Name: Stworzenie wysokiej jakości, taniego trenera zadań do umieszczania linii doszpikowej za pomocą druku 3D (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-17T12:40:00.000+00:00
Duration: 11 min 45 s
Description: Poznaj metodę tworzenia wysokiej jakości trenerów zadań medycznych z danych CT przy użyciu druku 3D i odzyskiwalnych materiałów tkankowych. To podejście umożliwia realistyczny trening proceduralny przy niskich kosztach.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Finansowanie tego projektu pochodziło wyłącznie ze środków instytucji lub departamentu.

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
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>Jeśli skan jest uzyskiwany w formacie DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), przekonwertuj go na format Neuroimaging Informatics Technology Initiative (NiFTi)15 (.nii).</li>
</ol>
2. Segmentacja
<ol>
	<li>Użyj oprogramowania 3D Slicer (http://www.slicer.org), aby podzielić obrazy CT na segmenty. Zaimportuj plik NIfTi z kroku 1.2 do fragmentatora 3D.</li>
	<li>Wybierz moduł Edytor segmentów, aby wygenerować segmenty potrzebne do modelowania trenera.
	<ol>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>Użyj funkcji Próg, aby podświetlić 1) Komponent kostny i zastosuj go do skanowania za pomocą polecenia Zastosuj.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powtórz kroki 2.2.1-2.2.4 dla 2) Składnik tkankowy.</li>
	<li>Korzystając z modułu Segmentacje, wyeksportuj każdy komponent jako plik STL.</li>
</ol>
3. 3D Modelowanie
<ol>
	<li>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.
	<ol>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Użyj AutoDesk Fusion360 i zaimportuj modele kości i tkanek, dodając plik . STL do przestrzeni roboczej jako siatki za pomocą polecenia Wstaw | Wstaw siatkę, polecenie.
	<ol>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.
		<ol>
			<li>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.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Eksportuj końcowe komponenty do druku. Wybierz żądaną treść w obszarze roboczym i wygeneruj plik STL za pomocą prawego przycisku myszy | Zapisz jako plik STL.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 3D Drukowanie
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
5. Montaż
<ol>
	<li>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.
	<ol>
		<li>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.</li>
		<li>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.
		<ol>
			<li>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.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>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.
	<ol>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przymocuj kość do dna formy i zmontuj formę.
	<ol>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
6. Szkolenie zadaniowe
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>Przeprowadź szkolenie na trenerach zadaniowych. Poinstruuj uczestników, aby umieścili igły IO (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 2A) i odessali symulowany szpik kostny (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 2B) zgodnie ze zwykłymi krokami umieszczania linii IO.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>

