Opisujemy procedurę przetwarzania skanów tomografii komputerowej (CT) na wysokiej wierności, odzyskiwalne i tanie trenażery zadań proceduralnych. Opisano procesy identyfikacji tomografii komputerowej, eksportu, segmentacji, modelowania i drukowania 3D, wraz z problemami i wnioskami wyciągniętymi w tym procesie.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Stworzenie wysokiej jakości, taniego trenera zadań do umieszczania linii doszpikowej za pomocą druku 3D
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Opis trenerów zadań proceduralnych obejmuje ich użycie jako narzędzia szkoleniowego do doskonalenia umiejętności technicznych poprzez powtarzanie i powtarzanie procedur w bezpiecznym środowisku przed ostatecznym wykonaniem procedury na pacjencie. Wiele dostępnych do tej pory trenerów zadań proceduralnych ma kilka wad, w tym nierealistyczną anatomię i tendencję do tworzenia "punktów orientacyjnych" tworzonych przez użytkownika po wielokrotnych manipulacjach tkanki trenera, co może prowadzić do niewłaściwego rozwoju umiejętności psychomotorycznych. Aby złagodzić te wady, stworzono proces tworzenia trenera zadań proceduralnych o wysokiej wierności, stworzonego na podstawie anatomii uzyskanej ze skanów tomografii komputerowej (CT), które wykorzystują wszechobecną technologię druku trójwymiarowego (3D) i gotowe materiały eksploatacyjne.
Ta metoda obejmuje tworzenie drukowanej w 3D formy tkankowej, która przechwytuje strukturę tkanki otaczającej interesujący element szkieletu, aby otoczyć strukturę szkieletu kostnego zawieszoną w tkance, która jest również drukowana w 3D. Mieszaninę pożywki tkankowej, która jest zbliżona do tkanki zarówno pod względem geometrii o wysokiej wierności, jak i gęstości tkanki, wlewa się następnie do formy i pozostawia do stwardnienia. Po użyciu trenera zadań do przećwiczenia procedury, takiej jak umieszczenie linii doszpikowej, podłoże tkankowe, pleśnie i kości można odzyskać i ponownie wykorzystać do stworzenia nowego trenażera zadań, wolnego od miejsc nakłucia i wad manipulacyjnych, do wykorzystania w kolejnych sesjach treningowych.
Wprowadzenie
Kompetencja w zakresie opieki nad pacjentem w zakresie umiejętności proceduralnych jest kluczowym elementem dla rozwoju stażystów w cywilnej i wojskowej opiece zdrowotnej1,2 środowiska. Rozwój umiejętności proceduralnych jest szczególnie ważny w przypadku specjalizacji intensywnie korzystających z zabiegów, takich jak anestezjologia3 i personelu medycznego pierwszej linii. Trenażerzy zadaniowi mogą być wykorzystywani do ćwiczenia wielu procedur na różnych poziomach umiejętności, od studenta pierwszego roku medycyny lub technika medycznego po starszego rezydenta lub stypendystę. Podczas gdy wiele procedur medycznych wymaga znacznego przeszkolenia, przedstawione tutaj zadanie - umieszczenie linii międzykostnej (IO) - jest proste i wymaga mniejszych umiejętności technicznych. Pomyślne umieszczenie linii IO można osiągnąć po stosunkowo krótkim okresie szkolenia. Wykorzystanie symulacji podczas szkolenia medycznego, które obejmuje wykorzystanie trenerów zadań, jest uznawane za narzędzie do zdobywania technicznych umiejętności proceduralnych poprzez powtarzanie i ćwiczenie procedury klinicznej w bezpiecznym, bezstresowym środowisku, przed ostatecznym wykonaniem procedury na pacjentach2,4,5.
