामग्री आवश्यकता अनुमानों को पहले उल्लिखित सेटिंग्स का उपयोग करके सूचीबद्ध किया गया है जब सभी खंड मूल प्रुसा एमके 3 प्रिंटर पर मुद्रित किए गए थे। ऊतक माध्यम (जिलेटिन) घटकों का तेजी से समावेश एक सुसंगत और समरूप अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। उपयोग किए गए ऊतक माध्यम की मात्रा इकट्ठे किए गए टास्क ट्रेनर के मॉडल के आधार पर भिन्न होती है। टिबियल आईओ सम्मिलन टास्क ट्रेनर मॉडल में उपयोग किए जाने वाले ऊतक माध्यम के डिजाइन और वास्तविक संस्करणों का एक उदाहरण तालिका 2 में दिखाया गया है।

टास्क ट्रेनर को डी-मोल्ड करने के लिए, संपीड़न उपकरणों को ढीला कर दिया गया था, मोल्ड ऊपर और नीचे अलग किया गया था, और 2 एक्स 41 मिमी समर्थन पिन को घुमाया गया था और हड्डियों से हटा दिया गया था। अस्थि मज्जा गुहा को तब नकली मज्जा समाधान से भर दिया गया था, और एक हड्डी प्लग को सुरक्षित रूप से डाला गया था। अंतिम कार्य ट्रेनर को तब शारीरिक स्थलों और खंडों के माप के लिए सीटी स्कैन के साथ चित्रित किया गया था। परिणाम एक उच्च निष्ठा कार्य ट्रेनर आईओ लाइन प्लेसमेंट (चित्रा 4) प्रदर्शित करते हैं। नए ढाले गए टास्क ट्रेनर को तब ज़िप लॉक बैग में रखा गया था, रेफ्रिजरेटर में लौट आया, और भविष्य के प्रशिक्षण सत्र में उपयोग के लिए संग्रहीत किया गया।

पारदर्शी और अपारदर्शी कार्य प्रशिक्षकों को आईओ लाइन प्लेसमेंट प्रशिक्षण सत्रों के लिए इकट्ठा किया गया था (चित्रा 5)। हमारे संस्थान में एनेस्थिसियोलॉजी विभाग को दी गई आईओ लाइन प्लेसमेंट के आधे दिन के प्रशिक्षण के दौरान कुल 40 टास्क ट्रेनर (20 टिबिया और 20 ह्यूमरी) का उपयोग किया गया था। इस प्रशिक्षण में संकाय और प्रशिक्षु दोनों ने भाग लिया। प्रत्येक सहभागी के पास दोनों कार्य प्रशिक्षकों (टिबिया और ह्यूमरस) और आईओ लाइन प्लेसमेंट करने के लिए आवश्यक उपकरणों के साथ 15 मिनट की बातचीत थी। टास्क ट्रेनर के फायदे और नुकसान और टास्क ट्रेनर सुधार पर प्रारंभिक डेटा तुरंत बाद एकत्र किया गया था।

कार्य ट्रेनर के उपयोग के लिए विशिष्ट उपस्थित लोगों द्वारा पहचाने जाने वाले लाभों में शामिल हैं: ए) शारीरिक समानता का उच्च स्तर, बी) शारीरिक स्थलों को खोजने की क्षमता, सी) ऊतक जैसा स्पर्श सनसनी, डी) अभ्यास प्रक्रिया की प्रजनन क्षमता, ई) कार्य पूरा होने की प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए अस्थि मज्जा की आकांक्षा करने की क्षमता, और च) हड्डी में ड्रिलिंग करते समय उचित स्पर्श प्रतिक्रिया। टास्क ट्रेनर को पुनः प्राप्त करने और पुन: उपयोग करने की क्षमता, और ट्रेनर की कम लागत उपस्थित लोगों द्वारा पहचानी जाने वाली महत्वपूर्ण विशेषताएं थीं। इसके अलावा, संकाय और प्रशिक्षुओं ने त्वचा की स्पर्श प्रतिक्रिया से अधिक निकटता से मिलते-जुलते और अंग की लंबाई बढ़ाने के लिए त्वचा या कपड़े की परत जोड़ने का सुझाव दिया। प्रशिक्षण के बाद, ऊतक माध्यम पुनः प्राप्त किया गया था और पुन: उपयोग किया गया था (चित्रा 1)।

