Anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli kullanılmak üzere yenidoğan hasta simülatörleri

Summary

Bu iletişim kuralı manyetik rezonans görüntüleme, 3D baskı ve enjeksiyon kalıplama bileşimi kullanarak işlevsel yapay yenidoğan kalp modelleri oluşturmak için bir yordam açıklanır. Bu modellerin entegre edilebilen fizyolojik ve anatomik araştırmalar yeni nesil Yenidoğan hasta simülatörleri ve bir araç olarak hazırlanmıştır.

Abstract

Yenidoğan hasta simülatörleri (NPS) tıbbi simülasyon eğitimi bağlamında kullanılan yapay hasta Suretler. Neonatologists ve hemşirelerin klinik müdahaleler gibi bradikardi veya kardiyak arrest durumunda hasta hayatta kalmasını sağlamak için göğüs sıkıştırma uygulama. Şu anda kullanılan simülatörleri düşük fiziksel aslına uygunluğunu vardır ve bu nedenle göğüs sıkıştırma yordamı nitel bilgi sağlayamaz. Bir anatomik olarak gerçekçi kalp modeli gelecekte simülatörleri kardiyak çıkış göğüs sıkıştırma sırasında oluşturulan algılanmasını sağlar katıştırma; Bu kan akımı oluşturulan miktarı ile ilgili olarak sıkıştırma etkisi anlayışı derinleştirmek bir çıkış parametresi klinisyenler sağlayabilir. Bu izleme elde önce bir anatomik olarak gerçekçi kalp modeli içeren oluşturulmalıdır: iki kulakçık, iki ventrikül, dört kalp kapakları, pulmoner damarlar ve arterler ve sistemik damarları ve arterler. Bu iletişim kuralı, manyetik rezonans görüntüleme (MRG), 3D baskı ve soğuk enjeksiyon şeklinde döküm bir birleşimini kullanarak böyle bir işlevsel yapay yenidoğan kalp model oluşturma yordamı açıklanmaktadır. Esnek 3D yazdırılan iç kalıpları içinde enjeksiyon kalıplama işlemi ile bu yöntemi kullanarak, bir anatomik olarak gerçekçi kalp modeli elde edilebilir.

Introduction

Her yıl milyonlarca ventilasyon yenidoğan yoğun bakım üniteleri (NICU) kazanmışlardır. NICUs, en acil sorunları hava yolu, solunum ve dolaşım (ABC) ile arasında bir ilişki ve göğüs sıkıştırma gibi müdahaleler gerektirir. NPS bir değerli öğretim ve eğitim aracı böyle müdahaleler uygulamaya sunuyoruz. Bazı olabilmesi için katıştırılmış sensörler performans derinlik ve göğüs sıkıştırma hızı için önerilen klinik yönergeleri¹ uygun olup olmadığını algılayabilir. Kurallara aderans hesaplamak ve performansını ölçmek için kullanılabilir ve bu bağlamda, böyle sanatın devlet NPS performans değerlendirilmesi için bir somut ve beyaz kutu ölçü olarak görüntülenebilir.

Önerilen kurallara aderans hasta Fizyoloji artırmayı amaçlamaktadır. Örneğin, kalp masajına yeterli kan akımı dolaşım sistemi oluşturma amacı ile teslim edilir. Geçerli yüksek sadakat (Örneğin, PremieAnne (Laerdal, Stavanger, Norveç) ve Paul (SIMCharacters, Viyana, Avusturya)), NPS için entegre bir kalp bulunmadığından eğitim sırasında kan akımı gibi fizyolojik parametrelerini ölçmek için herhangi bir sensörler içermez Bu fizyolojik parametre oluşturmak. Göğüs sıkıştırma geçerli NPS'de etkinliği bu nedenle fizyolojik bir düzeyde değerlendirilemez. Kalp masajına fizyolojik değerlendirilmesi etkinleştirmek olabilmesi için NPS entegre olmak anatomik olarak gerçekçi yapay bir kalbin var. Ayrıca, araştırma² fiziksel anatomik sadakat artış NPS fonksiyonel kalitesini bir artışa neden olabilir gösterir. Fiziksel olarak yüksek sadakat organ sistemine entegre eğitim fonksiyonel sadakat yararlanın ve fizyolojik performans değerlendirme etkinleştirmek.