Zrozumiałe więc, że szkolenie symulacyjne w środowiskach edukacji medycznej stało się powszechnie akceptowane i wydaje się być podstawą, pomimo niedostatku danych dotyczących jakiegokolwiek wpływu na wyniki pacjentów6,7. Ponadto ostatnie publikacje pokazują, że symulacja poprawia wydajność zespołu i wyniki pacjentów w wyniku poprawy dynamiki zespołu i podejmowania decyzji. Mimo to niewiele jest danych sugerujących, że symulacja skraca czas lub zwiększa wskaźnik powodzenia wykonywania krytycznych, ratujących życie procedur8,9, co sugeruje, że symulacja jest złożona i wieloaspektowa w edukacji pracowników służby zdrowia. U pacjentów, u których standardowy dostęp dożylny nie jest możliwy lub wskazany, można zastosować umieszczenie linii IO w celu szybkiego uzyskania dostępu naczyniowego, wymagając minimalnych umiejętności. Terminowe i pomyślne wykonanie tej procedury ma kluczowe znaczenie, szczególnie w środowisku okołooperacyjnym lub scenariuszu urazowym10,11,12. Ponieważ założenie linii IO jest rzadko wykonywaną procedurą w obszarze okołooperacyjnym i może być zabiegiem ratującym życie, szkolenie w środowisku nieklinicznym ma kluczowe znaczenie. Anatomicznie dokładny trenażer zadań specyficzny dla rozmieszczenia linii IO jest idealnym narzędziem oferującym przewidywalną częstotliwość treningu i rozwój umiejętności dla tej procedury.
Chociaż powszechnie używane, obecnie dostępne komercyjne trenażery zadań mają kilka istotnych wad. Po pierwsze, trenażery zadaniowe, które pozwalają na wielokrotne próby zabiegu, są kosztowne, nie tylko ze względu na początkowy zakup trenażera zadań, ale także na uzupełnienie wymiennych części, takich jak silikonowe plastry na skórę. Rezultatem są często rzadko wymieniane części, pozostawiając wyraźne punkty orientacyjne, które zapewniają uczestnikowi szkolenia nieoptymalne doświadczenie treningowe; Pacjenci nie będą przychodzić z góry oznaczeni miejscami, w których należy wykonać zabieg. Inną wadą jest to, że wysoki koszt tradycyjnych trenażerów zadań może skutkować ograniczonym dostępem użytkowników, gdy urządzenia są "zamknięte" w chronionych miejscach przechowywania, aby zapobiec utracie lub uszkodzeniu urządzeń. W rezultacie wymaga to bardziej rygorystycznego i mniej dostępnego zaplanowanego czasu na ćwiczenia, ograniczenie ich użycia z pewnością może utrudnić nieplanowany trening. Wreszcie, większość trenerów jest uważana za mało wiernych5,13,14 i używają tylko reprezentatywnej anatomii, co może prowadzić do niewłaściwego rozwoju umiejętności psychomotorycznych lub blizn treningowych. Trenerzy o niskiej wierności sprawiają również, że dokładna ocena nabywania, opanowania i degradacji umiejętności jest bardzo trudna, ponieważ trening na urządzeniu o niskiej wierności może nie naśladować odpowiednio rzeczywistej procedury.
Anatomia reprezentatywna również utrudnia właściwą ocenę nabywania i opanowania umiejętności psychomotorycznych. Co więcej, ocena transferu umiejętności psychomotorycznych między symulowanymi środowiskami medycznymi a opieką nad pacjentem staje się prawie niemożliwa, jeśli niektóre umiejętności psychomotoryczne nie znajdują odzwierciedlenia w zadaniu klinicznym. Prowadzi to do zapobieżenia konsensusowi co do zdolności symulacji medycznej i szkolenia do wpływania na wyniki pacjentów. Aby sprostać wyzwaniom związanym z kosztami, dokładnością anatomiczną i dostępem, opracowaliśmy tani trenażer zadań IO o wysokiej wierności. Trenażer zadań został zaprojektowany na podstawie rzeczywistego skanu tomografii komputerowej pacjenta, co skutkuje dokładną anatomią (Rysunek 1). Użyte materiały są wszechobecne i łatwe do uzyskania, a komponenty są stosunkowo łatwe do odzyskania. W porównaniu z wieloma innymi dostępnymi na rynku trenażerami, skromny koszt opisanego tutaj projektu trenażera zadaniowego radykalnie zmniejsza chęć izolacji trenażerów w mniej dostępnym, chronionym miejscu i umożliwia wielokrotne powtórzenia bez wiodących punktów orientacyjnych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
UWAGA: Komisja Przeglądu Instytucjonalnego Centrum Medycznego Uniwersytetu Nebraska ustaliła, że nasze badanie nie stanowiło badania z udziałem ludzi. Lokalny IRB uzyskał aprobatę etyczną i zrzeczenie się świadomej zgody. Pełna anonimizacja danych obrazowych została przeprowadzona przed analizą zgodnie z protokołem deidentyfikacji szpitala.
