Costruzione di fantocci in gel balistici economici, durevoli e di media fedeltà per l'addestramento dei blocchi nervosi guidati da ultrasuoni
9 febbraio 2024
Qui, dimostriamo la progettazione e la creazione di quattro fantocci a ultrasuoni in gelatina balistica personalizzati per l'addestramento in anestesia regionale ecoguidato. Abbiamo progettato i fantasmi utilizzando un software di progettazione assistita da computer, abbiamo utilizzato modelli stampati in 3D per creare stampi in silicone e poi abbiamo versato il gel balistico fuso negli stampi per creare strati di tessuto personalizzati.
Quindi abbiamo sfruttato le ultime tecnologie come la progettazione assistita da computer e la stampa 3D per realizzare trainer per blocchi nervosi personalizzati, durevoli e guidati da ultrasuoni con materiali relativamente economici. In tal modo, abbiamo esplorato le questioni relative alla durata e all'efficacia dei trainer per blocchi nervosi, massimizzando al contempo la fedeltà e l'accessibilità di questi trainer. Attualmente, gli educatori medici e i centri di simulazione devono pagare migliaia di dollari per addestratori pratici di blocchi nervosi o risparmiare denaro utilizzando materiali deperibili che si deteriorano rapidamente.
I nostri trainer per blocchi nervosi utilizzano materiali convenienti che durano da mesi ad anni, il tutto simulando l'anatomia in modo più accurato rispetto ad altri simulatori a basso costo. Altri tentativi di creare scarpe da ginnastica per blocchi nervosi fatte in casa hanno generalmente coinvolto materiali deperibili come la carne animale, che si deteriora rapidamente, o la gelatina fatta in casa, che si ammuffisce in poche settimane, anche con la refrigerazione. Le nostre scarpe da ginnastica durano anni con una manutenzione minima e costano una frazione del prezzo delle scarpe da ginnastica commerciali.
Stiamo lavorando per sviluppare questi trainer per blocchi nervosi per una varietà di altre procedure all'interno della sala operatoria di un pronto soccorso. Inoltre, stiamo utilizzando il tracciamento a infrarossi in una varietà di opzioni software per registrare le metriche su come i medici eseguono queste procedure in modo da poter analizzare i risultati e cercare di correlarli alle prestazioni cliniche.
Panoramica
Questo studio presenta lo sviluppo di fantocci ecografici in gelatina balistica personalizzati, progettati per la formazione nell’anestesia regionale guidata da ecografia. Sfruttando tecnologie avanzate come la progettazione assistita da computer e la stampa 3D, i fantocci offrono un'alternativa economica e duratura ai tradizionali simulatori per blocco nervoso.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Formazione medica
- Addestramento simulativo
- Tecnologia ecografica
Sfondo
- Gli simulatori tradizionali per blocco nervoso sono costosi e spesso realizzati con materiali deperibili.
- Gli attuali simulatori a basso costo presentano scarse durata e fedeltà anatomica.
- Esiste la necessità di strumenti formativi economici e duraturi nell'educazione medica.
- I precedenti simulatori fatti in casa hanno limitazioni significative, come il deterioramento rapido.
Scopo dello studio
- Creare simulatori durevoli ed economici per blocchi nervosi guidati da ultrasuoni.
- Migliorare la fedeltà e l'accessibilità degli strumenti di formazione per gli educatori medici.
- Valutare la longevità e la manutenzione di questi simulatori personalizzati rispetto alle opzioni tradizionali.
Metodi Utilizzati
- Utilizzo di software di progettazione assistita da computer per la progettazione di fantocci.
- Stampa 3D di modelli per creare stampi in silicone.
- Versamento di gel balistico fuso negli stampi per formare strati di tessuto.
- Valutazione della durata e del rapporto costo-efficacia dei simulatori.
Risultati principali
- I simulatori personalizzati sono realizzati con materiali economici che durano da mesi a anni.
