שימוש במודל פונדופליקציה לפרוסקופי של ניסן המודפס בתלת מימד כדי לקצר את עקומת הלמידה של התושב
15 באוגוסט 2025
מחקר זה מתאר כיצד מודלים מודפסים בתלת מימד מאיצים ביעילות את הקצב שבו מיומנויות ניתוחים לפרוסקופיות מתקדמות המשמשות בפונדופליקציה של ניסן נשלטות על ידי מתמחים כירורגיים במהלך הכשרת ההתמחות, ובכך משפרים את המוכנות העתידית.
המחקר שלנו מעריך אם מודל הדפסת תלת מימד מציאותי יכול לעזור למתמחים כירורגיים לשלוט במיומנויות כירורגיות לפרוסקופיות מורכבות מהר יותר ובטוח יותר לפני שהם נכנסים לחדר הניתוח. לעתים קרובות המתמחים חסרי אמון בהליכים מתקדמים לאחר הכשרה סטנדרטית. אנו מתייחסים לפער בין סימולציה בסיסית לבין המורכבות של ביצועי חדר ניתוח אמיתיים ותפירה.
הפרוטוקול שלנו משתמש במודל זול, רב פעמי ומדויק מבחינה אנטומית. זה מאפשר תרגול ללא סיכון של שלבים כירורגיים קריטיים, מה שלא תמיד אפשרי בשיטות אחרות. הממצאים שלנו מספקים מסלול הכשרה מתוקף שמקצר את עקומת הלמידה.
זה יכול להוביל ישירות לשיפור המיומנות הכירורגית, להפחתת סיבוכים ובסופו של דבר לתוצאות טובות יותר של המטופל. לאחר ביצוע טומוגרפיה ממוחשבת תלת מימדית, המר את פרופילי DICOM לפורמט STL. ייבא את קבצי STL לתוכנת Magics 24 על ידי בחירה בקובץ ולאחר מכן ייבוא.
הפעל תיקון אוטומטי דרך שורת התפריטים. בחר תקן ובחר תיקון אוטומטי. לאחר מכן, בחר שורת תפריטים, כיוון וצור תמיכה כדי להוסיף מבני תמיכה.
לאחר מכן, כדי לייצא את הדגם המתוקן והנתמך, בחר בשורת התפריטים, קובץ, ייצוא ו-STL. באמצעות מדפסת תלת מימד LCD, פתח את תוכנת Chitubox ולחץ על הגדרות פרוסה תחת הכרטיסייה שרף. הגדר את עובי השכבה ל 0.1 מילימטרים.
התאימו את מספר השכבות התחתונות לשמונה. הגדר את מהירות ההרמה של השכבה התחתונה ל-90 מילימטרים לדקה, ואת מהירות ההרמה ל-80 מילימטרים לדקה. כעת, נקו היטב את התבנית המודפסת בחומר ניקוי קולי באמצעות ממס אתנול בתדר של 40 קילו-הרץ למשך שלוש עד חמש דקות.
השלם את הריפוי המשני של התבנית בתא UV. לאחר הריפוי יש למרוח שכבה דקה של ג'לי נפט על המשטחים הפנימיים של רכיבי התבנית כדי לשמש כחומר שחרור. לאחר מכן, הכינו שני רכיבים סיליקון אפס מעלות.
מניחים את התערובת בסביבה שנשמרת בטמפרטורת סביבה של 22 עד 25 מעלות צלזיוס כדי למנוע מטמפרטורות גבוהות להשפיע על זמן הפעולה. הכניסו את תערובת הסיליקון לתא ואקום המוגדר לרמת ואקום של מינוס 0.09 מגה-פסקל לזמן הסרת קצף של שמונה דקות. יוצקים את הסיליקון המוכן מתא הוואקום לתבנית האיבר ושימו לב שהסיליקון ממלא את התבנית באופן שווה ושלא נראות בועות אוויר גדולות על פני השטח.
