Construindo Fantasmas de Gel Balístico Acessíveis, Duráveis e de Média Fidelidade para Treinamento de Bloqueio de Nervo Guiado por Ultrassom
9 de fevereiro de 2024
Aqui, demonstramos o design e a criação de quatro simuladores de ultrassom de gelatina balística personalizados para treinamento de anestesia regional guiada por ultrassom. Projetamos os fantasmas usando software de design auxiliado por computador, usamos modelos impressos em 3D para criar moldes de silicone e, em seguida, despejamos gel balístico derretido nos moldes para criar camadas de tecido personalizadas.
Por isso, aproveitamos a tecnologia mais recente, como design auxiliado por computador e impressão 3D, para criar treinadores de bloqueio de nervos personalizados, duráveis e guiados por ultrassom com materiais de custo relativamente baixo. Ao fazer isso, exploramos questões relacionadas à durabilidade e custo-benefício dos treinadores de bloqueio nervoso, maximizando a fidelidade e a acessibilidade desses treinadores. Atualmente, educadores médicos e centros de simulação devem pagar milhares de dólares por treinadores práticos de bloqueio de nervos ou economizar dinheiro usando materiais perecíveis que estragam rapidamente.
Nossos treinadores de bloqueio de nervos usam materiais acessíveis que duram de meses a anos, ao mesmo tempo em que simulam a anatomia com mais precisão do que outros simuladores de baixo custo. Outras tentativas de criar treinadores caseiros de bloqueio de nervos geralmente envolveram materiais perecíveis, como carne animal, que estraga rapidamente, ou gelatina caseira, que cria mofo em semanas, mesmo com refrigeração. Nossos treinadores duram anos com manutenção mínima e custam uma fração do preço dos treinadores comerciais.
Estamos trabalhando para desenvolver esses treinadores de bloqueio nervoso para uma variedade de outros procedimentos dentro da sala de cirurgia em uma sala de emergência. Além disso, estamos usando o rastreamento infravermelho em uma variedade de opções de software para registrar métricas sobre como os médicos realizam esses procedimentos, para que possamos analisar os resultados e tentar correlacioná-los com o desempenho clínico.
Visão Geral
Este estudo apresenta o desenvolvimento de fantasmas de gelatina balística personalizados para ultrassonografia, projetados para o treinamento em anestesia regional guiada por ultrassom. Utilizando tecnologias avançadas, como projeto assistido por computador e impressão 3D, os fantasmas oferecem uma alternativa econômica e durável aos simuladores tradicionais de bloqueio nervoso.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Educação Médica
- Treinamento em Simulação
- Tecnologia de Ultrassom
Antecedentes
- Os treinadores tradicionais de bloqueio nervoso são caros e frequentemente feitos de materiais perecíveis.
- Os simuladores de baixo custo existentes apresentam falta de durabilidade e fidelidade anatômica.
- Existe uma necessidade de ferramentas de treinamento acessíveis e duradouras na educação médica.
- Os treinadores caseiros anteriores possuem limitações significativas, como deterioração rápida.
Objetivo do Estudo
- Criar simuladores personalizados para bloqueio nervoso guiado por ultrassom duráveis e economicamente viáveis.
- Aprimorar a fidelidade e a acessibilidade das ferramentas de treinamento para educadores médicos.
- Explorar a durabilidade e a manutenção desses simuladores personalizados em comparação com as opções tradicionais.
Métodos Utilizados
- Utilização de software de design assistido por computador para o projeto do fantoma.
- Impressão 3D de modelos para criar moldes de silicone.
- Despejo de gel balístico derretido nos moldes para formar camadas de tecido.
- Avaliação da durabilidade e custo-efetividade dos simuladores.
Resultados Principais
- Os simuladores personalizados são feitos de materiais acessíveis que duram meses a anos.
- Eles simulam a anatomia com maior precisão do que outros simuladores de baixo custo.
- Esses simuladores requerem manutenção mínima em comparação com alternativas perecíveis.
- Custam significativamente menos do que os simuladores comerciais de bloqueio nervoso.
Conclusões
- Os fantomas desenvolvidos oferecem uma solução viável para o treinamento em anestesia guiada por ultrassom.
- Eles resolvem os problemas de custo e durabilidade em ferramentas de treinamento médico.
- Essa abordagem pode aprimorar a experiência de treinamento para profissionais da área médica.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Fantomas duráveis de gel balístico anatomicamente precisos permitem simulação escalonável e reprodutível de procedimentos de bloqueio nervoso guiados por ultrassom, reduzindo a dependência de modelos comerciais perecíveis ou onerosos. Esta abordagem favorece a avaliação padronizada de habilidades e o treinamento em ambientes de pesquisa translacional e desenvolvimento de dispositivos. O método aumenta a confiança preditiva na simulação de procedimentos, apoiando iniciativas de pesquisa e desenvolvimento e educação em nível corporativo.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite simulação controlada de interfaces teciduais para testes de hipóteses de dispositivos ou procedimentos.
- Apóia a redução de riscos mecanicistas ao fornecer modelos anatômicos reprodutíveis para avaliação iterativa.
- Facilita a validação funcional de estratégias de imagem e intervenção em um ambiente padronizado.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Fornece fantasmas validados e reutilizáveis para treinamento procedural consistente e fluxos de trabalho de testes de dispositivos.
- Permite a avaliação quantitativa da fidelidade da imagem e da precisão da intervenção entre diferentes lotes.
- Apoia a padronização de ensaios ao minimizar a variabilidade biológica e o risco de deterioração.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha planos teciduais simulados e ecogenicidade com características anatômicas clinicamente relevantes.
- Permite a continuidade da avaliação do dispositivo em bancada até a validação pré-clínica do procedimento.
- Reduz o risco de translação ao apoiar a implantação reprodutível e economicamente eficiente do modelo.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Esses fantasmas integram-se ao continuum de descoberta a pré-clínico ao fornecerem uma plataforma padronizada para simulação de procedimentos, prototipagem de dispositivos e validação de imagens.
- Biologia Descritiva: Apoia testes de hipóteses para interação dispositivo-tecido e viabilidade do procedimento.
- Triagem: Permite avaliação quantitativa e reprodutível de fluxos de trabalho de imagem e intervenção.
- Análise: Fornece resultados consistentes para comparação entre condições e avaliação de desempenho.
- Pesquisa Translacional: Conecta simulações laboratoriais e estudos pré-clínicos de procedimentos com fidelidade anatômica.
- Reutilização Corporativa: Oferece uma plataforma escalável e de baixo custo, adaptável a diversas necessidades de P&D de procedimentos e dispositivos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na simulação de procedimentos.
- Valor Operacional: Fornece modelos duráveis e reutilizáveis com manutenção mínima e alta reprodutibilidade.
- Valor Estratégico: Permite treinamento e avaliação de dispositivos escalonáveis e economicamente eficientes, apoiando decisões mais sólidas de prosseguir ou não prosseguir.
- Impacto no Portfólio: Facilita a priorização ajustada ao risco de programas de desenvolvimento de procedimentos e dispositivos.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em design CAD, impressão 3D e anatomia procedural.
- Exige acesso a impressoras 3D, materiais para moldagem em silicone e suprimentos de gel balístico.
- A padronização do projeto e montagem do fantasma é essencial para a reprodutibilidade entre equipes.
- A adaptação a novos alvos anatômicos pode exigir projeto e validação iterativos.
- A fidelidade e durabilidade do fantasma dependem da qualidade dos materiais e da precisão da montagem.