1. Dane
- Uzyskaj tomografię komputerową utrwalającą anatomię będącą przedmiotem zainteresowania dla planowanego trenera zadań. Należy uważać, aby wziąć pod uwagę ograniczenia objętości roboczej używanej drukarki 3D i wymagane punkty orientacyjne dla kroków proceduralnych.
- Jeśli skan jest uzyskiwany w formacie DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), przekonwertuj go na format Neuroimaging Informatics Technology Initiative (NiFTi)15 (.nii).
2. Segmentacja
- Użyj oprogramowania 3D Slicer (http://www.slicer.org), aby podzielić obrazy CT na segmenty. Zaimportuj plik NIfTi z kroku 1.2 do fragmentatora 3D.
- Wybierz moduł Edytor segmentów, aby wygenerować segmenty potrzebne do modelowania trenera.
- Dodaj jeden segment dla 1) Komponenty kościane i tkankowe trenażera zadań.
UWAGA: Opracowanie niektórych trenażerów, takich jak te używane do treningu zakładania rurki do klatki piersiowej, może wymagać dodatkowych segmentów. - Wybierz segment 1) Kość. Korzystając z efektu progu, zmieniaj zakres intensywności, aż zdefiniowany zakres "okna" zidentyfikuje interesujący Cię składnik kości.
UWAGA: W przypadku segmentów kości zwykle zakres wynosi od 100 do 175 HU (jednostek Hounsfielda) do dostępnej wartości maksymalnej oraz dla tkanki, która zwykle wynosi -256 HU do dostępnego maksimum. - Użyj funkcji Próg, aby podświetlić 1) Komponent kostny i zastosuj go do skanowania za pomocą polecenia Zastosuj.
- Użyj funkcji Nożyczki, aby usunąć wszelkie obszary skanowania, które nie są potrzebne do utworzenia trenera zadań. Należy zachować ostrożność, aby upewnić się, że przestrzeń szpiku kostnego pozostaje pusta dla trenerów IO.
UWAGA: Ten krok jest pierwszym zmniejszeniem interesującego nas segmentu do pożądanych wymiarów trenażera. W tym miejscu należy wziąć pod uwagę ograniczenia objętości kompilacji drukarki 3D, która ma być używana; Segment ten może jednak zostać jeszcze bardziej zmniejszony w sekcji 3.
- Dodaj jeden segment dla 1) Komponenty kościane i tkankowe trenażera zadań.
- Powtórz kroki 2.2.1-2.2.4 dla 2) Składnik tkankowy.
- Korzystając z modułu Segmentacje, wyeksportuj każdy komponent jako plik STL.
3. 3D Modelowanie
- Użyj AutoDesk Meshmixer, aby jeszcze bardziej przyciąć segmenty 3D i zmniejszyć rozdzielczość każdego segmentu pod względem liczby elementów geometrycznych, aby uzyskać optymalną wydajność w Fusion360.
- Upewnij się, że zaimportowane pliki STL mają prawidłową orientację normalną trójkąta. Upewnij się, że normalne każdego trójkąta wskazują w kierunku zewnętrznej powierzchni siatki. Jeśli orientacja trójkąta jest nieprawidłowa, odwróć trójkąt normalnie, wykonując polecenie Wybierz | Modyfikacja | Wybierz opcję Wszystkie, a następnie wybierz punkt menu Select | Edycja | Funkcja Flip Normals.
- Wyeliminuj niechciane struktury (np. niechciane segmenty tkanki lub układu krwionośnego uchwycone przez tomografię komputerową z powodu użycia kontrastu) importowanych segmentów STL i udoskonal modele potrzebne do stworzenia trenera zadań. Aby udoskonalić model, usuwając niechciane struktury w segmentach, które mogły przypadkowo znaleźć się w zakresie progowym eksportowanego segmentu, użyj operacji Wybierz, wybierz trójkąty na niepożądanych strukturach, a następnie Edytuj | Odrzucić.