אפשר לסיליקון להתרפא לחלוטין בסביבה אטומה שנשמרת על כ-25 מעלות צלזיוס למשך שעה. לאחר הריפוי, הסר בזהירות את התבנית כדי לקבל את דגם איבר הסיליקון הסופי. בחן את פני השטח של דגם הסיליקון כדי להבטיח שלמות ובהירות של מבנים אנטומיים.
מקם את דגמי האיברים המודפסים בתלת מימד בהתאם לפריסה האנטומית המתאימה. הניחו את הוושט המחובר לקיבה כך שייכנס למדיאסטינום דרך הפתח שבין הקרורה לפונדוס הקיבה. כעת, הנח את האומנטום, הכבד וצינור המרה בסמוך לקיבה, ואבטח אותם במקומם בעזרת סיכות.
לאחר מכן הניחו את העור על משטח הפלסטיק ואבטחו אותו. חבר את נורית הפלטפורמה הפנימית למקור חשמל כדי לשפר את הנראות. לאחר מכן, בצע שלושה חתכים על העור למיקום טרוקר ארגונומי.
הכנס טרוקר 12 מילימטר ללפרוסקופ של 30 מעלות במרכז כדי לבסס את משולש הראייה. מקם שני טרוקרים 12 מילימטר משני הצדדים עבור נהגי מחטים לפרוסקופיים, תופסים אטראומטיים ומספריים לפרוסקופיים. לאחר מכן אבטח את הלפרוסקופ באמצעות clamp וחבר אותו ליציאת ה-USB של מסך תצוגה בחדות גבוהה בטלוויזיה או במחשב נייד.
הנח תפר משי 2-0 עם מחט CT-1 בתוך הדגם. העבירו בעדינות ניקוז פנרוז מאחורי הוושט האחורי שכבר גויס כדי לשמש כמפרק. החל מתיחה עדינה על הניקוז כדי להחזיר את הוושט, והבטיח הדמיה ברורה של הקרורה הימנית והשמאלית של הסרעפת.
לאחר מכן זהה את הקרורה הסרעפתית הדו-צדדית והנח חמישה תפרים קטועים כדי להתקרב אליהם בצורה מאובטחת ללא מתח. ודא שהקרורה סגורה היטב ומיושרת כראוי כדי להבטיח קירוב נכון של עמודי הסרעפת. לאחר מכן, הניחו את הרשת בצורה סימטרית על הסרעפת.
תפרו את דפנות הרשת באופן שווה לסרעפת כדי להבטיח שהיא שוכבת שטוחה ללא קמטים, תוך שמירה על שוליים ברורים בין הרשת לדופן הוושט. לאחר העברת הבוגי דרך הוושט לקיבה, בצע את תמרון ברק הנעליים כדי לגייס וליישר את פונדוס הקיבה. עטפו את הפונדוס על שניים עד שלושה סנטימטרים מהוושט, והבטיחו עטיפת פונדופליקציה רופפת, נטולת מתח, 360 מעלות לא יותר משני סנטימטרים.
לאחר מכן סגור את העטיפה בשלושה תפרים קטועים באורך של 1.5 סנטימטר ובדוק היטב כדי לוודא שהעטיפה מאובטחת היטב. בצע הערכה סופית של ביצועי חדר ניתוח בשידור חי תחת פיקוח מנתח מומחה, תוך הבטחה שכל השלבים עומדים בסטנדרטים פרוצדורליים. קבוצת הניסוי השיגה ציוני OSAT גבוהים משמעותית בהשוואה לקבוצת הביקורת, תוך השלמת ההליך במשך זמן קצר במיוחד.
ביצועי האימון הראו עלייה עקבית בציונים הכוללים מהאימון הראשון למפגש השישי, והגיעו לערכים הקרובים למדד המומחים. ציוני הביצועים החציוניים השתפרו בהתמדה לאורך האימונים. מפגש שמתחיל מ-4.5 במפגש הראשון ומגיע ל-9.0 במפגש השישי.