<ol><li>Farrow, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reducing+the+risks+of+military+aircrew+training+through+simulation+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Performance+and+Instruction%22%5BJournal%5D)">Reducing the risks of military aircrew training through simulation technology.</a> Performance and Instruction. 21 (2), 13-18 (1982).</li>
<li>Lateef, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation-based+learning%3A+Just+like+the+real+thing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Emergencies%2C+Trauma%2C+Shock%22%5BJournal%5D)">Simulation-based learning: Just like the real thing.</a> Journal of Emergencies, Trauma, Shock. 3 (4), 348-352 (2010).</li>
<li>Gaba, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crisis+resource+management+and+teamwork+training+in+anaesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Crisis resource management and teamwork training in anaesthesia.</a> British Journal of Anaesthesia. 105 (1), 3-6 (2010).</li>
<li>Al-Elq, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation-based+medical+teaching+and+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Family+%26+Community+Medicine%22%5BJournal%5D)">Simulation-based medical teaching and learning.</a> Journal of Family & Community Medicine. 17 (1), 35-40 (2010).</li>
<li>Hays, R. T., Singer, M. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHays%2C+RT+%22Simulation+fidelity+in+training+system+design%3A+Bridging+the+gap+between+reality+and+training%22">Simulation fidelity in training system design: Bridging the gap between reality and training</a>. , Springer Science & Business Media. (2012).</li>
<li>Green, M., Tariq, R., Green, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+patient+safety+through+simulation+training+in+anesthesiology%3A+Where+are+we%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology+Research+and+Practice%22%5BJournal%5D)">Improving patient safety through simulation training in anesthesiology: Where are we.</a> Anesthesiology Research and Practice. , 4237523(2016).</li>
<li>Olympio, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+saves+lives%5BTitle%5D)+AND+%22American+Society+of+Anesthesiologists+Newsletter%22%5BJournal%5D)">Simulation saves lives.</a> American Society of Anesthesiologists Newsletter. , 15-19 (2001).</li>
<li>Murphy, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation-based+multidisciplinary+team+training+decreases+time+to+critical+operations+for+trauma+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Simulation-based multidisciplinary team training decreases time to critical operations for trauma patients.</a> Injury. 49 (5), 953-958 (2018).</li>
<li>Jensen, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation-based+training+is+associated+with+lower+risk-adjusted+mortality+in+ACS+pediatric+TQIP+centers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Trauma+and+Acute+Care+Surgery%22%5BJournal%5D)">Simulation-based training is associated with lower risk-adjusted mortality in ACS pediatric TQIP centers.</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 87 (4), 841-848 (2019).</li>
<li>Gupta, A., Peckler, B., Schoken, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introduction+of+hi-fidelity+simulation+techniques+as+an+ideal+teaching+tool+for+upcoming+emergency+medicine+and+trauma+residency+programs+in+India%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Emergencies%2C+Trauma%2C+and+Shock%22%5BJournal%5D)">Introduction of hi-fidelity simulation techniques as an ideal teaching tool for upcoming emergency medicine and trauma residency programs in India.</a> Journal of Emergencies, Trauma, and Shock. 1 (1), 15-18 (2008).</li>
<li>Risser, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potential+for+improved+teamwork+to+reduce+medical+errors+in+the+emergency+department%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Emergency+Medicine%22%5BJournal%5D)">The potential for improved teamwork to reduce medical errors in the emergency department.</a> Annals of Emergency Medicine. 34 (3), 373-383 (1999).</li>
<li>Shapiro, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+based+teamwork+training+for+emergency+department+staff%3A+Does+it+improve+clinical+team+performance+when+added+to+an+existing+didactic+teamwork+curriculum%5BTitle%5D)+AND+%22Quality+and+Safety+in+Health+Care%22%5BJournal%5D)">Simulation based teamwork training for emergency department staff: Does it improve clinical team performance when added to an existing didactic teamwork curriculum.</a> Quality and Safety in Health Care. 13 (6), 417-421 (2004).</li>
<li>Schebesta, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Degrees+of+reality%3A+Airway+anatomy+of+high-fidelity+human+patient+simulators+and+airway+trainers%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Degrees of reality: Airway anatomy of high-fidelity human patient simulators and airway trainers.</a> Anesthesiology. 116 (6), 1204-1209 (2012).</li>
<li>Crofts, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Training+for+shoulder+dystocia%3A+A+trial+of+simulation+using+low-fidelity+and+high-fidelity+mannequins%5BTitle%5D)+AND+%22Obstetrics+and+Gynecology%22%5BJournal%5D)">Training for shoulder dystocia: A trial of simulation using low-fidelity and high-fidelity mannequins.</a> Obstetrics and Gynecology. 108 (6), 1477-1485 (2006).</li>
<li>Cox, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+%28sort+of%29+new+image+data+format+standard%3A+NiFTI-1%5BTitle%5D)+AND+%2210th+Annual+Meeting+of+the+Organization+for+Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">A (sort of) new image data format standard: NiFTI-1.</a> 10th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping. , 22(2004).</li>
<li>Bude, R., Adler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+easily+made%2C+low-cost%2C+tissue-like+ultrasound+phantom+material%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">An easily made, low-cost, tissue-like ultrasound phantom material.</a> Journal of Clinical Ultrasound. 23 (4), 271-273 (1995).</li>
<li>Fisher, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+skills+temporal+degradation+assessment+in+undergraduate+medical+education%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Advances+in+Medical+Education+%26+Professionalism%22%5BJournal%5D)">Clinical skills temporal degradation assessment in undergraduate medical education.</a> Journal of Advances in Medical Education & Professionalism. 6 (1), 1-5 (2018).</li>
<li>Buzink, S. N., Goossens, R. H., Schoon, E. J., de Ridder, H., Jakimowicz, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+basic+psychomotor+skills+transfer+between+different+image-based+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Do basic psychomotor skills transfer between different image-based procedures.</a> World Journal of Surgery. 34 (5), 933-940 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

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...

