Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.

Methodenartikel

Erstellung eines High-Fidelity, Low-Cost, Intraossous Line Placement Task Trainers mittels 3D-Druck

2.3K Ansichten

DOI:

10.3791/62434

17. August 2022

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben ein Verfahren zur Verarbeitung von Computertomographie (CT) -Scans zu High-Fidelity, reclaimable und kostengünstigen prozeduralen Aufgabentrainern. Die CT-Scan-Identifizierungsprozesse, der Export, die Segmentierung, die Modellierung und der 3D-Druck werden zusammen mit den dabei gewonnenen Problemen und Erkenntnissen beschrieben.

Zusammenfassung

Die Beschreibung von prozeduralen Aufgabentrainern umfasst ihre Verwendung als Trainingswerkzeug, um technische Fähigkeiten durch Wiederholung und Proben von Verfahren in einer sicheren Umgebung zu verbessern, bevor das Verfahren schließlich an einem Patienten durchgeführt wird. Viele bisher verfügbare prozedurale Aufgabentrainer leiden unter mehreren Nachteilen, darunter unrealistische Anatomie und die Tendenz, vom Benutzer geschaffene "Landmarken" zu entwickeln, nachdem das Trainergewebe wiederholten Manipulationen unterzogen wurde, was möglicherweise zu einer unangemessenen Entwicklung psychomotorischer Fähigkeiten führt. Um diese Nachteile zu beheben, wurde ein Prozess entwickelt, um einen High-Fidelity-Prozedur-Task-Trainer zu erstellen, der aus Anatomie erstellt wurde, die aus Computertomographie (CT) -Scans gewonnen wurde, die allgegenwärtige dreidimensionale (3D) Drucktechnologie und handelsübliche Verbrauchsmaterialien verwenden.

Diese Methode umfasst die Erstellung einer 3D-gedruckten Gewebeform, die die Gewebestruktur erfasst, die das gewünschte Skelettelement umgibt, um die knöcherne Skelettstruktur zu umhüllen, die im Gewebe suspendiert ist und ebenfalls 3D-gedruckt wird. Eine Gewebemediummischung, die sich dem Gewebe sowohl in der High-Fidelity-Geometrie als auch in der Gewebedichte annähert, wird dann in eine Form gegossen und aushärten gelassen. Nachdem ein Aufgabentrainer verwendet wurde, um ein Verfahren wie die intraossäre Linienplatzierung zu üben, sind die Gewebemedien, Schimmelpilze und Knochen zurückgewinnbar und können wiederverwendet werden, um einen neuen Aufgabentrainer zu erstellen, der frei von Einstichstellen und Manipulationsfehlern ist, der in nachfolgenden Trainingseinheiten verwendet werden kann.

Einleitung

Die Kompetenz der Patientenversorgung mit prozeduralen Fähigkeiten ist eine entscheidende Komponente für die Entwicklung von Auszubildenden im zivilen und militärischen Gesundheitswesen 1,2 Umgebungen. Die Entwicklung prozeduraler Fähigkeiten ist besonders wichtig für verfahrensintensive Fachgebiete wie Anästhesiologie3 und medizinisches Personal an vorderster Front. Task Trainer können verwendet werden, um zahlreiche Verfahren mit Fähigkeiten zu üben, die von einem Medizinstudenten oder Medizintechniker im ersten Jahr bis hin zu einem Senior Resident oder Fellow reichen. Während viele ....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

HINWEIS: Das University of Nebraska Medical Center Institutional Review Board stellte fest, dass unsere Studie keine Forschung am Menschen darstellt. Das lokale IRB erhielt eine ethische Genehmigung und einen Verzicht auf die Einwilligung nach Aufklärung. Die vollständige Anonymisierung der Bilddaten erfolgte vor der Analyse gemäß dem De-Identifikationsprotokoll des Krankenhauses.