- Zgodnie z wersją 3.1.2 użyj polecenia Edytuj | Narzędzie Plane Cut do przycinania modelu tak, aby zmieścił się w granicach objętości kompilacji drukarki 3D. Aby zmniejszyć obciążenie obliczeniowe związane z nadmierną rozdzielczością geometryczną, zmniejsz liczbę trójkątów używanych do definiowania modelu, aby umożliwić optymalną wydajność w Fusion360. Kliknij Wybierz, kliknij dwukrotnie w dowolnym miejscu siatki, aby zaznaczyć całą siatkę, a następnie Edytuj | Zmniejszyć. W przypadku celu redukcji zmniejsz budżet do trójkąta poniżej około 10 000 twarzy.
UWAGA: Drukarka używana obecnie przez autorów ma maksymalną objętość roboczą 250 x 210 x 210 mm; W ten sposób model został przycięty do maksymalnej długości długiej osi 220-230 mm, aby umożliwić zmieszczenie formy w objętości roboczej drukarki. Objętość konstrukcyjna drukarki powinna dyktować długość długiej osi, skracając model o około 20-30 mm. Geometrię można łatwo zredukować do ~10 tys. trójkątów bez utraty klinicznie istotnych szczegółów, aby opracować trenażery zadań o wysokiej wierności. - Wyeliminuj lub zmniejsz i nierówności powierzchni za pomocą narzędzia Wybierz. Po wybraniu trójkątów siatki wokół defektu należy użyć polecenia Wybierz | Edycja| Wymazywanie i wypełnianie w celu poprawy i nierówności powierzchni. Eksportuj i zapisz gotowe modele za pomocą typu pliku STL.
UWAGA: Zewnętrzna powierzchnia kości docelowej dla trenażerów zadań linii międzykostnej wymaga całkowitego zamknięcia; W przeciwnym razie stopione podłoże tkankowe dostanie się do przestrzeni szpikowej i pogorszy wydajność trenera zadań.
- Użyj AutoDesk Fusion360 i zaimportuj modele kości i tkanek, dodając plik . STL do przestrzeni roboczej jako siatki za pomocą polecenia Wstaw | Wstaw siatkę, polecenie.
- Przekształć zaimportowane siatki w bryły BRep, wyłączając oś czasu Fusion360 i zmniejszając liczbę trójkątów w siatce docelowej do <10 000.Wybierz zaimportowaną bryłę siatki i kliknij prawym przyciskiem myszy. Wybierz opcję Siatka do BRep. Po przekształceniu siatek w bryły BReps wznów oś czasu Fusion360.
- Zmodyfikuj bryłę, aby utworzyć formę trenera zadań, dzieląc prostokątną bryłę wzdłuż długiej osi tkanki BRep.
UWAGA: Forma jest tworzona wokół bryły tkanki za pomocą funkcji szkicu w celu zbudowania sześcianu lub prostokątnej bryły, która obejmuje bryłę tkanki. Rozmiar formy należy zmodyfikować, aby spełnić maksymalną objętość konstrukcyjną wybranej drukarki 3D. Ponieważ forma jest podzielona na dwie części, najdłuższy wydrukowany wymiar może nie być największym wymiarem końcowej formy podczas ich łączenia. - Wybierz 2-3 lokalizacje kołków podporowych i umieść wstępnie zaprojektowane komponenty grupy montażowej, aby zamocować kości trenera zadań. Upewnij się, że miejsca wybrane dla kołków podporowych mają obszerną strukturę podporową w kości wokół łba kołka.
UWAGA: Kość wokół wybranej główki sworznia nie musi być idealnie jednolita, ponieważ grupa montażowa zawiera również solidną cylindryczną konstrukcję nośną, która zostanie połączona z kością. Struktura ta odpowiednio podtrzymuje główkę szpilki i zachowuje prawidłowe anatomiczne ułożenie kości w podłożu tkankowym. - Zaimportuj i umieść czop kostny w otwartej przestrzeni szpiku kostnego BRep, aby zapobiec przedostawaniu się pożywek tkankowych do przestrzeni szpiku kostnego i zapobiec odpływowi symulowanego szpiku kostnego.
- Wygeneruj otwór (zwykle o średnicy 4-6 cm) przez formy w przestrzeni reprezentowanej przez ciało stałe Tissue BRep, aby umożliwić wlanie płynnego podłoża tkankowego do formy.