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 (<silna klasa = "xfig" >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.

<table><tbody><tr><td>Filament do drukarki 3D, kwas polimlekowy (PLA), 1,75 mm</td><td>N/A / Hatchbox</td><td></td><td>Podstawa do drukowania form 3D, struktur kostnych i sprzętu do kości / form</td></tr><tr><td>Drukarka 3D, Original Prusa i3 MK3</td><td>Prusa</td><td></td><td>Do drukowania form, struktur kostnych i do kości / elementów formy</td></tr><tr><td>, 1/4", płaskie / z stożkowym lub okrągłym, różne długości</td><td>N/A</td><td></td><td>Osprzęt używany do trzymania połówek obudowy formy razem podczas odlewania</td></tr><tr><td>Wiadro, 5 galonów, tworzywo sztuczne</td><td>Nie dotyczy</td><td></td><td>Do przechowywania pożywek tkankowych podczas przygotowywania podłoża</td></tr><tr><td>chlorheksydyna, 4% roztwór z v</td><td></td><td></td><td>Dodatek animikrobiologiczny do wiertarki do pożywek tkankowych</td></tr><tr><td>, domowy uchwyt 3/8 '</td><td>Nie</td><td></td> dotyczy <td>Do mieszania pożywek tkankowych podczas przygotowywania podłoża</td></tr><tr><td>barwnik spożywczy, czerwony (opcjonalnie)</td> <td>Nie dotyczy</td><td></td><td>Dodatek barwiący do symulowanej żelatyny szpiku</td></tr><tr><td>kostnego, bezsmakowa</td> baza <td>Knox</td><td></td><td>do</td></tr><tr><td>nakrętek sześciokątnych podłoża tkankowego, 1/4"</td><td></td><td>Nie dotyczy</td><td>Osprzęt używany do trzymania połówek obudowy formy razem podczas odlewania</td></tr><tr><td>Nieprzywierający spray do gotowania</td><td>Nie dotyczy</td><td></td><td>Plastikowe torby ze środkiem antyadhezyjnym do formy</td></tr><tr><td>, ziplock</td><td>Ziplock</td><td></td><td>Do przechowywania podłoża tkankowego</td></tr><tr><td>włókno z łuski babki płucnej, drobno zmielone, o smaku pomarańczowym, bez cukru (opcjonalnie)</td> <td>Procter & Gamble</td><td>Metamucil</td><td>Nieprzezroczystość / Dodatek echogeniczności do mediów tkankowych</td></tr><tr><td>śrubokręt, płaski / Phillips (pasujący osprzęt śrubowy)</td><td>Nie dotyczy</td><td></td><td>Do dokręcania osprzętu obudowy formy</td></tr><tr><td>silikonowa uszczelka korda, 3 mm, okrągła, różne długości</td><td>Nie dotyczy</td><td></td><td>Materiał uszczelniający do osłonek form</td></tr><tr><td>klej w sprayu, Super 77 (opcjonalnie)</td><td>3M</td><td></td><td>Środek stosowany w celu poprawy przyczepności łoża podczas drukowania 3D</td></tr><tr><td>łopatka / pręt</td><td></td><td></td> mieszający <td>Do mieszania pożywek tkankowych podczas przygotowywania pożywki</td></tr><tr><td>Indyk baster, gospodarstwo domowe, 60 mL</td><td>N/A</td><td></td><td>Do wstrzykiwania symulowanego szpiku kostnego do jamy szpiku kostnego</td></tr><tr><td>Żel</td><td></td><td></td> ultrasonograficzny <td>Baza do symulowanej wody w szpiku kostnym</td></tr><tr><td>, kran</td><td></td><td></td><td>Stosowany zarówno w pożywkach tkankowych, jak i symulowanym szpiku kostnym</td></tr></tbody></table>

stworzenie wysokiej jakości, taniego trenera zadań do umieszczania linii doszpikowej za pomocą druku 3d

Creation of a High-Fidelity, Low-Cost, Intraosseous Line Placement Task Trainer via 3D Printing

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.