נצפה קשר הפוך חזק בין זמן השלמת ההליך לציון הכולל, כאשר זמן ההשלמה ירד ככל שהציונים גדלו. הערכות מומחים אישרו שהמודל קל לשימוש, מתאים מאוד להכשרה כירורגית ויעיל בשיפור מיומנויות כירורגיות.
סקירה כללית
מחקר זה מעריך את יעילותו של מודל מודפס בתלת-ממד להאצת הרכישה של מיומנויות כירורגיות מתקדמות בלפרוסקופיה בקרב רזידנטים לכירורגיה. המודל נותן מענה לפער שבין סימולציה בסיסית לבין המורכבויות של חדר ניתוח אמיתי, ובכך משפר את המוכנות הכירורגית.
מרכיבי מפתח במחקר
תחום המדע
- הכשרה כירורגית
- טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית
- ניתוחים לפרוסקופיים
רקע
- רופאים מתמחים סובלים לעיתים קרובות מחוסר ביטחון בפרוצדורות כירורגיות מתקדמות לאחר ההכשרה הסטנדרטית.
- קיים צורך בשיטות הכשרה יעילות שיגשרו על הפער בין סימולציה לביצועים במציאות.
- מודלים בהדפסת תלת-ממד יכולים לספק כלי הדרכה מדויקים מבחינה אנטומית ובעלי אפשרות לשימוש חוזר.
- שיפור המיומנויות הכירורגיות עשוי להוביל לתוצאות טובות יותר עבור המטופלים ולהפחתת סיבוכים.
מטרת המחקר
- לקבוע האם מודל הדפסה תלת-ממדית ריאליסטי יכול לשפר את עקומת הלמידה של מתמחים בניתוחים.
- לתקף נתיב אימון המאפשר תרגול ללא סיכון של שלבים ניתוחיים קריטיים.
- להעריך את השפעת המודל על המיומנות והביטחון הניתוחיים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- יצירת מודל בהדפסת תלת-ממדית בעלות נמוכה ובדיוק אנטומי.
- מפגשי אימון המשתמשים במודל לתרגול טכניקות לפרוסקופיות.
- הערכת ביצועים באמצעות ציוני OSAT וזמני השלמת הפרוצדורה.
- הערכות מומחים לגבי השמישות והיעילות של המודל באימון.
תוצאות עיקריות
- הקבוצה הניסויית השיגה ציוני OSAT גבוהים באופן מובהק בהשוואה לקבוצת הביקורת.
- הביצועים במפגשי האימון הראו שיפור עקבי, והתקרבו למדדי הייחוס של המומחים.
- נצפה קשר הפוך חזק בין זמן ההשלמה לבין הניקוד הכולל.
- הערכות מומחים אישרו את התאמת המודל לאימון כירורגי.
מסקנות
- המודל המודפס בתלת-ממד משפר ביעילות את ההכשרה של מתמחים בניתוחים.
- הוא מספק מסלול מתוקף לשליטה במיומנויות לפרוסקופיות מורכבות.
- שימוש במודלים own כאלו עשוי להוביל לשיפור בתוצאות הניתוחיות ובביטחון העצמי של המתמחים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
האצה של רכישת מיומנויות לפרוסקופיה מתקדמות היא קריטית להפחתת סיכונים פרוצדורליים ולשיפור המיומנות הכירורגית במחקר תרגומי ובתיקוף של מכשירים. שימוש במודלים בעמודי תמיכה תלת-ממדיים (3D-printed) הניתנים לשימוש חוזר ומדויקים מבחינה אנטומית מאפשר פיתוח מיומנויות ניתן למדידה, ותומך בביטחון ניבוי בתוצאות האימון הטכני. גישה זו נותנת מענה לנקודת מפנה מרכזית במוכנות של תהליכי הפיתוח למכשירים וכירורגיים, ומסייעת ביצירת פרדיגמות אימון ניתנות לשחזור ולהרחבה עבור מחלקות מו"פ בארגונים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בדיקה קפדנית של השערות בנוגע למיומנות פרוצדורלית באמצעות מדדי ביצוע מדידים.