NPS kalitesini önemli bir artış ile 3D baskı elde edilebilir. Tıpta, 3D görüntüleme ve yazdırma çoğunlukla cerrahi hazırlık ve implantlar^3,4,5oluşturulması için kullanılır. Örneğin, cerrahi simülasyon alanında, organları cerrahlar cerrahi işlemler⁶yapılması hakkında eğitmek için üretilmektedir. 3D baskı olanakları henüz kapsamlı NPS'de uygulanmadı. 3D görüntüleme ve 3D baskı ile birlikte fiziksel sadakat daha yüksek bir seviyeye ulaşmasını NPS için olasılığı açılır. Kalp gibi gelişmiş, esnek, yenidoğan organlarda çoğaltma teknikleri ve 3D yazdırma⁷için kullanılan malzemelerin hiç genişleyen yelpazesi nedeniyle mümkün olur.

Bu yazıda, fonksiyonel, yapay yenidoğan kalp bir MRI, 3D baskı ve soğuk enjeksiyon kullanarak oluşturmak için bir protokol ayrıntı. Bu kağıt kalp modelinde iki kulakçık, iki ventrikül, dört işlevsel Subaplar ve pulmoner ve sistemik atar ve toplar damarlardaki tüm döküm bir tek silikon üretilen içerir. Kalp modeli bir sıvıyla dolu, sensörler ile donatılmış ve çıkış parametresi jeneratör (yani, kan basıncı ya da kardiyak çıkış sırasında göğüs sıkıştırma ve Vana işlevselliği) kullanılıyor.

Protocol

Tüm kurumsal onayları önce hasta görüntüleme elde edilmiştir.

1. görüntü edinme ve segmentasyon

1. Bir kardiyolojik Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) biçiminde torasik MRI tarama elde etmek. Tarama ventrikül diyastolik kalp döngüsü aşamasında her dilim yakalamak veya torasik MRI otopsi alın.
   Not: Kalp kası, hem de kulakçık ve ventriküller, gözle görülür net bir tanımı esastır.
2. İşleme yazılımı kullanarak (bakınız Tablo reçetesi) alma torasik MRI DICOM dosyası. 'Maskeleri düzenleme' menü öğesini kullanarak, kalbi mevcut nerede her MRI dilim üzerinde kalp kası alanı seçin. Kulakçık ve ventriküller, bu durumda, de karşılanabilir.
3. Yeni bir kroki katman oluşturun ve ayrı ayrı iki kulakçık ve iki ventrikül seçimi kalp kası için aynı şekilde bölümlere ayırmak. Kulakçık ve ventrikül arasında ve ventrikül ve arterler arasında mevcut vanalar segment yapmak.
4. Kas render ve odalar ayrı 3D temsilcilikleri 'Calculate 3D' menüsünü kullanarak içine madde ve 'STL +' menü öğesini kullanarak en iyi çözünürlük ayarları kullanarak beş stereolitografi (.stl) dosyaları olarak dışa aktarın.
5. The.stl dosyaları CAD yazılımı yüklemek ( Tablo malzemelerigörmek). Örtüşen üçgenler ve kötü kenarları the.stl dosyaları onarmak için düzeltme Sihirbazı menü öğesini kullanın. The.stl dosyalarını yeniden kaydedin.
   Not: Kalbi MRI kullanılabilir durumdaysa, bu protokol için kullanılan kalp modeli kullanmayı düşünün. Bu dosyayı da ayrı kalp kapak modelleri içerir. Dosyaları indirmek için buraya tıklayınız.