- Po umieszczeniu komponentów wstępnie zaprojektowanych grup zespołów w celu zamocowania kości w przestrzeni, należy wykonać funkcje logiczne Łączenie, aby dodać lub wyciąć różne grupy zespołów w modelach.
- Wykonaj odbicie lustrzane obiektów przed krokiem 3.2.6, aby wykonać trenażer zadań dla strony ipsilateralnej. Powtórz kroki 3.2.3-3.2.5 przed 3.2.6.
- Eksportuj końcowe komponenty do druku. Wybierz żądaną treść w obszarze roboczym i wygeneruj plik STL za pomocą prawego przycisku myszy | Zapisz jako plik STL.
4. 3D Drukowanie
- Korzystając z narzędzia Simplify 3D, umieść plik STL na stole drukarki 3D tak, aby program do krojenia mógł wygenerować GCODE wymagany do wydrukowania elementu. Wydrukuj komponenty za pomocą filamentu do drukarki 3D z kwasem polimlekowym (PLA) za pomocą dyszy 0,4 mm w temperaturze gorącego końca 210 °C. Upewnij się, że ustawienia wykorzystują 4 górną i dolną warstwę oraz 3 powłoki obwodowe.
- Ustaw kości pionowo, aby zminimalizować wymagany materiał podporowy w jamie szpiku. Drukowanie przy użyciu tratwy, warstwy o wysokości 0,2 mm, wypełnieniu 20% i pełnym materiale podporowym (ze stołu roboczego i wewnątrz wydruku). Podczas drukowania form do bibułek należy ustawić elementy formy tak, aby powierzchnia tkanki była skierowana do góry. Drukuj formy tkankowe bez tratwy, wysokość warstwy 0,3 mm, wypełnienie 15% i pełny materiał podporowy.
- Ułóż kołki nośne i inne elementy, aby zminimalizować materiał nośny - wydrukuj wszystkie części nośne szpilek z tratwą, wysokością warstwy 0,2 mm i wypełnieniem 20%. Drukuj elementy gwintowane bez materiału podporowego ze zmniejszoną prędkością, aby zmaksymalizować wierność struktur gwintów.
- Po wybraniu parametrów każdego komponentu przygotuj i wyeksportuj plik GCODE wygenerowany przez Simplify 3D na kartę SD. Korzystając z Prusa i3 MK3, wybierz zapisany plik GCODE z karty SD i wydrukuj za pomocą filamentu do drukarki 3D PLA o średnicy 1,75 mm.
5. Montaż
- Przygotować podłoże tkankowe.
UWAGA: Aktualny poziom opanowania umiejętności uczestnika może decydować o tym, czy wymagane jest nieprzezroczyste czy przezroczyste podłoże tkankowe. Przezroczyste podłoże pozwala uczestnikowi wizualnie śledzić swoje postępy podczas wprowadzania IO i łatwiej identyfikować kostne punkty orientacyjne, podczas gdy przezroczyste podłoże lepiej symuluje rzeczywiste doświadczenie kliniczne.- Odmierzyć następujące składniki, które mają być użyte do wytworzenia podłoża tkankowego, i odłożyć (ilości te mogą być skalowane w zależności od potrzeb) 260 g żelatyny bez dodatków smakowych; w razie potrzeby 140 g drobno zmielonego błonnika z łuski babki płesznik, o smaku pomarańczowym, bez cukru (pominąć ten krok, aby uzyskać przezroczyste podłoże); 42 g 4% w/v chlorheksydyny.
UWAGA: Włókno z łuski babki płesznik może być użyte do wytworzenia nieprzezroczystego podłoża. Składnik ten należy dodać natychmiast po żelatynie, jeśli pożądane jest nieprzezroczyste podłoże16. - Podgrzej 1000 ml wody (dopuszczalna jest możliwość korzystania z kranu) do temperatury 85 °C. Dodaj wodę do pojemnika do mieszania kilkakrotnie większego niż objętość składników, takiego jak wiadro o pojemności 18,9 l.
- Energicznie mieszając roztwór pożywki tkankowej, dodaj do wody żelatynę, błonnik z łuski babki płesznik i roztwór chlorheksydyny w kolejności i poczekaj przed dodaniem następnego składnika po dodaniu poprzedniego.