- תומך בתיקוף תפקודי של טכניקות כירורגיות במערכות רלוונטיות מבחינה אנטומית.
- מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד של שלבים פרוצדורליים קריטיים לצורך הערכה ממוקדת של מיומנויות.
סריקה ופיתוח בדיקות
- מספק מודלים סטנדרטיים הניתנים לשחזור להערכת כשירות טכנית בקרב מתמחים.
- מייצר פלטים כמותיים, כגון ציוני OSATS וזמני ביצוע פרוצדורות, לצורך ביסוס נקודות ייחוס (benchmarking).
- מאפשר סינון בר-הרחבה וללא סיכון של מיומנויות כירורגיות מתקדמות לפני יישום קליני.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה את תוצרי ההכשרה למדדים קליניים רלוונטיים, ובכך תומכת ברצף תרגומי.
- מפחית שונות בביצוע פרוצדורות פרה-קליניות, ובכך משפר את הערך הניבוי לצורך תיקוף של מכשירים וטכניקות.
- תומך בקידום מותאם סיכונים של חדשנויות כירורגיות באמצעות נתיבים מאושרים לרכישת מיומנויות.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
פרוטוקול אימון מאושר זה משתלב ברצף הנשך מגילוי מיומנויות טכניות ראשוניות ועד לתיקוף פרוצדורלי פרה-קליני, ותומך במסלולי הפיתוח הן של מכשירים והן של טכניקות.
- ביולוגיה של הגילוי: הערכה כמותית של שלבי הפרוצדורה מאפשרת בדיקת השערות חסונה והבהרה של מסלולים ברכישת מיומנויות כירורגיות.
- סינון: מודלים ומערכות ניקוד סטנדרטיים מבטיחים הדירות ומוכנות להערכה קלינית בהמשך.
- אנליטיקה: מדדים אובייקטיביים כגון ציוני OSATS וזמני השלמה מקלים על השוואות בין תנאים שונים ומעקב אחר ביצועים.
- מחקר תרגומי: תוצרי האימון תואמים ישירות למדדי ביצוע קליניים, ובכך תומכים במעבר חלק לתיקוף in vivo.
- שימוש חוזר ארגוני: המודל והפרוטוקול הניתנים לשימוש חוזר מספקים פלטפורמה ניתנת להרחבה עבור הכשרה טכנית שוטפת והערכת מכשירים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ברכישת מיומנויות טכניות ומפחית עמימות מכניסטית באימון פרוצדורלי.
- ערך תפעולי: מספק תשתית הדרכה סטנדרטית, הניתנת לשחזור וניתנת להרחבה לצורך פיתוח מיומנויות כירורגיות.
- ערך אסטרטגי: מאפשר קבלת החלטות של "המשך/עצור" (go/no-go) מבוססת נתונים לקידום טכניקות ומכשירים כירורגיים, ובכך משפר את היעילות ההונית.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתיעדוף מותאם סיכונים ובקידום של חדשנויות כירורגיות בתוך צינורות המו"פ של הארגון.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במידול תלת-ממדי, הדפסה והערכת טכניקה כירורגית.
- נדרש גישה לתשתיות הדפסת תלת-ממד ואנליטיקה כמותית של ביצועים.
- דורש סטנדרטיזציה בין-צוותית של שיטות ניקוד ומדדי ייחוס פרוצדורליים.
- ייתכן שיידרש ביצוע התאמות עבור מודלים אנטומיים או פרוצדורליים שונים.
- המגבלות כוללות את הצורך בתיקוף של מומחים והתאמה ליעדים קליניים.