2. işleme ve kalıp baskı

1. Kulakçık ve ventrikül kümesi bir bilgisayar destekli tasarım yazılımı yüklemek ( Tablo malzemelerigörmek). Dosyaları indirmek için buraya tıklayınız.
   1. Özgün MRI (Şekil 1) kullanarak aort, akciğer, mitral ve trikuspit kapakların konumu belirleyin.
2. Her vana pozitif ve negatif kalıp yarısı onların anılan sıraya göre konumunu kulakçık ve ventrikül için yüklü küme işlev 'bölümü Ekle' aktive geçerli dosyaya (Yukarıdaki linki elde edilen) Vana dosya sürükleyerek ekleyin. Yerleştirme konumunu Kulakçık veya ventrikül yüzeyinin konumunu tıklatılarak belirtilir.
   1. Pozitif ve negatif Vana kullanarak Bankası Yükselt ' Özellikler sekmesini > patron/taban Yükselt ' onların anılan sıraya göre odaları çıkıntı ve onların anılan sıraya göre odasına vana parçaları birleştirmek için.
      Not: Mitral kapak triküspid, aort, süre iki semilunar bölümden oluşur ve pulmoner vanalar üç oluşur.
3. 2.2. adımda açıklanan yordamı kullanarak ilgili ventrikül konumlarına pulmoner ve aort kapak dosyası ekleyin. Bu kapakların en baştan, 5 mm çapında iki kemer silindir yanında tıkırtı kroki ' skeç sekmesi > Daire ' kabataslak bir takip kemerli satırını kullanarak ' Özellikler sekmesini > patron/taban süpürme ' her iki dairesel silindir yüzeyler yatay konumu ulaşana kadar. Onların anılan sıraya göre ventrikül ve arterler için vana parçaları birleştirmek.
4. Her biri dört odalarının yanı sıra iki kemerli silindir tabanından tıklatarak 5 mm çapında dikey silindir çizmek ' skeç sekmesi > Daire ' madde ve onları 40 mm uzunluğunda tıklayarak Yükselt ' Özellikler sekmesini > patron/taban bükün ' madde. Onların kendi odasına çıkıntı her silindir izin.
   1. Altı iç parçalar kalıp montaj zaman konumlandırma chambers emin olmak için fark çentikler altı silindir (Şekil 2) semicircles silindir üzerine çizim ekleyin: tıklayın ' skeç sekmesi > Daire kroki ' menü öğesini ve kullanımı ' Özellik sekmesi > kesme/Yükselt ' farklı derinlik girintilerine oluşturmak için menü öğesi.
      1. Odalar ve katı beden odasının seçerek arterler ve sağ tıklatıp sonra çıkarma ayarı seçilebilir 'birleştirmek' işlev tuşuna basarak arter, onların şekillerden çıkartma. Bölümleri birleştirme değil. Tüm odalar ve damar ayrı olarak kaydedin.
5. Kalp kas modeli alın. Yeni bir taslak başlayan ve 'shift' tuşunu basılı tutarak tüm silindir temel çizimler seçerek altı silindirli temel çizimler ofset. O zaman, seçme ' skeç sekmesi > varlıklar menü öğesini dönüştürmek. Seçin ' skeç sekmesi > skeçler 2 mm tarafından Ofset için varlıkları menü öğesini ofset.
   1. Bükün ve tıklatarak bu çizimler birleştirme ' Özellikler sekmesini > Yükselt patron/bass menü öğesi ile kalp kas modeli; Kemer silindir için yineleyin. Tıklatarak bu silindir kalp kas modeli ile birleştirme ' Özellikler sekmesini > patron/bass menü öğesini yükselt.
