Использование программного обеспечения для реконструкции трехмерной визуализации в качестве инструмента обучения венепункции черепной полой вены у хорька
15 июля 2025 г.
Мы предполагаем, что трехмерный программный инструмент виртуальной реконструктивной анатомии добавляет полезную дополнительную подготовку в обучении венепункции черепной вены хорька для стажеров медицины лабораторных животных.
[Инструктор] Использование программного обеспечения для реконструкции трехмерной визуализации в качестве инструмента для тренировки венепункции черепной полой вены у хорька. Протокол использования хорьков в этом исследовании был одобрен Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию Университета Джорджии. Все хорьки, включенные в это видео, были усыплены для венепункции. Венепункция является основной практикой в медицине лабораторных животных. В Фаре одним из наиболее распространенных мест для забора большого объема крови является черепная полая вена. Несмотря на то, что в целом этот подход относительно безопасен, этот метод требует обширной подготовки и знания анатомии грудной клетки. Мы предполагаем, что трехмерное программное обеспечение для реконструкции виртуальной анатомии может служить полезным учебным инструментом, помогающим узнать, как завершить этот подход. В частности, это программное обеспечение реконструирует снимки МРТ и КТ, а также трехмерные сканирования. Пользователь может учиться на этой платформе и взаимодействовать с несколькими функциями, встроенными в программу. Программа управляется с помощью стандартной компьютерной клавиатуры и мыши. Как только программа будет открыта с этим выбранным нужным сканом, добавьте к нему плоскость. С помощью колеса прокрутки мыши продвигайте плоскость от поверхностной к глубокой, пока не увидите черепную полую вену. Сделайте скриншот или запишите все эти шаги, как это было сделано в этом видео. Покажите изображения и видео группе стажеров и проконсультируйте их опытным ветеринарным врачом по лабораторным животным. Предоставляйте любые дополнительные материалы по своему усмотрению и внимательно выслушивайте вопросы. Подробно опишите процедуру, прежде чем они попробуют ее самостоятельно. Поместите хорька в спинное положение лежа с вытянутой головой и шеей. Как правило, необходим хотя бы один помощник, чтобы правильно удерживать животное. Хорьки могут быть в сознании, под действием седативных препаратов или под наркозом во время процедуры. Продезинфицируйте участок манубриума спиртом. Пальпируйте грудину. Нащупайте выемку между манубриумом и первым ребром с правой стороны животного. Вставьте иглу на уровне этой выемки, наклонив ее под углом от 30 до 45 градусов и направив в сторону противоположного бедра. Вставьте сбоку выемку и аспирируйте для забора крови. Оцените и запишите успешность обучаемого в достижении вертикального угла иглы, горизонтального угла иглы и пальпации манубриума. Задокументируйте, сколько обучающихся успешно сдали кровь, а также объем собранной крови. Изображения и видео с этой трехмерной платформы четко отображают анатомию грудной клетки хорька, включая черепную полую вену. В настоящей рукописи успешность подхода оценивалась на основе способности обучаемых правильно наклонять иглу и шприц, вводить иглу в нужном месте и собирать кровь из участка. Из пяти обучающихся 100% освоили вертикальный угол иглы, 80% освоили горизонтальный угол иглы, 100% правильно определили манубриум как ориентир для введения, а 40% успешно собрали кровь в течение двух попыток использования этого подхода. В настоящем исследовании слушателям в основном удалось продемонстрировать навыки, необходимые для выполнения пункции черепной полой вены у хорька. Мы считаем, что включение трехмерных изображений и видео в обучение помогло обучающимся овладеть многими навыками, необходимыми для этой техники венепункции.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании предлагается использовать программный инструмент для трехмерной виртуальной реконструкции анатомии с целью совершенствования обучения пункции передней полой вены у хорьков. Данный инструмент направлен на улучшение процесса обучения специалистов по лабораторной медицине путем предоставления интерактивных анатомических визуализаций.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Медицина лабораторных животных
- Ветеринарное обучение
- Трехмерная визуализация
Теоретические основы
- Венопункция является критически важным навыком в медицине лабораторных животных.
- Краниальная полая вена является распространенным местом забора крови у хорьков.
- Для освоения этой техники требуется длительное обучение.
- Трехмерная визуализация может помочь в понимании анатомии грудной клетки.
Цель исследования
- Оценить эффективность инструмента виртуальной анатомии в процессе обучения.