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...

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.

Stworzenie wysokiej jakości, taniego trenera zadań do umieszczania linii doszpikowej za pomocą druku 3D

The description of procedural task trainers includes their use as a training tool to hone technical skills through repetition and rehearsal of procedures ...

Tutaj stworzyliśmy wysokiej jakości wydrukowany w 3D trenażer zadaniowy pochodzący ze skanów CT normalnej anatomii człowieka Trenerzy zadań stworzeni przy użyciu tego protokołu pomagają w wykonywaniu wszystkich krytycznych aspektów wybranego zadania lub procedury, za pomocą tego protokołu można tworzyć różne anatomicznie poprawne modele. Ważne jest, aby znaleźć tomografię komputerową zawierającą pożądany przekrój anatomiczny dla tworzonego przez nas modelu, w ramach procesu stosowanego do przekształcania skanów anatomicznych w modele 3D ważne jest, aby zamknąć naturalne otwory w kości, aby stworzyć produkt końcowy, który pozwala na dodanie cech utrzymujących kość we właściwej orientacji i zapewniających miejsce na symulowany szpik. Aby rozpocząć, potwierdź poprawną orientację normalną trójkąta importowanych plików SDL, jeśli orientacja trójkąta jest nieprawidłowa, odwróć trójkąt normalnie, klikając wybierz, modyfikuj i zaznacz wszystko.Następnie kliknij wybierz, a następnie edytuj i odwróć modele, aby wyeliminować niechciane struktury i udoskonalić modele, aby utworzyć trenera zadań, kliknij wybierz, a następnie wybierz trójkąty na niepożądanych strukturach i kliknij edytuj i odrzuć. Wybierz narzędzie do edycji i karty płaszczyzny, aby przyciąć model tak, aby zmieścił się w granicach objętości kompilacji drukarki 3D. Zmniejsz obciążenie obliczeniowe, klikając opcję Wybierz i klikając dwukrotnie w dowolnym miejscu siatki, aby zaznaczyć całą siatkę, a następnie wybierz opcję edytuj i zmniejsz.Aby zmniejszyć wartość docelową, zmniejsz budżet trójkąta poniżej około 10 000 ścian. Po wybraniu trójkątów siatki wokół defektu kliknij przycisk wybierz, a następnie wybierz opcję edytuj oraz usuń i wypełnij, aby poprawić otwory i nierówności powierzchni. Wyeksportuj i zapisz gotowe modele przy użyciu typu pliku SDL, otwórz oprogramowanie Autodesk Fusion 360, wybierz polecenie wstaw, a następnie wstaw siatkę, aby zaimportować pliki SDL modeli kości i tkanek w obszarze roboczym jako siatkę.W celu przekształcenia zaimportowanych siatek w bryły B-rep wyłączył oś czasu Fusion 360, zmniejsz liczbę trójkątów w siatce docelowej do mniej niż 10 000, wybierz importowaną bryłę siatki, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy, aby otworzyć menu i wybierz opcję zawijania siatki do B. Po przekształceniu siatek w bryły owijania B wznów oś czasu Fusion 360 i zmodyfikuj bryłę, aby utworzyć formę trenera zadania, dzieląc prostokątną bryłę wzdłuż długiej osi owijania tkanki B. Wybierz od dwóch do trzech miejsc na kołki podporowe i umieść wstępnie zaprojektowane komponenty grupy montażowej, aby zamocować kości trenera zadań, zaimportuj i umieść czop kostny w otwartej przestrzeni szpiku kości B powtórzenia, aby zapobiec przedostawaniu się pożywki tkankowej do przestrzeni szpiku kostnego i drenowaniu symulowanego szpiku kostnego.Wygeneruj otwór o długości od czterech do sześciu centymetrów przez formy w przestrzeni reprezentowanej przez tkankę B rep stały do wlewania płynnego podłoża tkankowego do formy, wykonaj lustro obiektów, aby wykonać zadanie trenera dla strony izobocznej. Gdy komponenty wstępnie zaprojektowanych grup montażowych zostaną ustawione tak, aby zamocować kości w przestrzeni, kliknij kruszec połączony, aby dodać lub wyciąć różne grupy zespołów w modelach. Wybierz żądaną bryłę w przestrzeni roboczej i kliknij prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Zapisz jako STL, aby wyeksportować końcowe komponenty do drukowania, umieść plik STL na łóżku drukarki 3D i ustaw kość w pionie.Do drukowania pełnego materiału nośnego użytkownika, warstwa dyszy o wysokości 0,4 milimetra na 0,2 milimetra z czterema górnymi i dolnymi warstwami, wypełnieniem trzech powłok obwodowych na poziomie 20% i temperaturą gorącego końca 210 stopni Celsjusza. Ustaw elementy formy powierzchnią tkanki skierowaną do góry i drukuj bez tratwy, ustaw wysokość warstwy na 0,3 milimetra wypełnienia na 15% i użyj pełnego materiału podporowego. Ułóż kołki nośne i inne