UWAGA: Nie dodawaj błonnika z łuski babki płesznik, jeśli robisz przezroczyste podłoże.
- Energicznie mieszając roztwór pożywki tkankowej, dodaj do wody żelatynę, błonnik z łuski babki płesznik i roztwór chlorheksydyny w kolejności i poczekaj przed dodaniem następnego składnika po dodaniu poprzedniego.
- Podgrzewać mieszaninę w łaźni wodnej o temperaturze 71 °C przez co najmniej 4 godziny, aby pęcherzyki mogły rozproszyć się z roztworu. Umieść pojemnik do mieszania bezpośrednio w gorącej łaźni wodnej lub przenieś mieszaninę do osobnego pojemnika, takiego jak plastikowe torby do przechowywania.
- Przygotuj podłoże tkankowe do wlania do zmontowanej formy. Upewnij się, że mieszanina jest jednorodna i płynna. Utrzymać temperaturę mieszaniny na poziomie 46 °C.
UWAGA: Jeśli podłoże tkankowe nie jest natychmiast potrzebne, można je przechowywać w temperaturze 4 °C lub -20 °C w pojemniku do przechowywania, aż będzie potrzebne.
- Odmierzyć następujące składniki, które mają być użyte do wytworzenia podłoża tkankowego, i odłożyć (ilości te mogą być skalowane w zależności od potrzeb) 260 g żelatyny bez dodatków smakowych; w razie potrzeby 140 g drobno zmielonego błonnika z łuski babki płesznik, o smaku pomarańczowym, bez cukru (pominąć ten krok, aby uzyskać przezroczyste podłoże); 42 g 4% w/v chlorheksydyny.
- Przygotować symulowany roztwór szpiku kostnego.
UWAGA: Symulowany roztwór szpiku kostnego można przygotować z wyprzedzeniem i przechowywać w przykrytym pojemniku w temperaturze pokojowej do czasu przygotowania do użycia.- Odmierz i dokładnie wymieszaj 100 g chłodnej wody (kran jest w porządku), 100 g żelu do ultradźwięków i 5 ml czerwonego barwnika spożywczego (opcjonalnie, używane w celu poprawy symulacji). Upewnij się, że produkt końcowy jest gęsty, ale wystarczająco płynny, aby można go było szybko przenieść.
- Przymocuj kość do dna formy i zmontuj formę.
- Spryskaj każdą stronę wewnętrznych powierzchni formy środkiem antyadhezyjnym na bazie silikonu, takim jak nieprzywierający spray do gotowania. Zabezpiecz kość za pomocą kołków podtrzymujących, aby utrzymać prawidłową pozycję w przestrzeni tkankowej. Przymocuj kości/szpilki do dna formy.
- Dopasuj górną część formy do dolnej części i zabezpiecz ze sobą dwie połówki formy. Sprawdź, czy czop kostny jest na swoim miejscu, aby zapobiec przedostawaniu się podłoża tkankowego do przestrzeni szpiku podczas nalewania.
- Ustaw formę tak, aby otwór był skierowany do góry i wlej podłoże tkankowe o temperaturze 46 °C do wnęki formy. Zaradzić wszelkim wyciekom podłoża tkankowego z formy za pomocą kanistra z odwróconym powietrzem do kurzu, bezpośrednio spryskując ciepłe podłoże tkankowe kanistrem, aby szybko je schłodzić. Przenieś napełnioną formę do lodówki o temperaturze 4 °C na co najmniej 6 godzin lub do momentu, gdy podłoże z bibułką stwardnieje.
- Zdemontuj formę i wyjmij trenażer zadań oraz kołki wsporcze. Usunąć czop kostny, wypełnić przestrzeń szpiku symulowanym "szpikiem kostnym" utworzonym w ppkt 5.2 i wymienić czop kostny. Umieść trenażery zadaniowe w plastikowej torbie do przechowywania i przechowuj zestaw w temperaturze 4 °C lub -20 °C, aż będzie potrzebny do treningu.