- Simulano l'anatomia in modo più accurato rispetto ad altri simulatori a basso costo.
- Questi simulatori richiedono una manutenzione minima rispetto alle alternative deperibili.
- Hanno un costo significativamente inferiore rispetto ai simulatori commerciali per blocco nervoso.
Conclusioni
- I fantocci sviluppati offrono una soluzione praticabile per la formazione in anestesia guidata da ultrasuoni.
- Essi risolvono i problemi relativi a costo e durata degli strumenti per la formazione medica.
- Questo approccio può migliorare l'esperienza formativa per i professionisti del settore medico.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale Direttiva
Fantocci in gel balistico durevoli e anatomicamente precisi consentono una simulazione scalabile e riproducibile di procedure di blocco nervoso guidate da ultrasuoni, riducendo la dipendenza da modelli commerciali deperibili o costosi. Questo approccio favorisce la valutazione standardizzata delle competenze e la formazione in ambiti di ricerca traslazionale e sviluppo di dispositivi. Il metodo aumenta la fiducia predittiva nella simulazione delle procedure, sostenendo iniziative aziendali di ricerca e sviluppo e di formazione.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette una simulazione controllata delle interfacce tissutali per la verifica di ipotesi relative a dispositivi o procedure.
- Consente una riduzione del rischio di tipo meccanicistico fornendo modelli anatomici riproducibili per valutazioni iterative.
- Facilita la validazione funzionale di strategie di imaging e intervento in un ambiente standardizzato.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce fantocci validati e riutilizzabili per flussi di lavoro di formazione procedurale e test di dispositivi coerenti.
- Consente la valutazione quantitativa della fedeltà delle immagini e dell'accuratezza degli interventi tra diversi lotti.
- Supporta la standardizzazione dei saggi riducendo al minimo la variabilità biologica e il rischio di deterioramento.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea i piani tissutali simulati e l'ecogenicità con caratteristiche anatomiche clinicamente rilevanti.
- Consente una transizione continua dalla valutazione del dispositivo in laboratorio alla validazione procedurale preclinica.
- Riduce il rischio di traduzione clinica sostenendo un impiego del modello riproducibile ed economicamente efficiente.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questi fantocci si integrano nel continuum dalla scoperta alla fase preclinica fornendo una piattaforma standardizzata per la simulazione di procedure, la prototipazione di dispositivi e la validazione delle immagini.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi relative all'interazione tra dispositivo e tessuto e alla fattibilità delle procedure.
- Screening: Permette una valutazione riproducibile e quantitativa dei flussi di lavoro per imaging e interventi.
- Analisi: Fornisce risultati costanti per il confronto tra diverse condizioni e il benchmarking delle prestazioni.
- Ricerca traslazionale: Collega la simulazione da banco e gli studi preclinici di procedure, mantenendo una fedeltà anatomica.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma scalabile e a basso costo, adattabile a diverse esigenze di ricerca e sviluppo di dispositivi e procedure.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nella simulazione delle procedure.
- Valore operativo: Fornisce modelli durevoli e riutilizzabili con manutenzione minima e alta riproducibilità.
- Valore strategico: Permette una formazione e una valutazione dei dispositivi scalabili ed economicamente vantaggiose, sostenendo decisioni più informate di tipo go/no-go.
- Impatto sul portafoglio: Facilita la priorizzazione dei programmi di sviluppo delle procedure e dei dispositivi in base al rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nella progettazione CAD, nella stampa 3D e nell'anatomia procedurale.
- Necessita dell'accesso a stampanti 3D, materiali per la stampa in silicone e forniture di gel balistico.
- La standardizzazione della progettazione e dell'assemblaggio del fantoccio è fondamentale per la riproducibilità tra diversi gruppi.
- L'adattamento a nuovi bersagli anatomici potrebbe richiedere una progettazione e una validazione iterativa.
- La fedeltà e la durata del fantoccio dipendono dalla qualità dei materiali e dalla precisione dell'assemblaggio.
