Method Article

استخدام برنامج إعادة بناء التصوير ثلاثي الأبعاد كأداة تدريب لبزل الوريد الأجوف القحفي في النمس

DOI:

10.3791/67009

⸱

July 15th, 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Sciences, College of Veterinary Medicine, University of Georgia, 2University Research Animal Resources, Office of Research, University of Georgia, 3Department of Population Health, College of Veterinary Medicine, University of Georgia, 4Department of Large Animal Medicine, College of Veterinary Medicine, University of Georgia

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقترح أن تضيف أداة برمجية ترميمية للتشريح الافتراضي ثلاثي الأبعاد تدريبا مساعدا مفيدا في تعليم بزل الوريد الأجوف القحفي للنمس لمتدربي طب المختبر.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في كلية الطب البيطري بجامعة جورجيا ، تم دمج برنامج ترميم التشريح الافتراضي ثلاثي الأبعاد (3D) في منهج التشريح البيطري. من خلال منصة التدريس هذه ، يتعرض الطلاب لفرص التعلم التي تتجاوز تشريح الجثث وموارد الكتب المدرسية. نقترح أن أداة التشريح ثلاثية الأبعاد هذه يمكن أن تكون بمثابة مساعدة تدريبية مساعدة مفيدة في تعليم المهارات التقنية لموظفي المختبر ، وتحديدا بزل الوريد الأجوف القحفي (CVC) في القوارض. يعد CVC أحد المواقع المفضلة لجمع كميات كبيرة من الدم في النمس. على الرغم من أنها تقنية آمنة نسبيا بشكل عام لجمع الدم ، إلا أن مخاطر هذا النهج الأعمى تشمل القدرة المحدودة على صد الوريد بعد بزل الوريد والتلف العرضي للهياكل المحيطة. في هذا المشروع التجريبي ، تعرض 5 متدربين من موظفي المختبر لصور ومقاطع فيديو صدرية للنمس المعاد بناؤها ثلاثية الأبعاد بالتزامن مع التعليمات الشفهية لإجراء بزل الوريد الأجوف القحفي في النمس. تم تقييم نجاح النهج بناء على قدرة المتدربين على توجيه الإبرة والحقنة بشكل صحيح ، وإدخال الإبرة في المكان المناسب ، وجمع الدم من الموقع. من بين 5 متدربين ، أتقن 5 (100٪) الزاوية الرأسية للإبرة ، و 4 (80٪) أتقنوا الزاوية الأفقية للإبرة ، و 5 (100٪) حددوا بشكل صحيح المانوبريوم كمعلم للإدخال ، و 2 (40٪) نجحوا في جمع الدم في محاولتين لاستخدام هذا النهج. نظرا لأن المتدربين كانوا قادرين على تحقيق العديد من المعايير الرئيسية للنجاح ، فقد خلصنا إلى أن التدريب كان ناجحا في توفير المعالم التشريحية الرئيسية والوعي المكاني اللازم لجمع الدم في القرميق الوريدي في النمس. خارج نطاق بزل الوريد النمس ، تلعب الصور المعاد بناؤها ثلاثية الأبعاد دورا محتملا في إظهار التقنيات والأساليب الجراحية لمختلف المهارات السريرية في الطب البيطري.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اقترحنا أن إضافة صور ومقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد لعنق الرحم والصدر المعاد بناؤها إلى إجراءات التدريب القياسية لدينا من شأنه أن يساعد موظفي المختبر في تصور التشريح ذي الصلة لمساعدتهم على إتقان تحديد المواقع والمعالم اللازمة لإجراء بزل الوريد الأجوف القحفي (CVC) في النمس. تحقيقا لهذه الغاية ، أجرينا تدريبا روتينيا مع خمسة من موظفي المختبر الذين يعملون مع القوارض. خلال هذا التدريب ، قمنا بتجربة إضافة صور إعادة البناء ثلاثية الأبعاد ، ومراقبة نجاح الموظفين بعد التدريب في مجالات وضع المحقنة والإبرة في المستويين الرأسي والأفقي ، وتحديد معلم تشريحي رئيسي ، وجمع الدم. شاهد جميع الموظفين الصور ومقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد نظرا لوجود عدد قليل جدا من المتدربين لإجراء تجربة كمية مقارنة تتناقض بين التدريب التقليدي وإضافة أدوات ثلاثية الأبعاد.

