수술 전 계획 및 실습 교육에서 응용 프로그램을 갖춘 환자 별 실리콘 심장 모델 생성

복잡한 선천성 심장 질환은 어려운 3D 문제입니다. 기존 3D 프린팅 기술은 심근 조직 특성을 밀접하게 복제하지 못합니다. 이 프로토콜은 고충실도 외과 훈련을위한 모델을 만듭니다.

이 기술은 이미징에서 환자 별 3D 모델을 비용 효율적으로 만듭니다. 그들의 기관의 내부 및 외부 해부학을 모델링하는 것은 우리가 우리의 환자를 친밀하게 알고 배려할 수 있습니다. 해부학 조직을 밀접하게 나타내는 재료로 이러한 모델을 만들면 이 기술이 해부학을 포함하는 모든 절차 트레이너에게 적용 할 수 있습니다.

시작하려면 CAD 프로그램에서 심근 사례 모델 STL 파일을 엽니다. 매직에서 가져오기 파트 2를 통해 생성된 STL 파일을 가져옵니다. 프로젝트 관리 창에서 모델 렌더링의 투명 옵션을 선택합니다.

왼쪽 및 오른쪽 마우스 버튼을 사용하여 심장의 정점과 대동맥 아크 수평을 가리키며 심근 베이스의 뷰를 조정하기 위해 회전 및 패닝 도구를 제어합니다. 모델에서 초과 심근 케이스 재질을 다듬려면 도구로 이동하여 잘라내고 폴리라인을 표시한 다음 관심 지점을 선택하고 적용을 클릭합니다. 마찬가지로 심근 케이스를 여러 조각으로 자른다.

잘라서 폴리라인을 선택한 다음 심근 케이스를 정점과 상반부를 포함하는 하반부로 나누는 대동맥을 가로로 잘라내고 심근 케이스의 하반부 와 상반의 넓은 부분을 따라 두 개의 수직 컷을 만들기 위한 관심 지점을 선택합니다. 그리고 마침내 적용을 클릭합니다. 조립 중에 적절한 정렬을 보장하기 위해 소품 생성 도구와 0.25 밀리미터의 클리어런스 값을 가진 부울 감산 도구를 사용하여 일치하는 소품과 소품 캐비티를 만들고 소품 추가를 클릭하여 심근 케이스 조각에 추가합니다.

모델의 위치를 표시한 다음 적용을 클릭합니다. 심근 케이스의 상부 절반 조각 중 하나에서, 1 센티미터의 직경의 실리콘 채우기 구멍을 만들고 SME로 구멍 배치를 확인합니다. 모든 케이스 조각에서 진단 을 개별적으로 검사하여 뒤엎은 정상, 불량 모서리, 잘못된 윤곽, 거의 나쁜 모서리, 평면 구멍 또는 심근 케이스 조각의 쉘과 같은 오류를 찾을 수 있습니다.

오류가 감지되면 자동 확인을 클릭하여 복구합니다. 또한 수동으로 또는 수정 도구 또는 마법사를 사용하여 오류를 수정할 수 있습니다. 대체 옵션을 사용하여 오류를 해결할 수 없는 경우 축소 랩 도구를 사용하여 오류를 수정합니다.

수정을 클릭하고 축소 랩을 선택하고 대화 상자를 따라 SME 검토 시 생리학을 변경하지 않고 특정 조각의 오류를 수정하기 위해 필요에 따라 수축 랩 샘플 간격 및 갭 채우기 값을 조정합니다. 그런 다음 개별 심근 케이스 조각을 STL 파일로 저장하거나 내보낼 수 있습니다. 심근 케이스 및 혈액 풀 모델을 적절한 슬라이서 소프트웨어에서 열어 3D 프린팅 파일을 생성합니다.

모든 조각에 3D 인쇄 지지대를 수동으로 추가하거나 사용 가능한 경우 소프트웨어에 제공된 자동 지원 생성 도구를 사용합니다. 모델을 슬라이스하여 텍스트 원고에 설명된 매개 변수를 사용하여 3D 프린터에서 사용할 G 코드를 생성하고 G 코드를 저장하거나 내보냅니다. 인쇄 파일을 3D 프린터에 업로드합니다.

올바른 필라멘트가 3D 프린터에 로드되도록 한 후 인쇄를 시작합니다. 인쇄가 완료되면 바늘 코 펜치와 핀셋을 사용하여 인쇄된 조각에서 모든 지지 재료를 제거합니다. 혈액 풀 몰드 주위에 심근 케이스 조각을 조립하여 모든 조각이 단단히 맞도록 합니다.

