Name: Anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli kullanılmak üzere yenidoğan hasta simülatörleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Keşfedin, manyetik rezonans görüntüleme, 3D baskı ve enjeksiyon kalıplama kullanarak anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modelleri oluşturmayı. Bu yöntem, esnek ve işlevsel modeller üreterek yenidoğan canlandırma eğitimini ve fizyolojik araştırmaları geliştirir.

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

Bu araştırma Impuls Perinatoloji Hollandalı çerçevesinde gerçekleştirildi. Yazarlar Radboud UMCN Müzesi anatomisi ve patolojisi ve bu iş için kullanılan yenidoğan MRI taramaları sağlamak için Maxima Tıp Merkezi Veldhoven için teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar daha da Jasper Sterk, Sanne van der Linden, Frederique de Jongh, Pleun Alkemade ve D.search lab Endüstriyel Tasarım Fakültesi bu araştırma geliştirme için önemli katkılarından dolayı teşekkür etmek istiyorum. Son olarak yazarlar Rohan Joshi el yazması onun kanıtı okuma için teşekkür etmek istiyorum.

Tüm kurumsal onayları önce hasta görüntüleme elde edilmiştir.
1. görüntü edinme ve segmentasyon
<ol><li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56710/Cardiac_model_parts.zip" target="_blank">Dosyaları indirmek için buraya tıklayınız</a>.</li>
</ol>2. işleme ve kalıp baskı
<ol><li>Kulakçık ve ventrikül kümesi bir bilgisayar destekli tasarım yazılımı yüklemek ( Tablo malzemelerigörmek). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56710/Cardiac_model_parts.zip" target="_blank">Dosyaları indirmek için buraya tıklayınız</a>.<ol>
<li>Özgün MRI (Şekil 1) kullanarak aort, akciğer, mitral ve trikuspit kapakların konumu belirleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.<ol>
<li>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.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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).<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
</ol>3. soğuk enjeksiyon kalıplama ve bitirme
<ol><li>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.<ol>
<li>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).</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
</ol>