Figure 1
चित्र 1: एक इंट्राओसियस लाइन प्लेसमेंट टास्क ट्रेनर बनाने की प्रक्रिया को दर्शाने वाला फ्लो चार्ट। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: अपारदर्शी ऊतक माध्यम के साथ एक ट्रेनर का उपयोग करके किए गए टिबियल टास्क ट्रेनर के साथ इंट्राओसियस लाइन प्लेसमेंट। (ए) व्यावसायिक रूप से उपलब्ध आईओ प्लेसमेंट ड्रिल के साथ हड्डी में ड्रिलिंग। (बी) आईओ लाइन के सफल प्लेसमेंट पर मज्जा की आकांक्षा। संक्षिप्त नाम: आईओ = इंट्राओसियस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: 3 डी-डिज़ाइन किए गए और 3 डी मुद्रित घटक जो टिबियल टास्क ट्रेनर की रचना करते हैं। (बी) 3 डी मुद्रित टिबिया; (सी) 3 डी डिजाइन मोल्ड और टिबिया और पिन के आसपास के ऊतक; (डी) टिबिया और पिन के आसपास के ऊतक के 3 डी मुद्रित मोल्ड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: अपारदर्शी और पारदर्शी ऊतक मीडिया प्रशिक्षण के अनुकूलन के लिए अनुमति देता है( ए) और (सी) अपारदर्शी ऊतक माध्यम के साथ बने एक ह्यूमरस और टिबियल टास्क ट्रेनर का प्रतिनिधित्व करते हैं। (बी) और (डी) पारदर्शी माध्यम से बने ह्यूमरस और टिबियल टास्क ट्रेनर का प्रतिनिधित्व करते हैं। पारदर्शी ऊतक माध्यम के साथ कंकाल संरचनाओं की दृश्यता पर ध्यान दें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: शारीरिक दूरी टास्क ट्रेनर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले सीटी स्कैन डेटा और पूरी तरह से इकट्ठे आईओ लाइन प्लेसमेंट ह्यूमरस टास्क ट्रेनर के बीच समान हैं( ए) हड्डी की मोटाई (मिमी), (बी) त्वचा की गहराई (मिमी), और (सी) सीटी स्कैन डेटा से कण्डरा नाली (मिमी) शारीरिक रूप से (डी) हड्डी की मोटाई (मिमी), (ई) त्वचा की गहराई (मिमी) के समान है, और (एफ) पूरी तरह से इकट्ठे ह्यूमरस टास्क ट्रेनर के सीटी स्कैन में कण्डरा नाली। संक्षिप्त नाम: सीटी = गणना टोमोग्राफी; आईओ = इंट्राओसियस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

निर्माण अनुमानित मुद्रण समय (ज) पीएलए फिलामेंट आवश्यकताओं (अनुमानित, जी में) सामग्री की लागत (डॉलर)
बॉक्स टॉप 32 800 16.00
बॉक्स नीचे 17 450 9.00
हड्डियाँ 9 200 4.00
हार्डवेयर 2 16 0.32

तालिका 1: आवश्यक प्रत्येक घटक के समय और लागत की सूची।

निर्माण वॉल्यूम (एल) अनुमानित लागत
ऊतक गुहा 2.06 एल एन/ए
अस्थि संरचना 0.313 एल एन/ए
ऊतक गुहा - हड्डी की संरचना 1.747 एल $ 35 (पुनः प्राप्त करने योग्य)
मज्जा गुहा 0.075 एल $ 0.25