      Not: kulakçık karşısında kalp kas modeli 2 mm mesafe (Şekil 1) olduğundan emin olun. Aksi takdirde duvar iç kalıpları kaldırırken rüptürü.
6. İlk başvuru düzlemi tıklatarak yerleştirerek aşağı altı silindir tabanı bir küp model ' Özellikler sekmesini > Referans Geometri > Uçak '. Bundan sonra tıklayın ' skeç sekmesi > Meydanı ' menü öğesini ve kroki bir uzunluk ve genişlik yani 4 mm kalp kas modeli en geniş bölümünü daha geniş bir kare.
   1. Bu aşağıya doğru 8 mm kalınlığında ile tıklayarak Yükselt ' Özellikler sekmesini > patron/taban Yükselt ' menü öğesinin ve bu 'parçaları birleştir' menü öğesini işaretleme altı silindir tabanına birleştirme. Dört bir yanına Bankası üzerinde aynı yöntemi kullanarak 4 mm küp ekleyin.
7. Kare Kaide bir kroki kullanarak, tüm kalp modeli kapak ve bu diğer tüm bölümleri çıkarmak için A'ya. Kalp modeli en geniş kısmında kalan dikdörtgenin üst kısmı bölün. Başvuru düzlemi istenilen yükseklik kullanmada birinci ' Özellikler sekmesini > Referans Geometri > uçak. Bundan sonra menü öğesini kullanmak ' Ekle > kalıpları > Böl ' üzerinde bölünmüş olan yer ve bölme gerektiren nesne almak yüzeye seçmek için.
   1. Artık dikdörtgen bölünmüş tekrar en uygun kalıp 2.7 dikey pozisyonda henüz adımda açıklanan aynı yöntemi kullanarak konumunu serbest bırakın. 4 mm küp yuva kalıp boyuna bölgelerinde bulunan kroki ve üst kapağı kullanarak köşeleri için 4 mm küpleri ekleyin ' skeç sekmesi > Meydanı ' ve ' Özellikler sekmesini > patron/taban Yükselt ' menü öğeleri.
8. Tüm dış kalıp modelinin üst kapsayan çapı 1 mm 50 daire kroki ve kesim bunlar aracılığıyla tüm dış kalıpları bükün. Ayrıca, kalp kas modelinin en geniş yerlerinde üst kapağı kenarında birkaç 1 mm silindir A'ya. Kesme-A'ya üst kapağı tek 8 mm iğne deliğinden.
   1. Dört dış kalıp parçaları ayrı ayrı kaydedin.
      Dikkat: toplamda, olmalıdır on kalıp bileşenleri: kalıp, iki dış kalıp yan paneller, bir dış kalıp üst kapağı, vana ekleri olan iki iç kalıp atria, iki iç kalıp ventrikül Vana eki olan ve her aort ve pulmoner iç biri kalıp arter Vana montaj ile.
9. Jeti bir yazıcıya yazdırmak için yüklü katı ve kauçuk benzeri Fotopolimer malzemelerle kullanın.
   (bkz. Tablo malzeme). Parçaları yazdırmak için yazdırma yatağa yerleştirirken, vana negatifleri tüm basılı bakan yukarı sağlamak (dikey) (Şekil 3).
   1. Parlak için yazdırma ayarlarını seçin. Dört chambers gibi için akciğer ve aort kalıp ekleri, esnek S95 malzeme seçin; diğer dört kalıp parçaları için katı yazdırma malzeme seçin.
10. Kalıp parçaları yazdırdıktan sonra yazdırma sırasında waterjet tarafından inşa destek malzeme çıkarmak ( Tablo malzemelerigörmek). Kalıp parçaları temizlendikten sonra 24 h için % 5 sodyum hidroksit çözüm parçaları yerleştirin. Eriyik--dan belgili tanımlık taksimat çıkardıktan sonra yıka döküm önce 48 saat için kuru için soğuk su ve bırak kullanarak.

