Construcción de fantasmas de gel balístico asequibles, duraderos y de fidelidad media para el entrenamiento de bloqueo nervioso guiado por ultrasonido
9 de febrero de 2024
Aquí, demostramos el diseño y la creación de cuatro fantomas de ultrasonido de gelatina balística personalizados para el entrenamiento de anestesia regional guiado por ultrasonido. Diseñamos los maniquíes utilizando software de diseño asistido por computadora, usamos modelos impresos en 3D para crear moldes de silicona y luego vertimos gel balístico derretido en los moldes para crear capas de tejido personalizadas.
Por lo tanto, aprovechamos la última tecnología, como el diseño asistido por computadora y la impresión 3D, para fabricar entrenadores de bloqueo nervioso personalizados, duraderos y guiados por ultrasonido con materiales de costo relativamente bajo. Al hacerlo, exploramos cuestiones relacionadas con la durabilidad y la rentabilidad de los entrenadores de bloqueo nervioso, al tiempo que maximizamos la fidelidad y la accesibilidad de estos entrenadores. En la actualidad, los educadores médicos y los centros de simulación deben pagar miles de dólares por entrenadores prácticos de bloqueo nervioso o ahorrar dinero utilizando materiales perecederos que se estropean rápidamente.
Nuestros entrenadores de bloqueo nervioso utilizan materiales asequibles que duran meses o años, todo mientras simulan la anatomía con mayor precisión que otros simuladores de bajo costo. Otros intentos de crear entrenadores caseros de bloqueo nervioso generalmente han involucrado materiales perecederos como la carne de animal, que se echa a perder rápidamente, o la gelatina casera, que desarrolla moho en cuestión de semanas, incluso con refrigeración. Nuestras zapatillas duran años con un mantenimiento mínimo y cuestan una fracción del precio de las zapatillas comerciales.
Estamos trabajando para desarrollar estos entrenadores de bloqueo nervioso para una variedad de otros procedimientos dentro del quirófano en una sala de emergencias. Además, estamos utilizando el seguimiento por infrarrojos en una variedad de opciones de software para registrar métricas sobre cómo los médicos realizan estos procedimientos, de modo que podamos analizar los resultados y tratar de correlacionarlos con el rendimiento clínico.
Descripción general
Este estudio presenta el desarrollo de fantasmas de gelatina balística personalizados diseñados para la capacitación en anestesia regional guiada por ultrasonido. Mediante el uso de tecnologías avanzadas como el diseño asistido por computadora y la impresión 3D, los fantasmas ofrecen una alternativa rentable y duradera frente a los entrenadores tradicionales de bloqueo nervioso.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Educación Médica
- Capacitación en Simulación
- Tecnología de Ultrasonido
Antecedentes
- Los entrenadores tradicionales para bloqueos nerviosos son costosos y a menudo están hechos de materiales perecederos.
- Los simuladores económicos existentes carecen de durabilidad y fidelidad anatómica.
- Existe una necesidad de herramientas de entrenamiento asequibles y duraderas en la educación médica.
- Los entrenadores caseros anteriores presentan limitaciones importantes, como la descomposición rápida.
Objetivo del estudio
- Crear simuladores duraderos y rentables para bloqueos nerviosos guiados por ultrasonido.
- Mejorar la fidelidad y accesibilidad de las herramientas de entrenamiento para educadores médicos.
- Explorar la longevidad y el mantenimiento de estos simuladores personalizados en comparación con las opciones tradicionales.
Métodos Utilizados
- Uso de software de diseño asistido por computadora para el diseño de fantasmas.
- Impresión 3D de modelos para crear moldes de silicona.
- Vertido de gel balístico derretido en moldes para formar capas de tejido.
- Evaluación de la durabilidad y rentabilidad de los entrenadores.
Resultados principales
- Los entrenadores personalizados están hechos de materiales asequibles que duran meses o años.
- Simulan la anatomía con mayor precisión que otros simuladores de bajo costo.
- Estos entrenadores requieren un mantenimiento mínimo en comparación con las alternativas perecederas.
- Cuestan significativamente menos que los entrenadores comerciales para bloqueo nervioso.
Conclusiones
- Los fantasmas desarrollados proporcionan una solución viable para la capacitación en anestesia guiada por ultrasonido.
- Abordan los problemas de costo y durabilidad en las herramientas de entrenamiento médico.
- Este enfoque puede mejorar la experiencia de entrenamiento para los profesionales médicos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Los modelos de gel balístico duraderos y anatómicamente precisos permiten una simulación escalable y reproducible de procedimientos de bloqueo nervioso guiados por ultrasonido, reduciendo la dependencia de modelos comerciales perecederos o costosos. Este enfoque facilita la evaluación y capacitación estandarizadas de habilidades en entornos de investigación traslacional y desarrollo de dispositivos. El método mejora la confianza predictiva en la simulación de procedimientos, apoyando iniciativas empresariales de I+D y educación.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la simulación controlada de interfaces tisulares para la prueba de hipótesis sobre dispositivos o procedimientos.
- Apoya la reducción de riesgos mecanicistas al proporcionar modelos anatómicos reproducibles para evaluaciones iterativas.
- Facilita la validación funcional de estrategias de imagenología y de intervención en un entorno estandarizado.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Proporciona fantomos validados y reutilizables para flujos de trabajo consistentes en la formación de procedimientos y pruebas de dispositivos.
- Permite la evaluación cuantitativa de la fidelidad de imagen y la precisión de intervenciones entre diferentes lotes.
- Apoya la estandarización de ensayos al minimizar la variabilidad biológica y el riesgo de deterioro.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea planos de tejido simulados y ecogenicidad con características anatómicas clínicamente relevantes.
- Permite la continuidad desde la evaluación del dispositivo en banco de trabajo hasta la validación preclínica del procedimiento.
- Reduce el riesgo de traslación al apoyar la implementación de modelos reproducibles y rentables.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Estos fantasmas se integran en el continuo de descubrimiento a preclínico al proporcionar una plataforma estandarizada para la simulación de procedimientos, la prototipia de dispositivos y la validación de imágenes.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la verificación de hipótesis sobre la interacción entre dispositivos y tejidos, así como la viabilidad del procedimiento.
- Selección: Permite la evaluación cuantitativa y reproducible de los flujos de trabajo de imagenología y de intervención.
- Análisis: Proporciona resultados consistentes para la comparación entre diferentes condiciones y la evaluación del rendimiento.
- Investigación Traductiva: Conecta la simulación en banco de pruebas con estudios preclínicos de procedimientos, manteniendo fidelidad anatómica.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma escalable y de bajo costo, adaptable a múltiples necesidades de I+D en procedimientos y dispositivos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la simulación de procedimientos.
- Valor operativo: Proporciona modelos duraderos y reutilizables con mantenimiento mínimo y alta reproducibilidad.
- Valor estratégico: Permite una formación y evaluación de dispositivos rentables y escalables, apoyando decisiones más sólidas de avance o interrupción.
- Impacto en la cartera: Facilita la priorización ajustada al riesgo de los programas de desarrollo de procedimientos y dispositivos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en diseño asistido por computadora (CAD), impresión 3D y anatomía procedimental.
- Necesita acceso a impresoras 3D, materiales para moldes de silicona y suministros de gel balístico.
- La estandarización del diseño y ensamblaje del fantasma es fundamental para la reproducibilidad entre equipos.
- La adaptación a nuevos objetivos anatómicos puede requerir un diseño y validación iterativos.
- La fidelidad y durabilidad del fantasma dependen de la calidad de los materiales y de la precisión del ensamblaje.