तालिका 2: ऊतक मीडिया वॉल्यूम।

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Discussion

इस प्रोटोकॉल में हम आईओ लाइन प्लेसमेंट की कभी-कभी प्रदर्शन और जीवन रक्षक प्रक्रिया को प्रशिक्षित करने के लिए एक 3 डी टास्क ट्रेनर की विकास प्रक्रिया का विस्तार करते हैं। यह स्व-निर्देशित प्रोटोकॉल मॉडल संरचनाओं के थोक का उत्पादन करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है, जबकि टास्क ट्रेनर को इकट्ठा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले शेष घटक सर्वव्यापी, आसानी से प्राप्य और गैर-विषैले पदार्थ हैं जिन्हें पुनः प्राप्त और पुन: उपयोग किया जा सकता है। 3 डी टास्क ट्रेनर कम लागत वाला है और इसे बनाने और इकट्ठा करने के लिए न्यूनतम विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। हमने सफलतापूर्वक यूएनएमसी डिपार्टमेंट ऑफ एनेस्थिसियोलॉजी प्रशिक्षण सत्रों में अपने 3 डी आईओ लाइन प्लेसमेंट टास्क ट्रेनर का उपयोग किया है, जिसमें उपस्थिति में संकाय और प्रशिक्षुओं द्वारा एक प्रदर्शन और हाथों पर अभ्यास शामिल है। प्रशिक्षण के दौरान एकत्र किए गए व्यवहार्यता डेटा ने संकेत दिया कि उपस्थित लोगों ने सहमति व्यक्त की कि कार्य प्रशिक्षकों में वास्तविक रोगी शरीर रचना विज्ञान के लिए शारीरिक निष्ठा की उच्च डिग्री थी, और वे डिवाइस की स्पर्श प्रतिक्रिया से संतुष्ट थे।

टास्क ट्रेनर के उत्पादन में महत्वपूर्ण चरणों को दो वर्गों में विभाजित किया गया है: 3 डी डिजाइन और निर्माण; टास्क ट्रेनर असेंबली। टास्क ट्रेनर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले 3 डी मॉडल बनाते समय, पर्याप्त विभाजन महत्वपूर्ण था। शारीरिक सटीकता के पालन के बिना, अंतिम उत्पाद सही नहीं हो सकता है। थ्रेसहोल्ड विभाजन को यह सुनिश्चित करने के लिए कार्य प्रशिक्षक के हित के क्षेत्र पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है कि मॉडल को सही आकार और मोटाई देने के लिए सतह का विवरण मौजूद है। नकली आईओ लाइन प्लेसमेंट के दौरान पर्याप्त स्पर्श प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए टिबिया और ह्यूमरस मोटाई विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। ऊतक और हड्डी के घटकों को विभाजित करने की प्रक्रिया अविश्वसनीय रूप से समय लेने वाली हो सकती है क्योंकि सीटी स्कैन अक्सर आयोडीनयुक्त विपरीत एजेंटों का उपयोग करते हैं, जिनमें हड्डी के साथ अतिव्यापी एचयू पर्वतमाला होती है। इस प्रकार, आयोडिनेटेड कंट्रास्ट के साथ व्याप्त शारीरिक संरचनाओं को हड्डी के खंडों के भीतर अनुचित रूप से शामिल किया जा सकता है।

ऊतक मीडिया की उचित तैयारी और भंडारण महत्वपूर्ण हैं। प्रोटोकॉल के भीतर निर्धारित तापमान का पालन 3 डी मुद्रित संरचनाओं को नुकसान को रोकने और अधिकतम ऊतक मीडिया दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। विशेष रूप से, माइक्रोबियल विकास और निर्जलीकरण को रोकने के लिए उपयोग नहीं किए जाने पर ऊतक मीडिया को ठंडा या जमे हुए और प्लास्टिक में कवर किया जाना चाहिए। रोगी के सीटी स्कैन की उपलब्धता और सटीकता आईओ लाइन टास्क ट्रेनर बनाने पर सीमाएं लगा सकती है। 3 डी प्रिंटिंग की आवश्यकताओं के बारे में मॉडल की पीढ़ी पर सीमाएं प्रतीत होती हैं। थर्माप्लास्टिक की 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान पूर्व परतों या समर्थन सामग्री के शीर्ष पर जमा की जाती हैं। इस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित कुछ मॉडल और प्रस्तावित प्रशिक्षक 3 डी प्रिंटर की आकार सीमा से अधिक हो सकते हैं और मुद्रण की अनुमति देने के लिए प्रिंटर आकार या घटकों के संशोधन की आवश्यकता होती है जो ट्रेनर के महत्वपूर्ण पहलुओं (जैसे आईओ मॉडल के लिए मज्जा स्थान) को बरकरार रखता है। टास्क ट्रेनर निर्माण के लिए उपयुक्त अन्य प्रारूपों में चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग शामिल है। हालांकि, इमेजिंग मोडेलिटी विभिन्न डेटा प्रकारों को प्रदर्शित करती है, जिसके लिए इस प्रोटोकॉल में संशोधन की आवश्यकता होती है।