بزل الوريد هو ممارسة أساسية في طب المختبر لجمع الدم في الدراسات البحثية وتوفير الرعاية البيطرية السريرية. يتم استخدام تقنيات مختلفة عبر الأنواع بسبب الاختلافات التشريحية ومستوى الخبرة الفنية والغرض من جمع الدم. يمكن أن يكون بزل الوريد أمرا صعبا ، خاصة إذا لم يكن أخصائي الفصد على دراية بالنهج أو التشريح ذي الصلة للمنطقة.

يبلغ قطر CVC في النمس البالغ 3.0-3.5 مم. إنه الوعاء الرئيسي الموجود في الجمجمة إلى القلب ، ويتكون من التقاء الأوردة تحت الترقوة اليمنى واليسرى مع الأوردة الوداجية الخارجية. يتم تصريف CVC في الأذين الأيمن للقلب. تشمل الهياكل المهمة الأخرى في المنطقة القلب والشريان الأورطي والشريان السباتي والمريء والقصبة الهوائية والعصب المبهم والعصب الحجابي1. يقلل الصدر الطويل نسبيا للنمس من خطر ثقب الهياكل الرئيسية الأخرى ، مما يجعل هذا نهجا أكثر أمانا في هذا النوع مقارنة بالثدييات الصغيرة الأخرى نظرا للمسافة الكبيرة من الجزء الأكثر جمجمة من CVC إلى قاعدة القلب. مع ذلك ، يمكن أن تكون هذه التقنية صعبة من الناحية الفنية وتشكل خطرا على ثقب الهياكل المجاورة داخل الصدر ، بما في ذلك الشريان السباتي والقصبة الهوائية (الشكل 1) 2. يعد CVC والوريد الوداجي الخارجي من المواقع المفضلة لجمع كميات كبيرة من الدم (حتى 2 مل) في النمس2،3. غالبا ما تكون كميات كبيرة من الدم ضرورية للفحص الصحي الروتيني وجمعها للدراسات البحثية. تستخدم Ferrets بشكل شائع في طب المختبر كنماذج انتقالية للبحث في الأنفلونزا وأمراض مجرى الهواء الأخرى بسبب تشابه الجهاز التنفسي مع البشر4،5. تشمل مواقع جمع الدم المحدودة الأوردة الصافنة الجانبيةوالرأسية 2. تشمل أنواع المختبر الشائعة الأخرى التي يعتبر الوريد الأجوف الجمجفي موقعا مناسبا لبزل الوريد الوريد الفئران والهامستر وخنازير غينيا3.

في كلية الطب البيطري بجامعة جورجيا (UGA CVM) ، قمنا بدمج برنامج لإعادة بناء الصور ثلاثية الأبعاد (3D) (جدول المواد) في دورات تشريح الصغيرة والكبيرة لتعليم طلاب السنة البيطرية في السنة الأولى. يمكن استخدام برنامج التشريح الافتراضي ثلاثي الأبعاد لإعادة بناء الصور من دراسات التصوير المقطعي المحوسب (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)6. يتعرض الطلاب في UGA CVM لهذه التكنولوجيا في منهج التشريح بالتزامن مع تشريح الجثث الإجمالية. الهدف من دمج هذا البرنامج في الدورة التدريبية ذو شقين: تعريض الطلاب للتصوير التشخيصي والسماح للطلاب بالتفاعل مع الهياكل التشريحية ثلاثية الأبعاد خارج نطاق تشريح الجثث. يعزز هذا المورد الجديد خبرات التعلم للطلاب ويساعد على إعدادهم بشكل أفضل لإتقان المهارات السريرية ، حيث تتاح لهم الفرصة لتصور علاقة الهياكل التشريحية في ضوء مختلف. تم تصميم البرنامج في الأصل للتعليم في الطب البشري ، حيث أظهرت الدراسات أن منصات التشريح الافتراضي ثلاثية الأبعاد هي موارد مفيدة لطلاب الطب البشريين لأنها توفر طريقة شاملة تسمح للمستخدمين باستكشاف الصور في نهج فريد يمكن تخصيصه لأهداف التعلم المحددة7،8،9.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على بروتوكول استخدام القوارض في هذه الدراسة من قبل لجنة رعاية واستخدام المؤسسية في UGA. يحمل برنامج رعاية واستخدامها في UGA ضمانا لرعاية مع مكتب المعاهد الوطنية للصحة لرعاية المختبر ، ولديه تسجيل بحثي لدى وزارة الزراعة الأمريكية ، وهو معتمد بالكامل من قبل AAALAC International.