komponenty, aby zminimalizować materiał podporowy, wydrukuj wszystkie części podporowe sworzni za pomocą tratwy i ustaw wysokość warstwy na 0,2 milimetra i wypełnienie na 20%Wydrukuj elementy gwintowane bez materiału podporowego ze zmniejszoną prędkością, po wybraniu parametrów każdego komponentu przygotuj i wyeksportuj plik kodu G wygenerowany przez oprogramowanie na kartę SD.Otwórz oprogramowanie drukarki 3D, wybierz zapisany plik kodu G z karty SD i 1,75 milimetra filamentu do drukarki 3D z kwasem polimlekowym do drukowania. Odmierz żelatynę, rzęskę, łuskę, włókno, roztwór chlorheksydyny i podchloryn sodu, aby przygotować podłoże tkankowe i odstawić, podgrzej jeden litr wody do 85 stopni Celsjusza. Dodać podgrzaną wodę do naczynia mieszającego kilkakrotnie większą niż objętość składników, energicznie potrząsając roztworem pożywki tkankowej, dodawać odmierzone składniki jeden po drugim.Podgrzej mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 71 stopni Celsjusza przez co najmniej cztery godziny w celu rozproszenia pęcherzyków, przygotuj symulowany roztwór szpiku kostnego, odmierzając 100 gramów zimnej wody, 100 gramów żelu ultradźwiękowego i pięć mililitrów czerwonego barwnika spożywczego, a następnie dokładnie wymieszaj składniki. Spryskaj wewnętrzne powierzchnie formy środkiem antyadhezyjnym na bazie silikonu, zabezpiecz kość za pomocą kołków podtrzymujących, aby utrzymać prawidłową pozycję w przestrzeni tkanki. Następnie przymocuj kość do dna formy i zmontuj formę, sprawdź położenie korka kostnego, aby zapobiec przedostawaniu się podłoża tkankowego do przestrzeni szpiku podczas nalewania.Ustaw formę otworem skierowanym do góry i wlej do wnęki formy ciepłe podłoże tkankowe o temperaturze 46 stopni Celsjusza. Zabezpiecz wszelkie wycieki pożywki z formy, spryskując ją odwróconym pojemnikiem do miotełki do kurzu, przenieś wypełnioną formę do czterech stopni Celsjusza na co najmniej sześć godzin lub do momentu, gdy podłoże tkankowe zostanie zetnięte. Zdemontuj formę i usuń trenażer zadaniowy i kołki podtrzymujące, usuń korek kostny, napełnij symulowany roztwór szpiku kostnego w przestrzeni szpiku i wymień czop kostny.Przechowuj trenażer zadań w plastikowej torbie w temperaturze czterech stopni Celsjusza lub minus 20 stopni Celsjusza do czasu użycia. Gdy trener zadaniowy osiągnie temperaturę pokojową, poinstruuj ćwiczących, aby umieścili igłę IO i zasysali symulowany roztwór szpiku kostnego. Następnie zdemontuj trenażery zadaniowe, aby odzyskać podłoże tkankowe i kości, zdemontuj trenażer zadaniowy i umieść żelatynę w pojemniku do przetopienia w celu dodatkowego użycia, model można zreformować, a żel po stopieniu można ponownie wykorzystać do stworzenia innego modelu.Protokół ten został wykorzystany do modelowania i drukowania trójwymiarowej formy tkankowej oraz struktur tkankowych otaczających element szkieletowy, przy użyciu tomografii komputerowej lewego stawu kolanowego pacjenta projektowana kość piszczelowa zaowocowała bardzo dokładną repliką po wydrukowaniu. Otwór wykonany w celu odsłonięcia jamy tkankowej ułatwił nalewanie podłoża tkankowego, forma została zaprojektowana z dwiema grupami montażowymi kołków podtrzymujących, które podtrzymują i zawieszają struktury kostne w jamie tkankowej. Trenażer zadań został dostosowany do potrzeb humorystycznych i piszczelowych przy użyciu nieprzezroczystego i przezroczystego podłoża tkankowego, które umożliwia różne poziomy wizualizacji struktur szkieletowych lub punktów orientacyjnych.Osiągnięto podobieństwo anatomiczne między danymi ze skanu CT wykorzystanymi do stworzenia trenera zadań a w pełni zmontowanymi trenerami zadań humorystycznych w odniesieniu do grubości kości, głębokości skóry i rowka ścięgna, czas i koszt wymagany do wydrukowania górnej części formy były najwyższe, a następnie spód formy, kości i sprzęt. Podczas drukowania form w 3D stwierdziliśmy, że ważne jest, aby używać mocnego kleju, aby zapobiec wypaczaniu się u podstawy. Kolejnym krytycznym aspektem jest użycie sprayu uwalniającego nakładanego na wewnętrzną obsługę formy przed dodaniem żelu.Zapobiega to przywieraniu żelu do materiału drukowanego w 3D. Trenerzy ci umożliwiają transfer umiejętności ze środowiska szkoleniowego do środowiska klinicznego ze względu na ich anatomiczne podobieństwo do pacjentów, powtarzanie pomaga uczniowi w wykonywaniu krytycznych kroków procedury.