심근 케이스가 혈액 풀 주위에 맞지 않으면 핸드홀드 로터리 샌드링 도구를 사용하여 케이스 몰드 조각을 조금씩 조정하여 재료를 제거하십시오. 다음으로, 아세톤 증기를 사용하여 심근 케이스의 표면을 부드럽게 합니다. 이렇게하려면, 아세톤의 영향을받지 않습니다 종이 타월용기의 바닥과 측면을 줄.

하단 종이 타월에 아세톤을 붓고 종이 타월을 용기 측면으로 확산시키지만 바닥에 수영장을 형성하지 는 않습니다. 알루미늄 호일 조각을 용기에 넣고 하단 종이 타월을 덮습니다. 심근 케이스 조각을 알루미늄 호일에 오리엔테이션하여 매끄러운 얼굴이 수직으로 되어 조각이 서로 닿지 않도록 하거나 용기 벽에 있는 종이 타월을 선택합니다.

알루미늄 호일로 용기를 덮고 원하는 표면 마감의 최대 80 %까지 얻을 때까지 심근 케이스 조각이 용기에 방해받지 않도록하십시오. 표면이 부드러워지면 용기에서 심근 케이스 조각을 조심스럽게 제거하고 외부 표면만 만만 만지고 조각이 약 30 분 동안 또는 조각이 완전히 건조하고 단단해질 때까지 잘 통풍이 잘되는 부위에서 완전히 탈가스를 만들 수 있습니다. CAD 소프트웨어를 사용하여 심근 분할의 양을 측정하여 필요한 실리콘의 양을 결정합니다.

실리콘의 파트 A와 파트 B를 철저히 교반합니다. 모델에 색상이 원하는 경우, 안료를 추가하고 모든 부품과 안료를 철저히 혼합한 다음, 철저하게 혼합된 실리콘을 29인치 수은에서 2~3분 동안 진공 챔버에 넣습니다. 이 실리콘 혼합물이 완전히 탈가스되면 챔버에서 제거하고 실리콘 혼합물의 혈액 풀을 침수하여 혈액 풀의 모든 공극과 구멍이 실리콘으로 채워지고 혈액 풀을 철저히 코팅하십시오.

통풍이 잘 되는 부위에는 심근 케이스의 모든 부분을 쉽게 방출할 수 있는 모든 조각을 철저히 스프레이합니다. 혈액 풀의 정점 주위에 심근 케이스의 하반부를 조립합니다. 누출의 경우 클램프, 핫 접착제 또는 점토를 사용하여 누출을 밀봉하십시오.

다음으로, 조립된 심근 금형 조각이 채워질 때까지 혈액 풀과 케이스 벽 사이의 공간에 실리콘을 붓습니다. 심근 케이스의 나머지 조각을 조립 한 후 필요에 따라 고무 밴드와 클램프를 사용하여 케이스 조각을 단단히 고정하십시오. 실리콘이 고화되면 심근 케이스에서 실리콘 하트를 제거하고 케이스 조각 이나 채우기 구멍 사이의 공간에서 생성 된 실리콘 솔기를 다듬습니다.

실리콘 모델에서 열린 끝을 가진 모든 혈관을 식별 한 후 혈관을 덮는 실리콘을 다듬어 ABS 혈액 풀내부를 노출시하십시오. 아세톤과 ABS에 실리콘 심장을 잠수하면 아세톤 침수 후 10~15분 간 부드러워지기 시작합니다. ABS가 부드러워지면 핀셋으로 큰 ABS 덩어리를 제거하여 ABS 용해 과정의 속도를 높입니다.

ABS 혈액 풀의 대부분이 용해되면 실리콘 심장을 깨끗한 아세톤으로 헹구어 실리콘에서 모든 ABS를 제거합니다. 아세톤에서 심장 모델을 제거하고 나머지 아세톤이 통풍이 잘 되는 부위에서 모델에서 증발하도록 합니다. 실리콘 모델의 정확성과 기능을 평가하기 위해, 두 개의 절개가 만들어졌으며, 하나는 전방 좌심실과 다른 하나는 내부 해부학을 시각화하기 위해 후방 우심실에서 이루어졌다.

예상되는 심실 중격 결함은 적절한 내부 구조와 GORE-TEX 패치가 선천성 심장 외과 의사에 의해 모델로 바느질되어 심실 중격 결함을 교정하는 것과 같이 존재하였다. 금형 설계는 매우 중요합니다. 혈액 풀 주위에 맞는 데 필요한 만큼 의식으로 금형을 잘라 있는지 확인하십시오.

이 기술은 복잡한 환자 별 실리콘 모델의 생성을 잠금 해제합니다. 우리는 더 이상 3D 프린팅 재료 제한에 의해 제한되지 않습니다. 오히려, 우리는 복잡한 외과 트레이너에 대한 수요를 충족 할 수있는 권한을 부여합니다.