تم إيواء القوارض في أماكن مخصصة للحيوانات في قفص مفتوح مع إمكانية الوصول إلى نظام غذائي عالي الكثافة من النمس (جدول المواد) والري التلقائي (ماء الصنبور). تم الحفاظ على الأضواء على دورة إضاءة تلقائية تبلغ 12:12: الظلام ، ونقطة ضبط درجة الحرارة عند 68 +/- 4 درجةفهرنهايت ، والرطوبة النسبية 30-70٪. تم إيواء القوارض اجتماعيا مع قوارض أخرى وتم تزويدها بألعاب تخصيب.

1. الحصول على صور إعادة بناء 3D للتدريب

ملاحظة: كان الفحص ثلاثي الأبعاد المعاد بناؤه المستخدم للتدريب هو فحص النمس البالغ غير المحدد والمخدر في الاستلقاء الظهري لإجراء فحص بالأشعة المقطعية. تم الحصول على الفحص من أرشيف مستشفى UGA البيطري التعليمي وأعيد بناؤه في البرنامج من قبل المؤلفين.

  1. افتح برنامج إعادة بناء 3D واستخدم ماوس الكمبيوتر للنقر فوق ملف ثم فتح وانقر نقرا مزدوجا لتحديد الفحص الذي تم تحميله المطلوب.
  2. باستخدام الماوس ، انقر فوق أي موقع للفحص. اضغط باستمرار على زر الماوس أثناء سحب الماوس في نفس الوقت لوضع الفحص بحيث يكون النمس في حالة استلقاء ظهري مع الرأس باتجاه الجزء العلوي من شاشة الكمبيوتر والذيل باتجاه أسفل الشاشة. كرر حسب الحاجة لمعالجة أجزاء معينة من الجسم.
  3. باستخدام الماوس ، انقر فوق ميزة إضافة طائرة في البرنامج. ستظهر الطائرة كمستطيل أحمر شفاف.
  4. باستخدام الماوس ، انقر فوق السهمين الأيمن والأيسر المقترنين بميزة إضافة طائرة للتنقل عبر خيارات موقع الطائرة. انقر فوق السهم حتى تقع الطائرة موازية للجانب البطني للحيوان.
  5. باستخدام عجلة التمرير على الماوس ، قم بالتمرير من الأسفل إلى الأعلى لتقدم المستوى من البطني إلى الظهري (أو السطحي إلى العميق). تقدم الطائرة باستخدام عجلة تمرير الماوس حتى تكون هناك صورة واضحة لوعاء الوريد الأجوف القحفي.
  6. التقط لقطة شاشة للصورة واحفظها في الموقع المطلوب. يمكن أيضا تسجيل هذه الخطوات على الشاشة وحفظها كفيديو. تختلف هذه الخطوة وفقا لأجهزة الكمبيوتر التي يمتلكها المستخدم.

2. التدريب على بزل الوريد

ملاحظة: تم إشراك خمسة موظفين في التدريب، وجميعهم أبدوا موافقتهم على المشاركة. تم عرض جميع الموظفين الخمسة ، الذين لديهم مستويات متفاوتة من المعرفة بتشريح النمس ، الصور ومقاطع الفيديو المعاد بناؤها ثلاثية الأبعاد قبل محاولات بزل الوريد. كان ثلاثة منهم من فنيي رعاية ، واثنان من الفنيين البيطريين. كان لدى ثلاثة من المشاركين خبرة سابقة في التعامل مع المحاقن والإبر ، بينما لم يكن لدى اثنين.