1. Daten

  1. Erhalten Sie einen CT-Scan, der die Anatomie erfasst, die für den geplanten Aufgabentrainer von Interesse ist. Achten Sie darauf, die Arbeitsvolumenbeschränkungen des verwendeten 3D-Druckers und die erforderlichen Orientierungspunkte für Verfahr....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Nach dem Protokoll verwendete die Modellierung des Aufgabentrainers einen CT-Scan eines anonymisierten Patienten. Die Segmentierung der CT-Bilder verwendete die 3D-Slicer-Software und Auto Meshmixer für die 3D-Modellierung. Für den 3D-Druck wurden sowohl 3D Simplify als auch der Prusa i3 MK3 verwendet (Abbildung 1). Anschließend haben wir die Montage der 3D-gedruckten Teile abgeschlossen, die Tissue-Medienmischung vorbereitet und die Medienmischung in die zusammengebaute Task-Trainer-Form ge.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

In diesem Protokoll beschreiben wir den Entwicklungsprozess eines 3D-Tasktrainers, um das selten durchgeführte und lebensrettende Verfahren der IO-Linienplatzierung zu trainieren. Dieses selbstgesteuerte Protokoll verwendet 3D-Druck, um den Großteil der Modellstrukturen herzustellen, während der Rest der Komponenten, die zur Montage des Tasktrainers verwendet werden, allgegenwärtige, leicht erhältliche und ungiftige Materialien sind, die zurückgewonnen und wiederverwendet werden können. Der 3D-Tasktrainer ist kostengünst.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Die Finanzierung für dieses Projekt erfolgte ausschließlich aus institutionellen oder abteilungsbezogenen Ressourcen.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3D-Drucker Filament, Polymilchsäure (PLA), 1,75 mmN/A / HatchboxBasis für den 3D-Druck von Formen, Knochenstrukturen und Knochen / Formteilen
3D-Drucker, Original Prusa i3 MK3PrusaZum Drucken von Formen, Knochenstrukturen und Knochen-/Formbeschlagschrauben
, 1/4", flacher / versenkter oder runder Kopf, verschiedene LängenN/AHardware zum Zusammenhalten der Formgehäusehälften während des
Gießens Eimer, 5 Gallonen, KunststoffN/AZum Halten von Tissuemedien während der Medienvorbereitung
Chlorhexidin, 4% Lösung w/vAnimmikrobielles Additiv für
Tissue-Medienbohrer, Haushalt 3/8' FutterN/AZum Rühren von Tissue-Medien während der Medienvorbereitung
Lebensmittelfarbe, rot (optional)N/AFärbezusatz für simulierte Knochenmarkgelatine
, geschmacksneutraleKnox-Basisfür Sechskantnüsse für Gewebemedien
, 1/4"N/AHardware zum Zusammenhalten der Hälften des Formgehäuses während des Gießens
Antihaft-KochsprayN/ATrennmittel
Kunststofftüten, ZiplockZiplockZur Aufbewahrung von Tissue-Medien
Flohsamenschalenfaser, fein gemahlen, mit Orangengeschmack, zuckerfrei (optional)Procter & GambleMetamucilOpazität / Echogenität Additiv für Tissue-Medien
Schraubendreher, flach / Phillips (passende Bolzenbeschläge)N/AZum Festziehen von Formgehäuse-Hardware
Silikon-Dichtungskabelschaft, 3 mm, rund, verschiedeneLängen N/ADichtungsmedium für Formgehäuse,
Sprühkleber, Super 77 (optional)3MMittel zur Verbesserung der Betthaftung beim 3D-Druck
Rührpaddel / StabZum Rühren von Gewebemedien während der Medienvorbereitung
Putenbaster, Haushalt, 60 mLN/AZur Injektion von simuliertem Knochenmark in die Knochenmarkhöhle
UltraschallgelBasis für simuliertes Knochenmarkwasser
, ZapfhahnWird sowohl in Gewebemedien als auch in simuliertem Knochenmark verwendet

Referenzen

  1. Farrow, D. R. Reducing the risks of military aircrew training through simulation technology. Performance and Instruction. 21 (2), 13-18 (1982).
  2. Lateef, F. Simulation-based learning: Just like the real thing. Journal of Emergencies, Tra....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

3D gedruckter Task Trainerprozeduraler Task TrainerHigh Fidelity SimulationCT Scan AnatomieErstellung von Gewebeg ssenKnochenmarksimulationGelatine GewebemediumModell zum Fertigkeitstrainingmedizinisches Simulationstraining