3. soğuk enjeksiyon kalıplama ve bitirme

1. Tüm kalıp parçaların tüm yüzeylerde bir yayın aracı ile sprey (bkz. Tablo malzemeler), Vana ve temiz kağıt mendil ile temizleme işlemi dışında. 15 dakikadır kurumaya bırakın.
   1. Kalıp ve iki yan paneller kapatın ve kalıp tabanına tablo yüzey ile doğrudan temas değil bu yüzden iki çubukları üstüne yerleştirin. Silikon silikon kartuş kullanım kılavuzuna ekleyerek hazırlamak dağıtımı silah ( Tablo malzemelerigörmek).
2. 5 mL silikon losyonlu silahtan bir ölçme fincan ve bir kürdan karışımının içine sıkılmış de ekleyin. Bir kürdan kullanarak, erimiş silikon bol miktarda sağ kulakçık ve ventrikül vanalar negatif ve pozitif tarafına uygulanır. Silikon (Şekil 4) entrapped hava hava kabarcığı yok olduğundan emin olun.
   1. Doğru Vana açıyla iki odaları bağlayın ve bunları temel kalıp onların anılan sıraya göre silindir itin. Bu sol taraf için tekrarlayın. Son olarak, pulmoner ve aort kemerli silindir benzer şekilde takın. Bu kapakların için 2 dk katılaşmaya terk sonra kalıp üst kısmı iliştirin.
3. Statik bir karıştırıcı için kartuşu takın, silikon meme çıkıyor kadar sıkmak, sonra basıncı. Pozisyon iki çubukları (Şekil 5), üzerinde tüm kalıp eklemek silahı 8 mm enjeksiyon kalıplama soket ve düşük basınç ile sıkmak 3 dk boyunca tüm havalandırma göstermek işaret-in silikon taşma kadar.
   1. Bu noktada silikon enjekte durdurmak, mikser kaldırmak ve böylece tüm alt havalandırma kapalı ve hiçbir daha fazla silikon kalıp alt akabilir kalıp tablo yüzeyine yerleştirin. Silikon için 30 dk kuvvetlendirmek için bırakın.
4. Kalıp üst kısmı meraklı ve kalıp üst ve alt parçası arasında çatlamak içine metal ayırıcı kaldırma açın. Bir tarafı teker teker kaldırma aynı yöntemi kullanarak kalıp yan bölümlerini kaldırın.
   Not: kalp duvar spacer eklerken ponksiyon değil emin olun.
   1. Kalp dış, herhangi bir hava kabarcıkları üç dış kalıp bileşenleri (Şekil 6) bırakmadan sonra algılamak. Kabarcık işlemek ve bir kürdan kullanarak bir miktar silikon ile doldurmak için neşter kullanın, daha sonra başka bir 30 dk için tedavi için bırakın.
5. Basınçlı hava kullanmanızı (kalp model altı iç kalıpları kalp modelinde bırakarak kalıp tabanına kapalı darbe için Malzemeler tablobkz:). Kalp modeli kalp duvar rüptür hava önlemek için tek elle sıkıca aldığınızdan emin olun.
   1. Bir şırınga su ile doldurun ve iç kalıpları serbest bırakmak için sol ve sağ ventrikül basınç için kullanın. Bundan sonra kapmak ve bu iç iki kalıp parçalar çekmek için bir Magill forseps ( Tablo malzemelerigörmek) kullanın. Aort ve pulmoner arterler için bu adımları tekrarlayın ve son olarak sol ve sağ kulakçık iç kalıpları kaldırmak için.
      Not: kelepçe basınç uygulandığında forseps konumlandırma Vana segment sıkıştırmak değil emin olun; yazdırılan Vana yok ederler.
6. Doğrudan aşağıya doğru önde gelen ventrikül kravat tamamladı kullanarak kalp modeli dibinde iki tüp bağlama ve kalp duvar yüzeyi koparma tarafından erişim hava havalandırma dizeleri kaldırın.

Representative Results

Bu çalışmada Mr görüntüleme, 3D baskı ve soğuk enjeksiyon kalıplama birleştiren bir anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli oluşturmak için bir yöntem ayrıntıları. Ductus arteriosus gibi deliği ovale bu raporda sunulan kalp modeli dahil değildi. Bu makalede açıklanan yöntemi, akciğer ve göğüs kafesi yapıları gibi diğer iç organlara da uygulanabilir. Göğüs kafesi yapıları yok kalıpları gerektirir ve doğrudan esnek malzemeler kullanılarak yazdırılabilir. (Şekil 7), biz bu örnekleri birkaç tasvir. Bu diğer yapay vücut parçaları ile birlikte kalp modeli kullanarak bir eğitim aracı veya test platformu non-invaziv gibi invaziv klinik müdahaleler için kullanmak için tam bir göğüs yineleme oluşturur.

Tam ve anatomik olarak gerçekçi modeli yeniden oluşturmak bir meydan okuma ile dört odalarının yanı sıra Subaplar, bir parçası olarak artığını olması yatıyor. Ayrı parçalar döküm ve daha sonraki bir aşamada birlikte yapıştırılmış olsaydı, daha az anatomik doğruluğu korunur. Ayrıca, birlikte silikon malzeme kullanarak parçaları yapıştırma potansiyel yırtığı kalp modeli sıkıştırma sırasında kullanırken neden olabilir.