creation-high-fidelity-low-cost-intraosseous-line-placement-task

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Korzystając z nowoczesnych technologii wytłaczania i drukowania tworzyw sztucznych, teraz można szybko i tanio produkować fizyczne modele danych z tomografii komputerowej wykonanej w laboratorium.  Trójwymiarowe drukowanie danych tomograficznych jest potężnym narzędziem do wizualizacji, badań i edukacji, do którego może teraz uzyskać dostęp społeczność zajmująca się obrazowaniem przedklinicznym.

Druk 3D przedklinicznych zestawów danych tomografii komputerowej rentgenowskiej

Ten protokół opisuje wykorzystanie planowania i drukowania 3D do rekonstrukcji wad kostnych. Używamy narzędzi do segmentacji do tworzenia modeli 3D, a następnie oprogramowania do projektowania 3D, aby stworzyć implanty dostosowane do potrzeb pacjenta do celów rekonstrukcyjnych równolegle z zabiegiem ablacyjnym lub jako drugi etap.

Planowanie 3D i drukowanie implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta w celu rekonstrukcji ubytków kostnych

W miarę rozwoju technologii i stawania się coraz bardziej przyjazną dla użytkownika, planowanie operacji oraz dostosowane do potrzeb pacjenta szablony chirurgiczne i płytki mocujące powinny być wykonywane przez chirurga. Przedstawiamy protokół planowania 3D ortognatycznych ruchów szkieletu oraz planowania 3D i drukowania płytek mocujących i szablonów chirurgicznych dostosowanych do potrzeb pacjenta.