इस आईओ लाइन प्लेसमेंट टास्क ट्रेनर में कई अभिनव विशेषताएं हैं, जिनमें अन्य टास्क ट्रेनरों की तुलना में कम लागत और टास्क ट्रेनर को विभिन्न शारीरिक साइटों (ह्यूमरस और टिबिया) और पुरुष या महिला सहित विभिन्न एनाटोमी और उच्च और निम्न बॉडी मास इंडेक्स में अनुकूलित करने की क्षमता शामिल है। इसके अलावा, ऊतक मीडिया मिश्रण को विभिन्न अपारदर्शिता में तैयार किया जा सकता है, यदि वांछित हो तो कंकाल संरचनाओं या स्थलों के दृश्य के विभिन्न स्तरों की अनुमति देता है। इसकी शारीरिक सटीकता और इसके उपघटकों की पुन: प्रयोज्य प्रकृति को देखते हुए, यह कार्य ट्रेनर अद्वितीय चिकित्सा प्रक्रिया प्रशिक्षण और सिमुलेशन अनुसंधान के अवसर प्रदान करता है, जिसमें सिमुलेशन या प्रशिक्षण वातावरण से परीक्षण या नैदानिक वातावरण में प्रक्रियात्मक कौशल का हस्तांतरण शामिल है। इस टास्क ट्रेनर की उच्च-निष्ठा और कम लागत वाली विशेषताएं इसे स्वास्थ्य सेवा प्रशिक्षुओं और प्रदाताओं में प्रक्रियात्मक कौशल अधिग्रहण और गिरावट का मूल्यांकन करने के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाती हैं। इसके अलावा, प्रशिक्षक की बेहतर शारीरिक निष्ठा प्रशिक्षण निशान और प्रशिक्षक संरचना के क्षरण पर एर्गोनॉमिक्स के प्रभाव का मूल्यांकन करने के अवसर प्रदान करती है, जो इस क्षेत्र में रुचि का तेजी से उभरता विषय है17. कुल मिलाकर, इस उपकरण का उपयोग चिकित्सा सिमुलेशन18 में सर्वोत्तम प्रथाओं की बेहतर समझ को बढ़ावा दे सकता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

इस परियोजना के लिए वित्त पोषण केवल संस्थागत या विभागीय संसाधनों से प्रदान किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D printer filament, poly-lactic acid (PLA), 1.75 mm N/A / Hatchbox Base for 3D printing molds, bone structures, and bone / mold hardware
3D printer, Original Prusa i3 MK3 Prusa To print molds, bone structures, and bone / mold hardware
bolts, 1/4”, flat / countersunk or round head, various lengths N/A Hardware used to hold mold casing halves together during casting
Bucket, 5 gallon, plastic N/A To hold tissue media during media preparation
chlorhexidine, 4% solution w/v Animicrobial additive for tissue media
drill, household 3/8’ chuck N/A To stir tissue media during media preparation
food coloring, red (optional) N/A Coloring additive for simulated bone marrow
gelatin, unflavored Knox Base for tissue media
hex nuts, 1/4” N/A Hardware used to hold mold casing halves together during casting
Non-stick cooking spray N/A Mold releasing agent
plastic bags, ziplock Ziplock To store tissue media
psyllium husk fiber, finely ground, orange flavored, sugar free (optional) Procter & Gamble Metamucil Opacity / Echogenicity additive for tissue media
screwdriver, flat / Phillips (matching bolt hardware) N/A To tighten mold casing hardware
silicone gasket cord stock, 3 mm, round, various lengths N/A Gasket media for mold casings
spray adhesive, Super 77 (optional) 3M Agent used to improve bed adhesion during 3D printing
stirring paddle / rod To stir tissue media during media preparation
turkey baster, household, 60 mL N/A To inject simulated bone marrow into bone marrow cavity
ultrasound gel Base for simulated bone marrow
water, tap Used in both tissue media and simulated bone marrow

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References

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चिकित्सा अंक 186
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