3D baskı karmaşık parçaları (Şekil 1) çözünürlüğe kalp sistemi gibi küçük organik bileşenleri gerçekleşmesi için gereklidir. Bu modeller odalar ve vanalar ayrıntılarıyla son modelinde işlevselliğini belirlediğinden, sonra Yazdır, daha yüksek çözünürlük ile olacak nihai ürünün daha yüksek çözünürlük. Bu özellikle kalıp tümleşik bir parçası olmak vanaları ile durumdur. Bu iç kalıp parçaları doğrudan dikey konumu karşı karşıya yazdırılmaz, hassas vanalar yediriyorlar vanalar döküm sonra neden olur temizlik işlemi sırasında ara veriyoruz.

Yazdırılan bölümlerini temizlik yapılmalıdır için 48 saat sonra kuruması için sodyum hidroksit ve sol bir çözüm kullanarak. Aksi takdirde, artık destek malzeme başarısız Vana atmalarını yanı sıra kalp modeli son derece zevksiz bir dış yol açacak kür, üzerinden silikon yapılmasını engeller.

3D baskı teklif etmek son döküm bölümünden (Şekil 4) tahliye edilecek organik ve karmaşık yapılar oluşturma imkanı kullanarak çok esnek iç kalıp malzeme kullanımı. Bu iç kalıp parçaları sağlam malzemelerinde yazdırılacak olsaydı, kalp modeli bölüm iç chambers kaldırırken imha edilecek.

Şekil 1: tamamlanmış MRI modeli. Model aşağıdaki beş katı içermelidir: kalp duvar, sol ve sağ kulakçık ve sol ve sağ ventrikül. Buralarda yumuşatma, bir yüksek kaliteli baskı ve kalp modeli daha sonra yüksek detaylı döküm için esastır. Notlar kalp kapakları konumlandırma CAD yazılımı kalp modelinde düzenleme başvurmak için kullanılır. Ayrıca, alanı kulakçık ve kalp arasında duvar iç kalıpları kaldırırken bu duvarları parçalanma önlemek için 2 mm en az olmalıdır.

Şekil 2: konumlandırma için iç kalıp parçaları bağlamak için yuva ekleyerek esastır. Bunlar, olmadan iç kalıpları sürüklenir ve vanalar garantili miscast olacak. Yuva negatif Vana yerlerinde eki de rahatsızlık modelinin anatomisine en az miktarda sağlayan iç kalıp fiksasyon puan en aza indirmek için önemlidir.

Şekil 3: kalıpları yazdırırken, kalp kapak bölümleri her zaman doğru geometri güvence altına almak için parlak modu yukarı doğru bir duruma karşı karşıya basılmalıdır. Bu da destek malzeme Temizleme işlemi tamamlandıktan sonra geometri engelleyebilir Vana boşluklar kadar tıkanmaları önler.

Şekil 4: soğuk enjeksiyon model geri kalanı önemlidir önce silikon vanaları ekleme. Vana montaj ve silikon her Vana için ayrı ayrı uygulama Valve'nin işlevselliği işe yaramaz hale hava tuzak önlemek için önemlidir. Vana yarım yanı sıra hava delikleri bu konumlarda eksikliği arasında son derece dar kanallar nedeniyle tüm Semilunar kapaklar tamamı soğuk enjeksiyon sırasında ulaşmak silikon Aksi takdirde imkansız.

Şekil 5: havalandırma kalıplama işlemi sırasında işlev emin olmak için boşluk ekleyiciler kalıp bağlama. Bir kişi kalıp yerinde tutan, hem de süre döküm işlemi dakika sayar, ikinci yavaş yavaş ve sürekli silikon fırlatma silah kullanarak kalıp içine enjekte. Düşük silikon kalıp içine enjekte hız, daha az hava tuzak son kalp modelinde mevcut olacaktır.