- Улучшить процесс обучения методам венепункции.
- Оценить успехи стажеров в освоении данной процедуры.
Используемые методы
- Использование программного обеспечения для трехмерной визуализации в целях анатомического обучения.
- Интерактивные возможности для изучения пользователями анатомических структур.
- Практические занятия под руководством опытных ветеринарных врачей.
- Оценка успеваемости стажеров на основе конкретных критериев.
Основные результаты
- 100% стажеров освоили вертикальный угол наклона иглы.
- 80% стажеров освоили горизонтальный угол наклона иглы.
- 100% правильно определили рукоятку грудины в качестве ориентира.
- 40% успешно произвели забор крови в течение двух попыток.
Выводы
- Инструмент трехмерной визуализации значительно способствовал обучению стажеров.
- Стажеры продемонстрировали высокий уровень освоения навыков.
- Внедрение технологий в процесс обучения может улучшить образовательные результаты.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Программное обеспечение для трехмерной реконструкции изображений расширяет возможности технического обучения сложным процедурам, обеспечивая интерактивную и пространственно точную анатомическую визуализацию. Эта функция способствует освоению навыков на ранних этапах и стандартизации работы на моделях лабораторных животных, что напрямую влияет на воспроизводимость и уверенность в выполнении процедур. Интеграция таких цифровых инструментов в рабочие процессы НИОКР позволяет снизить вариативность обучения и повысить готовность к последующим трансляционным исследованияниям.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Раннее обнаружение и валидация мишени
- Улучшает понимание анатомии, что критически важно для проведения точных процедур in vivo на доклинических моделях.
- Снижает неопределенность при выполнении процедур, обеспечивая более надежный отбор биологических образцов для валидации мишеней.
- Способствует быстрому повышению квалификации лабораторного персонала, сводя к минимуму технические риски на начальных этапах.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную подготовку животных моделей для единообразного сбора биообразцов.
- Поддерживает воспроизводимость результатов за счет обучения персонала определению анатомических ориентиров и правильной технике выполнения.
- Предоставляет визуальные критерии точности выполнения процедуры, что способствует повышению надежности анализа.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит процедуционное обучение в соответствие с соответствующими моделями заболеваний на животных, обеспечивая трансляционную преемственность.
- Повышает уверенность при сборе образцов, снижая вариабельность в последующих исследованиях биомаркеров.
- Поддерживает продвижение проекта с учетом рисков, обеспечивая техническую компетенцию в критически важных этапах доклинических рабочих процессов.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Данный цифровой обучающий инструмент предназначен для использования на стыке этапов раннего поиска и подготовки доклинических моделей, поддерживая как исследования на основе гипотез, так и стандартизированный сбор образцов.
- Открыточная биология: Улучшает проверку гипотез за счет обеспечения точного забора биообразцов из валидированных анатомических зон.
- Скрининг: Способствует воспроизводимости манипуляций с животными и проведения венопункции, что поддерживает разработку надежных методов анализа.
- Аналитика: Позволяет проводить количественную оценку успешности процедур, что необходимо для обучения и оптимизации процессов.
- Трансляционные исследования: Устраняет пробелы в обучении сложным процедурам на моделях соответствующих заболеваний, поддерживая согласованность биомаркеров.
- Корпоративное повторное использование: Предлагает масштабируемую, многократно используемую платформу для технического обучения нескольких групп и исследований.
Операционное и организационное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую достоверность и снижает техническую вариабельность в доклинических рабочих процессах.
- Операционная ценность: Стандартизирует обучение, улучшает воспроизводимость и ускоряет ввод в должность нового персонала.
- Стратегическая ценность: Способствует принятию более обоснованных решений о продолжении или прекращении исследований (go/no-go) за счет обеспечения технической готовности и снижения рисков на ранних стадиях.
- Влияние на портфель: Обеспечивает приоритизацию с учетом рисков за счет повышения согласованности процедур во всех исследованиях.
Особенности реализации
- Требуется доступ к программному обеспечению для 3D-визуализации и совместимым анатомическим наборам данных.
- От стажеров требуются базовые анатомические знания и цифровая грамотность.
- Рекомендуется межкомандная стандартизация протоколов обучения и критериев оценки.
- Может потребоваться адаптация для разных видов животных или модификаций процедур.
- Эффективность обучения зависит от качества данных визуализации и удобства использования программного обеспечения.