6. Szkolenie zadaniowe
- Wyjmij trenażer zadań z magazynu i pozwól mu osiągnąć temperaturę pokojową. Jeśli nie został jeszcze wprowadzony, dodaj symulowany materiał szpiku kostnego z kroku 5.2 zgodnie z instrukcją w 5.5.
UWAGA: Umożliwienie trenażerowi ogrzania się do temperatury pokojowej poprawia wrażenia z symulacji. - Przeprowadź szkolenie na trenerach zadaniowych. Poinstruuj uczestników, aby umieścili igły IO (Rysunek 2A) i odessali symulowany szpik kostny (Rysunek 2B) zgodnie ze zwykłymi krokami umieszczania linii IO.
- Po treningu zdemontuj trenażery zadaniowe, aby odzyskać tkankę, podłoże i kości.
UWAGA: Po manipulacji kości trenera IO będą miały otwory powstałe w wyniku włożenia kaniuli linii IO. Otwory te można wypełnić PLA za pomocą ręcznego pióra do drukarki 3D lub alternatywnie kości można wyrzucić. - Ponownie złożyć i ponownie wykorzystać odzyskane materiały do późniejszego szkolenia zgodnie z sekcją 5.Alternatywnie, stopić podłoże tkankowe, zregenerować zgodnie z 5.1.4 i przechowywać w temperaturze 4 °C lub -20 °C, jeśli nie jest to natychmiast potrzebne.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Zgodnie z protokołem, do modelowania trenera zadań wykorzystano tomografię komputerową (TK) zanonimizowanego pacjenta. Segmentacja obrazów TK została przeprowadzona przy użyciu oprogramowania 3D Slicer oraz Auto Meshmixer do modelowania 3D. Do druku 3D wykorzystano program 3D Simplify oraz drukarkę Prusa i3 MK3 (Rysunek 1). Następnie zmontowano wydrukowane w 3D elementy, przygotowano mieszaninę mediów tkankowych i wlano ją do zmontowanej formy trenera zadań. Po okresie szkolenia z wykorzysta...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W tym protokole szczegółowo opisujemy proces rozwoju trenera zadań 3D w celu wytrenowania rzadko wykonywanej i ratującej życie procedury umieszczania linii IO. Ten samodzielny protokół wykorzystuje druk 3D do wytworzenia większości struktur modelowych, podczas gdy pozostałe komponenty używane do montażu trenażera zadań to wszechobecne, łatwo dostępne i nietoksyczne materiały, które można odzyskać i ponownie wykorzystać. Trenażer zadań 3D jest tani i wymaga minimalnej wiedzy specjalistycznej do stworzenia i złożenia. Z po...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Finansowanie tego projektu pochodziło wyłącznie ze środków instytucji lub departamentu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Filament do drukarki 3D, kwas polimlekowy (PLA), 1,75 mm | N/A / Hatchbox | Podstawa do drukowania form 3D, struktur kostnych i sprzętu do kości / form | |
| Drukarka 3D, Original Prusa i3 MK3 | Prusa | Do drukowania form, struktur kostnych i do kości / elementów formy | |
| , 1/4", płaskie / z stożkowym lub okrągłym, różne długości | N/A | Osprzęt używany do trzymania połówek obudowy formy razem podczas odlewania | |
| Wiadro, 5 galonów, tworzywo sztuczne | Nie dotyczy | Do przechowywania pożywek tkankowych podczas przygotowywania podłoża | |
| chlorheksydyna, 4% roztwór z v | Dodatek animikrobiologiczny do wiertarki do pożywek tkankowych | ||
| , domowy uchwyt 3/8 ' | Nie | Do mieszania pożywek tkankowych podczas przygotowywania podłoża | |
| barwnik spożywczy, czerwony (opcjonalnie) | Nie dotyczy | Dodatek barwiący do symulowanej żelatyny szpiku | |
| kostnego, bezsmakowa | Knox | do | |
| nakrętek sześciokątnych podłoża tkankowego, 1/4" | Nie dotyczy | Osprzęt używany do trzymania połówek obudowy formy razem podczas odlewania | |
| Nieprzywierający spray do gotowania | Nie dotyczy | Plastikowe torby ze środkiem antyadhezyjnym do formy | |
| , ziplock | Ziplock | Do przechowywania podłoża tkankowego | |
| włókno z łuski babki płucnej, drobno zmielone, o smaku pomarańczowym, bez cukru (opcjonalnie) | Procter & Gamble | Metamucil | Nieprzezroczystość / Dodatek echogeniczności do mediów tkankowych |
| śrubokręt, płaski / Phillips (pasujący osprzęt śrubowy) | Nie dotyczy | Do dokręcania osprzętu obudowy formy | |
| silikonowa uszczelka korda, 3 mm, okrągła, różne długości | Nie dotyczy | Materiał uszczelniający do osłonek form | |
| klej w sprayu, Super 77 (opcjonalnie) | 3M | Środek stosowany w celu poprawy przyczepności łoża podczas drukowania 3D | |
| łopatka / pręt | Do mieszania pożywek tkankowych podczas przygotowywania pożywki | ||
| Indyk baster, gospodarstwo domowe, 60 mL | N/A | Do wstrzykiwania symulowanego szpiku kostnego do jamy szpiku kostnego | |
| Żel | Baza do symulowanej wody w szpiku kostnym | ||
| , kran | Stosowany zarówno w pożywkach tkankowych, jak i symulowanym szpiku kostnym |
Bibliografia
- Farrow, D. R. Reducing the risks of military aircrew training through simulation technology. Performance and Instruction. 21 (2), 13-18 (1982).