Şekil 6: kalıp üst ve yan kısımları bırakmadan sonra herhangi bir hava entrapments için kalp inceleyin. Bu entrapments delmiş ve kullanarak bir kürdan silikon ile dolu ve sol için başka bir 30 dk demolding son aşamasında daha önce tedavi yapılmaktadır.

Şekil 7: (Bu el yazması'nın protokol sonrası) ek olarak modellenmiş ve yazdırılan akciğer kalıp ve göğüs kafesi (termoplastik poliüretan (TPU) yazılıdır). Bu modeller tam bir yenidoğan torasik modeli kullanmak için çoğaltma klinisyenler anatomi, cerrahi, alanlarında eğitim sırasında etkinleştirmek veya göğüs sıkıştırma yenidoğan göğüs üzerinde etkilerini görselleştirmek için. Hepsi dayalı olarak bu makalede açıklanan yöntemi kullanılarak üretilen organlar birbirleri ile mükemmel bir anatomik uyum var aynı MRI taramasında.

Discussion

Bu çalışmada geliştirilen model için 3 dk süre içinde enjeksiyon döküm (Şekil 5, Şekil 6) giren hava önlemek için gerekli tespit edilmiştir. Silikon kapakların dar alanlarda ulaştığından emin olmak için "öncesi döküm" veya "kaplama" kalıp Vana yerlerde esastır. Kalp odaları şekillendirme iç kalıpları 5 mm açıklıklar döküm son silikon çıkmak olduğundan, çoklu malzeme 3D baskı kalıpları için bir tek döküm kalp model (Şekil 4) oluşturmak için gereklidir. Biz iç kalıp parçalarının sertliği birkaç kez indirdi ve sonunda S95 malzeme ayar kullanılır. Daha sert malzemeler elde edilen kalp modeli işlevsel olmayan işleme kapakların kenarları keskin nedeniyle gözyaşı silikon modeli yapacaktır. Farklı kuruma süreleri ile birden fazla Silikonlar kullanarak aracılığıyla hızlı kuruma silikon kullanımı kalıp tasarımında birçok hava delikleri ile tedavi sırasında malzeme başka çıkış nedeniyle gerekli olduğu anlaşıldı.

Bu el yazması açıklanan tekniği üretim yöntemi zaman alan ve oldukça pahalı üretim sürecinde ortaya çıkan birçok özel malzeme gerektirir sınırlamalardır. Yüksek çözünürlüklü MRI taramaları anatomik doğruluğu (Şekil 1) bölümleme sırasında tutmak için gerekli erişim başka bir kısıtlamadır. Ayrıca, kalıp tasarımı önemli CAD beceri (Şekil 2oluşturmak ve neonatal kalp kapakları uygulamak için) gerektirir. Bu raporda açıklanan kardiyak modelleri kullanarak bir daha da bu araştırma Cohrs vd tarafından göre kısıtlamadır ⁹, modelleri sadece yırtılma meydana başlar önce yaklaşık 3.000 sıkıştırma döngüleri için kalp modellerin sürekli bir üretim gerektiren sürecek. Bu raporda sunulan modelde bu numara gibi kullanılan malzeme sonu parametre kadar daha yüksek bir uzama ve model üzerinde sarf sıkıştırma basıncı düşüktür dayanmak, ancak, tahmin ediyoruz. Her ne kadar teknik olarak açıklanan bu kağıt yenidoğan manken simülatörü parçalar üretmek amaçlayan, çok az kağıtları² destek gibi son derece detaylı modelleri kullanımını simülatörleri henüz.

Bu yöntem anatomik olarak insan kalpleri döküm için tek bir yumuşak malzeme kullanarak taklit edebilir kalbin fonksiyonel 3 boyutlu modelleri oluşturmak için varolan yöntemleri⁹ ile ilgili bu yöntem önem taşıyor. Yumuşak doku¹⁰ taklit silikon malzeme incelenmesi sonunda kalp atışı fark kalp modeli entegre olabilir kas dokuları taklit etmek için potansiyel gösterir. Bu, sırayla, kalp kası davranış crash test gibi anormal şartlar altında incelenmesi etkinleştirebilirsiniz. Ayrıca, bu organik karmaşıklık düzeyine sahip modellerinin oluşturulması için kayıp balmumu yöntemi modelleme için yerine bu yöntem sağlar. Kayıp balmumu iç kalıp kalıp olduğu her zaman bu makalede açıklanan yöntemi kullanarak modeli oluşturma kayıp bu durum böyle değil. Bu modelleri benzer umutları bünyesinde buluşturan oluşturma azalmış bir maliyet neden olabilir.

