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 ....
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 ....
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, Tra....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