- Lateef, F. Simulation-based learning: Just like the real thing. Journal of Emergencies, Trauma, Shock. 3 (4), 348-352 (2010).
- Gaba, D. M. Crisis resource management and teamwork training in anaesthesia. British Journal of Anaesthesia. 105 (1), 3-6 (2010).
- Al-Elq, A. H. Simulation-based medical teaching and learning. Journal of Family & Community Medicine. 17 (1), 35-40 (2010).
- Hays, R. T., Singer, M. J. Simulation fidelity in training system design: Bridging the gap between reality and training. , Springer Science & Business Media. (2012).
- Green, M., Tariq, R., Green, P. Improving patient safety through simulation training in anesthesiology: Where are we. Anesthesiology Research and Practice. , 4237523(2016).
- Olympio, M. A. Simulation saves lives. American Society of Anesthesiologists Newsletter. , 15-19 (2001).
- Murphy, M., et al. Simulation-based multidisciplinary team training decreases time to critical operations for trauma patients. Injury. 49 (5), 953-958 (2018).
- Jensen, A. R., et al. Simulation-based training is associated with lower risk-adjusted mortality in ACS pediatric TQIP centers. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 87 (4), 841-848 (2019).
- Gupta, A., Peckler, B., Schoken, D. Introduction of hi-fidelity simulation techniques as an ideal teaching tool for upcoming emergency medicine and trauma residency programs in India. Journal of Emergencies, Trauma, and Shock. 1 (1), 15-18 (2008).
- Risser, D. T., et al. The potential for improved teamwork to reduce medical errors in the emergency department. Annals of Emergency Medicine. 34 (3), 373-383 (1999).
- Shapiro, M. J., et al. Simulation based teamwork training for emergency department staff: Does it improve clinical team performance when added to an existing didactic teamwork curriculum. Quality and Safety in Health Care. 13 (6), 417-421 (2004).
- Schebesta, K., et al. Degrees of reality: Airway anatomy of high-fidelity human patient simulators and airway trainers. Anesthesiology. 116 (6), 1204-1209 (2012).
- Crofts, J. F., et al. Training for shoulder dystocia: A trial of simulation using low-fidelity and high-fidelity mannequins. Obstetrics and Gynecology. 108 (6), 1477-1485 (2006).
- Cox, R. W., et al. A (sort of) new image data format standard: NiFTI-1. 10th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping. , 22(2004).
- Bude, R., Adler, R. An easily made, low-cost, tissue-like ultrasound phantom material. Journal of Clinical Ultrasound. 23 (4), 271-273 (1995).
- Fisher, J., et al. Clinical skills temporal degradation assessment in undergraduate medical education. Journal of Advances in Medical Education & Professionalism. 6 (1), 1-5 (2018).
- Buzink, S. N., Goossens, R. H., Schoon, E. J., de Ridder, H., Jakimowicz, J. J. Do basic psychomotor skills transfer between different image-based procedures. World Journal of Surgery. 34 (5), 933-940 (2010).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