Bir kalp model oluşturmak için gerekli ilk olarak bir yüksek çözünürlüklü torasik MRI kullanarak kalp hassas bir ayrılmasını noktalarıdır. Kalp duvar, chambers, hassas ayrılmasını sağlar ve onların konumlandırma bir ayrıntılı 3D baskı sonucu mümkün olduğunca doğru yakalanır. İkincisi, ayrıntılı ve tam uygun bir vana parçaları ve çıkış noktalarını işleme işlemi sırasında işleyen vanalar döküm sonra üretmek için sağlanması gerekiyor. Üçüncü olarak, iç kalıpları 3D yazdırma işleminde daha yumuşak malzemeler kullanılarak hassas vanaları veya silikon kalp modeli kalanı ayrı yırtılma olmadan daha sonra onların kaldırılması için zorunludur. Son olarak, vana döküm ve kalp modeli iki aşamalı olarak kalan modelinde olduğu gibi solumuzda vana parçaları garanti etmek için gereklidir. İç kalıpları kaldırırken, bir hassas bu bölümden çekerek Vana yapıları zarar önlemek için gereklidir.

Kalp modelleri gelecekteki uygulamalar yenidoğan eğitim simülator entegrasyonu, bu yöntem hedef kullanılarak üretilen. Sensörler entegrasyonu ile birlikte bu model, klinisyenler göğüs sıkıştırma nedeniyle kardiyak çıkışı ve kan basıncı verilerle önceki araştırma⁸' de gösterildiği gibi sağlar. İkinci olarak, bu bir potansiyel vitro kardiyovasküler testbed roman mikro sensörler¹¹ tarihinde koşullar kalbinin içinde hareket ile onların uyumluluk test etmek için kullanılabilir. Hareket, bu durumda, roman yapay kas dokuları¹²kullanarak uygulamaya olabilir. Son olarak, kalp modeli farklı konjenital anomalileri patent ductus arteriosus veya bu anomalileri vitro ortamda araştırmaya ventriküler septal defektlerde gibi dahil kolayca adapte edilebilir. Son olarak, bu da uygulama operasyon prosedürleri kardiyolojik Bu anomaliler cerrahi eğitim model olarak kullanılabilir.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ecoflex 5	Smooth-on		Silicon casting material
400ml Static mixers	Smooth-on		Mixing tubes
Manual dispensing gun	Smooth-on		Used for injection molding
5-56 PTFE spray	CRC		Release agent for the molds
Sodium-hydroxide	N/A		This was purchased as caustic soda at the hardware store, in dry, 99% pure form. As it is widely available, there is no company specified
VeroWhite	Stratasys		The hard material used in the print
TangoBlackPlus	Stratasys		The rubber material used in the print
Support Material	Stratasys		The standard support material used by stratasys
Magill Forceps	GIMA		Infant size. This is for removing the inner molds
Stratasys Connex 350	Stratasys		If this machine is not owned, another option is to have the parts printed through a third party printing firm such as 3D-hubs to get the parts printed and shipped.
Balco Powerblast (Water Jet)	Stratasys
Euro 8-24 Set P (Air Compressor)	iSC	4007292
Syringe with blunt needle	N/A		A 20ml syringe with a 0.5mm diameter blunt needle.
Mimics 17.0 software	Materialise		This software was used to segment the heart model from the MRI. There are sevaral free MRI imaging software tools available such as InVesalius, or Osirix, although they may prove to provide less functionality.
Magics 9.0 software	Materialise		This was used to repair and smooth the .stl files generated by mimics. This smoothing can also  be done in most other 3D modeling freeware.
Solidworks			Software used for editting the heart model. Most other freeware CAD software can be used to perform this stage of processing.