  1. اعرض الصور ومقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد المعاد بناؤها لمجموعة من خمسة متدربين من موظفي المختبر ، بما في ذلك تعليمات التشريح من طبيب بيطري أو فني متمرس لحيوانات المختبر على دراية بإجراءات التشريح وجمع الدم. توفير مواد القراءة التكميلية حسب الحاجة لمعرفة المتدرب.
  2. استمع بعناية إلى أسئلة المتدربين ، وأجب عنها قبل تدريب الحية.
  3. صف الإجراء مرة أخرى خلال الخطوتين 3 و 4 من البروتوكول حيث يتم عرض هذه التقنية للمتدربين قبل محاولتها لأول مرة ، مع الإشارة بانتظام إلى الصور المعاد بناؤها ثلاثية الأبعاد.
    ملاحظة: تم استخدام ما مجموعه سبعة قوارض في التدريب. تم تعيين ثلاثة متدربين نمس واحد لكل منهم ، وكان لديهم محاولة واحدة لجمع الدم مع النمس. تم تعيين اثنين من القوارض للمتدربين الآخرين لكل منهما. تم استخدام أحدهما في أول محاولة لجمع الدم والآخر تم استخدامه في محاولتهم الثانية.

3. تحديد المواقع لبزل الوريد

  1. بالنسبة لنهج CVC ، استخدم القوارض المستيقظة أو المهدئة أو المخدرة.
  2. تخدير بحقن عضلي من بوتورفانول 0.1-0.3 مجم / كجم ، وميدازولام 0.1-0.3 مجم / كجم ، وفقط إذا لزم الأمر ، الكيتامين 1-3 مجم / كجم.
  3. ضع في الاستلقاء الظهري مع تمديد الرأس والرقبة.
  4. قم بتقييد النمس بقوة ومتناظر للسماح بأفضل فرصة لدخول الوعاء بالإبرة. مطلوب مساعد واحد على الأقل لكبح جماح بينما يقوم أخصائي الفصد بالنهج (الشكل 2). يمكن للمصفاة الضغط لأعلى بين لوحي الكتف لرفع مدخل الصدر والصدر القحفي باتجاه الفصد.

4. النهج وجمع الدم

  1. تطهير جلد الصدر القحفي فوق المانوبريوم بالكحول.
  2. ملامسة القص (الشكل 3).
  3. أدخل الإبرة في الشق بين المانوبريوم والضلع الأول على الجانب الأيمن من القص للحيوان.
  4. زاوية الإبرة 30-45 درجة ووجهها نحو الورك المعاكس (الأيسر). أدخله في موقع الشق ، واستنشق لسحب الدم (الشكل 4).
  5. راقب المتدربين وهم يحاولون نهج بزل الوريد. سجل نجاحهم في إتقان القدرة على زاوية الإبرة رأسيا وزاوية الإبرة أفقيا. حدد المانوبريوم كمعلم للإدخال وجمع الدم من الموقع. وثق كمية الدم التي تم الحصول عليها مع كل محاولة ناجحة.
    ملاحظة: اعتمد عمق التخدير على الاستجابة للمنبهات الجسدية والمسموعة ، وانعكاس الجفن ، ومنعكس التصحيح. بعد جمع الدم ، تم إعطاء فلومازنيل 0.2 مجم / كجم في العضل لعكس التخدير ، إذا لزم الأمر. أعيدت القوارض إلى المستعمرة بعد العملية.
  6. استخدم إبرة مقاس 5/8 بوصة و 25 جم مع حقنة سعة 1 أو 3 مل لسحب الدم بهذه التقنية.
    ملاحظة: كقاعدة عامة ، يجب جمع ما لا يزيد عن 10٪ من حجم دم في مجموعة واحدة. يقدر حجم دم النمس ب 5-6٪ من إجمالي وزنالجسم 1. كان كل من الطبيب البيطري لحيوانات المختبر وفني تدريب بيطري لحيوانات المختبر حاضرين للتأكد من أن جمع الدم قد تم إجراؤه بشكل مناسب وأي استكشاف الأخطاء وإصلاحها للتقنية (أي الحركات الدقيقة في زاوية الإبرة أو الاتجاه ، وعمق إدخال الإبرة) تم إجراؤها في الوقت الفعلي وفقا لتعليماتهم.