Leczenie deformacji twarzy za pomocą planowania 3D i drukowania implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta

Tutaj prezentujemy rozwój symulowanej konfiguracji krążenia do oceny terapii multimodalnej, planowania przedinterwencyjnego i szkolenia lekarzy w zakresie anatomii układu sercowo-naczyniowego. Dzięki zastosowaniu skanów tomograficznych specyficznych dla pacjenta, ta konfiguracja jest idealna do podejść terapeutycznych, szkoleń i edukacji w zakresie medycyny zindywidualizowanej.

Opracowanie i ocena drukowanych w 3D fantomów sercowo-naczyniowych do planowania interwencyjnego i treningu

Modele dostosowane do potrzeb pacjenta zwiększają pewność siebie chirurga i współpracowników podczas opracowywania lub uczenia się planów chirurgicznych. Drukarki trójwymiarowe (3D) generują odpowiednie szczegóły do przygotowania chirurgicznego, ale nie są w stanie odtworzyć wierności dotykowej tkanek. Przedstawiono protokół szczegółowo opisujący tworzenie specyficznych dla pacjenta, silikonowych modeli serca, łączących precyzję druku 3D z symulowaną tkanką silikonową.

Tworzenie specyficznych dla pacjenta silikonowych modeli serca z zastosowaniami w planach przedoperacyjnych i szkoleniach praktycznych

Wykonano kompleksową rewizyjną endoprotezoplastykę stawu biodrowego przy użyciu specjalnie wykonanego implantu i technologii rzeczywistości mieszanej. Zgodnie z wiedzą autorów jest to pierwsze opisane w literaturze doniesienie o takim postępowaniu.<br...

Wykorzystanie rzeczywistości mieszanej w niestandardowej rewizyjnej endoprotezoplastyce stawu biodrowego: pierwszy opis przypadku

To badanie ma na celu stworzenie wydrukowanego w 3D modelu kręgu lędźwiowego specyficznego dla pacjenta, który zawiera zarówno modele kręgów, jak i nerwów rdzeniowych połączone z wysokorozdzielczą tomografią komputerową (HRCT) i danymi MRI-Dixon.

Druk 3D modelu specyficznego kręgu lędźwiowego pacjenta

Tutaj demonstrujemy projekt i tworzenie czterech niestandardowych fantomów ultrasonograficznych z żelatyny balistycznej do treningu znieczulenia regionalnego pod kontrolą USG. Zaprojektowaliśmy fantomy za pomocą oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo, użyliśmy modeli wydrukowanych w 3D do stworzenia form silikonowych, a następnie wlaliśmy do nich stopiony żel balistyczny, aby stworzyć niestandardowe warstwy tkanki.

Budowanie niedrogich, trwałych, średniej wierności fantomów z żelu balistycznego do treningu blokady nerwów pod kontrolą USG

Badanie to opisuje, w jaki sposób modele drukowane w 3D skutecznie przyspieszają tempo, w jakim zaawansowane umiejętności chirurgii laparoskopowej wykorzystywane w Fundoplikacji Nissen są opanowane przez rezydentów chirurgii podczas szkolenia rezydenckiego, zwiększając w ten sposób gotowość na przyszłość.

Wykorzystanie wydrukowanego w 3D laparoskopowego modelu fundoplikacji Nissena w celu skrócenia krzywej uczenia się rezydenta

Cholestaza jest stanem klinicznym często spotykanym zarówno w praktyce chirurgów, jak i gastroenterologów. Stworzenie odwracalnego modelu cholestazy u szczura może być trudne ze względu na niewielki rozmiar oraz specyficzną anatomię hepatopankreatobiliarnej tych zwierząt. Niniejszy artykuł wideo prezentuje sposób stworzenia odwracalnego modelu cholestazy.

Tworzenie odwracalnego modelu cholestazy u szczura

Poznaj metodę tworzenia wysokiej jakości trenerów zadań medycznych z danych CT przy użyciu druku 3D i odzyskiwalnych materiałów tkankowych. To podejście umożliwia realistyczny trening proceduralny przy niskich kosztach.

Stworzenie wysokiej jakości, taniego trenera zadań do umieszczania linii doszpikowej za pomocą druku 3D

Przeglądaj więcej filmów