5. قياس النجاح

  1. تقييم قدرة المتدربين على توجيه الإبرة والحقنة بشكل صحيح ، وإدخال الإبرة في المكان المناسب ، وجمع الدم من الموقع.
  2. سجل عدد المتدربين الذين أنجزوا بشكل صحيح الزاوية الرأسية للإبرة ، والزاوية الأفقية للإبرة ، وجس المانوبريوم.
  3. وثق عدد المتدربين الذين نجحوا في جمع الدم ، جنبا إلى جنب مع حجم الدم الذي تم جمعه.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تصور مقاطع الفيديو والصور ثلاثية الأبعاد المعاد بناؤها بالقرص المقطعي المحوسب الهياكل التشريحية المرتبطة ب CVC في مستويات مختلفة وتوفر فهما شاملا للتخطيط التشريحي للصدر القحمي. تم تمييز الهياكل المرتبطة بها ، مثل الوقود ، والقص ، والأضلاع ، وعضلات الجدار الصدري ، والقلب ، والوريد الوداجي الخارجي ، والوريد تحت الترقوة ، و CVC ، بوضوح في الشكل 1. تم تصوير موقع إدخال الإبرة في الشكل 5. تم استخدام هذه الصور في تعليمات المتدربين قبل محاولة جمع الدم من CVC.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تصميم هذه الدراسة التجريبية لتحديد ما إذا كانت إضافة الصور ومقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد إلى إجراءات التدريب الروتينية لدينا تبشر بالاستخدام المستقبلي. صممت هذه التجربة الأولية لمراقبة النتائج التي توصلنا إليها والإبلاغ عنها نوعيا إذا بدا أن الاستخدام والدراسة في المستقبل يبرر. استند التركيز على تحديد النجاح على تعليم معالم التشريح ذات الصلة لتقنية جمع الدم CVC في النمس للموظفين المطلعين على القوارض والذين من المحتمل أن تحتاج مهامهم الوظيفية إلى هذه المهارة. في بيئة شديدة التنظيم لطب ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

شكرا للفنيين البيطريين للموارد الحيوانية البحثية بجامعة UGA ، فانيسا ثورنتون وإنديا أندرسون ، وموظفي رعاية ، وبراندون هالشتاين ، وكات بون ، وبريت جريفز على المشاركة ، والدكتور ستيفن هارفي على مساعدته.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
BodyVizBodyViz ، Clive ، IA   ؛N / Aمنصة تعليمية ثلاثية الأبعاد سهلة الاستخدام 
LabDiet 5L14جامعة جورجيا ، أثينا ، GAN / AFerret Diet  ؛

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Brown, C. Blood collection from the cranial vena cava of the ferret. Lab Anim. 35 (9), 23-24 (2006).
  2. van Zeeland, Y. R. A., Schoemaker, N. J. Catheterization and Venipuncture. Exotic Animal Emergency and Critical Care Medicine. , 51-69 (2021).
  3. Mitchell, S. Venipuncture techniques in pet rodent species. J Exot Pet Med. 20 (4), 284-293 (2011).
  4. Belser, J. A., et al. Ferrets as models for influenza virus transmission studies and pandemic risk assessments. Emerg Infect Dis. 24 (6), 965-971 (2018).
  5. Raju, S. V. A ferret model of COPD-related chronic bronchitis. JCI Insight. 1, e87536(2016).
  6. Easy-to-use 3D anatomy learning platform. , BodyViz. Accessed https://www.bodyviz.com (2025).
  7. Bartoletti-Stella, A., et al. Three-dimensional virtual anatomy as a new approach for medical student's learning. Int J Environ Res Public Health. 18 (24), (2021).
  8. Fox, A. L., Dallaghan, G. L. B., Gilliland, K. O. The effectiveness of a virtual anatomy curriculum versus traditional cadaveric dissection in UNC SOM's first-year class. Med Sci Educ. 32 (6), 1319-1321 (2022).
  9. Niedermair, J. F., et al. On the added benefit of virtual anatomy for dissection-based skills. Anat Sci Educ. 16 (3), 439-451 (2023).
  10. Kelly, R. R., et al. Teaching surgical model development in research by using situated learning and instructional scaffolding. J Am Assoc Lab Anim Sci. 58, 321-328 (2019).
  11. Fenwick, N., Griffin, G., Gauthier, C. The welfare of animals used in science: how the "Three Rs" ethic guides improvements. Can Vet J. 50 (5), 523-530 (2009).
  12. Hubrecht, R. C., Carter, E. The 3Rs and humane experimental technique: implementing change. Animals (Basel). 9 (10), (2019).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Three Dimensional ImagingImaging Reconstruction SoftwareCranial Vena CavaFerret VenipunctureVeterinary Training ToolVirtual Anatomy SoftwareThoracic AnatomyBlood Collection TechniqueLaboratory Animal MedicineAnatomic Landmarks

Related Articles