<ol><li>Wyllie, J., Bruinenberg, J., Roehr, C. C., Rüdiger, M., Trevisanuto, D., Urlesberger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((European+resuscitation+council+guidelines+for+resuscitation+2015%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">European resuscitation council guidelines for resuscitation 2015.</a> Resuscitation. 95, 249-263 (2015).</li>
<li>Sawyer, T., Strandjord, T. P., Johnson, K., Low, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neonatal+airway+simulators%2C+how+good+are+they%3F+A+comparative+study+of+physical+and+functional+fidelity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Perinatol%22%5BJournal%5D)">Neonatal airway simulators, how good are they? A comparative study of physical and functional fidelity.</a> J. Perinatol. 36 (2), 151-156 (2015).</li>
<li>Yao, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+printing%3A+review+of+application+in+medicine+and+hepatic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Biol.+Med%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional printing: review of application in medicine and hepatic surgery.</a> Cancer Biol. Med. 13 (4), 443-451 (2016).</li>
<li>Chua, C. K., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF01192281">Rapid prototyping assisted surgery planning.</a> Int. J. Adv. Manuf. Tech. 14 (9), 624-630 (1998).</li>
<li>Gibson, I., et al. <a target="_blank" href="http://newmaker.com/nmsc/u/2010/20109/dld_file/2010931138089411.pdf">The use of rapid prototyping to assist medical applications.</a> Rapid Prototyping J. 12 (1), 53-58 (2006).</li>
<li>Cai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+3D+printing+in+orthopedics%3A+status+quo+and+opportunities+in+China%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Transl.+Med%22%5BJournal%5D)">Application of 3D printing in orthopedics: status quo and opportunities in China.</a> Ann. Transl. Med. 3 (Suppl 1), S12(2015).</li>
<li>Thielen, M. W. H., Delbressine, F. L. M. <a target="_blank" href="http://www.geometrysummit.org/proceedings/fase2016/papers/5.pdf">Rib cage recreation: towards realistic neonatal manikin construction using MRI scanning and 3D printing.</a> FASE. , 41-44 (2016).</li>
<li>Thielen, M., Joshi, R., Delbressine, F., Bambang Oetomo, S., Feijs, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+innovative+design+for+cardiopulmonary+resuscitation+manikins+based+on+a+human-like+thorax+and+embedded+flow+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22JOEIM%22%5BJournal%5D)">An innovative design for cardiopulmonary resuscitation manikins based on a human-like thorax and embedded flow sensors.</a> JOEIM. 231 (3), 243-249 (2017).</li>
<li>Cohrs, N. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+soft+Total+Artificial+Heart+-+First+Concept+Evaluation+on+a+Hybrid+Mock+Circulation%5BTitle%5D)+AND+%22Artif.+Organs%22%5BJournal%5D)">A soft Total Artificial Heart - First Concept Evaluation on a Hybrid Mock Circulation.</a> Artif. Organs. , (2017).</li>
<li>Sparks, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+silicone+materials+to+simulate+tissue+biomechanics+as+related+to+deep+tissue+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Skin+Wound+Care%22%5BJournal%5D)">Use of silicone materials to simulate tissue biomechanics as related to deep tissue injury.</a> Adv. Skin Wound Care. 28 (2), 59-68 (2015).</li>
<li>Van der Horst, A., Geven, M. C., Rutten, M. C., Pijls, N. H., Nvan de Vosse, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+anemometric+assessment+of+coronary+flow+reserve+with+a+pressure-sensing+guide+wire%3A+An+in+vitro+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Eng.+Phys%22%5BJournal%5D)">Thermal anemometric assessment of coronary flow reserve with a pressure-sensing guide wire: An in vitro evaluation.</a> Med. Eng. Phys. 33 (6), 684-691 (2011).</li>
<li>Miriyev, A., Stack, K., Lipson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+material+for+soft+actuators%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+comm%22%5BJournal%5D)">Soft material for soft actuators.</a> Nature comm. 8 (596), (2017).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir potansiyel araştırma, yazarlık ve bu makalenin yayınlanması ile ilgili çıkar çatışmaları bildirin. Bu araştırma herhangi bir finansman Kurumu Genel, ticari veya değil, kar amacı gütmeyen sektörlerde hiçbir belirli hibe aldı.

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) oluşturm...

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 implantlar3,4,5oluşturulması 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.

<table><tbody><tr><td>Ecoflex 5</td><td>Pürüzsüz</td><td></td><td>Silikon döküm malzemesi</td></tr><tr><td>400ml Statik karıştırıcılar</td><td>Pürüzsüz</td><td></td><td>Karıştırma tüpleri</td></tr><tr><td>Manuel dağıtım tabancası</td><td></td><td></td> Pürüzsüz <td>Enjeksiyon kalıplama için kullanılır</td></tr><tr><td>5-56 PTFE sprey</td><td>CRC</td><td></td><td>Kalıplar için kalıp ayırıcı</td></tr><tr><td>Sodyum-hidroksit</td><td>N/A</td><td></td><td>Bu, hırdavatçıda kuru,% 99 saf halde kostik soda olarak satın alındı. Yaygın olarak bulunabildiği için firma tarafından belirlenmiş bir</td></tr><tr><td>firma bulunmamaktadır VeroWhite</td><td>Stratasys</td><td></td><td>Baskıda kullanılan sert malzeme</td></tr><tr><td>TangoBlackPlus</td><td>Stratasys</td><td></td><td>Baskıda kullanılan kauçuk malzeme</td></tr><tr><td>Destek Malzemesi</td><td>Stratasys</td><td></td><td>tarafından kullanılan standart destek malzemesi&nbsp;</td></tr><tr><td>Magill Forseps</td><td>GIMA</td><td></td><td>Bebek boyutu. Bu,</td></tr><tr><td>Stratasys Connex 350</td><td>Stratasys'in</td><td></td> iç kalıplarını çıkarmak içindir<td>; Bu makineye sahip olunmuyorsa, başka bir seçenek de parçaların basılmasını ve sevk edilmesini sağlamak için parçaların 3D hub'lar gibi üçüncü taraf bir baskı firması aracılığıyla yazdırılmasıdır.</td></tr><tr><td>Balco Powerblast (Su Jeti)</td><td>Stratasys</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Euro 8-24 Set P (Hava Kompresörü)</td><td>iSC</td><td>4007292</td><td></td></tr><tr><td>Künt iğneli şırınga</td><td>N/A</td><td></td><td>0,5 mm çapında künt iğneli 20 ml şırınga.</td></tr><tr><td>Mimics 17.0 yazılımı</td><td>Materialise&nbsp;</td><td></td><td>Bu yazılım, kalp modelini MRG'den ayırmak için kullanıldı. InVesalius veya Osirix gibi sevaral ücretsiz MRI görüntüleme yazılımı araçları mevcuttur, ancak daha az işlevsellik sağladıkları kanıtlanabilir.</td></tr><tr><td>Magics 9.0 yazılımı</td><td>Materialise&nbsp;</td><td></td><td>Bu, mimics tarafından oluşturulan .stl dosyalarını onarmak ve düzgünleştirmek için kullanıldı. Bu yumuşatma ayrıca&nbsp; diğer birçok 3D modelleme ücretsiz yazılımında yapılabilir.</td></tr><tr>Kalp modelini düzenlemek için kullanılan <td>Solidworks</td><td></td><td></td><td>Yazılımı. Diğer birçok ücretsiz CAD yazılımı, işlemenin bu aşamasını gerçekleştirmek için kullanılabilir.</td></tr></tbody></table>

anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli kullanılmak üzere yenidoğan hasta simülatörleri

Anatomically Realistic Neonatal Heart Model for Use in Neonatal Patient Simulators

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.

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...

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.

Anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli kullanılmak üzere yenidoğan hasta simülatörleri

Neonatal patient simulators (NPS) are artificial patient surrogates used in the context of medical simulation training. Neonatologists and nursing staff ...

Bu yöntem, göğüs kompresyonları sırasında ne kadar kardiyak debi üretildiği gibi neonatoloji alanındaki temel soruları yanıtlayabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı anatomik gerçekçilik kaybı olmadan esnek bir kalp modeli oluşturulmasını sağlar. Bugün prosedürü benimle birlikte göstermek, Jasper Sterk, laboratuarımızdan bir teknisyen olacak.Temsili bir yenidoğan kalbinin görüntü bölümlerini elde etmek için, öncelikle uygun bir işleme yazılımı programı açın. Tıpta Dijital Görüntüleme ve İletişim dosyası olarak biçimlendirilmiş yenidoğan torasik manyetik rezonans görüntüsü veya MRG'yi İtal. Düzenleme Maskeleri aracını kullanarak, kalbin bulunduğu her MRI diliminde kalp kasının alanını seçin ve yeni bir çizim katmanı oluşturun.İki atriyalı ve iki ventrikülleri aynı şekilde ayrı ayrı bölün ve kas ve odaları ayrı 3B temsillere dönüştürmek için Hesapla 3B aracını kullanın. Ardından stereolitografi Plus aracını kullanarak segmentleri her dosya için en uygun çözünürlüğü kullanarak beş stereolitografi dosyası olarak dışa aktarın. Neonatal kalp kalıbı parçalarının işlenmesi ve basımı için, atriya ve ventrikül valf kalıp dosyalarını bilgisayar destekli bir tasarım yazılımı programına yükleyin.Aort, pulmoner, mitral ve triküspid kapakların pozisyonlarını belirlemek için orijinal MRG'yi kullanın. Ekleme parçası işlevini kullanarak, her bir valf için pozitif ve negatif kalıp yarıları için valf dosyalarını, yüklü atria ve ventriküller kümesindeki ilgili konumlarına akım dosyasına sürükleyin. Yerleştirme konumunu belirtmek için atriyum veya ventrikül yüzeyindeki konumu tıklatın.Özellikler sekmesinin altında, pozitif ve negatif vanaların tabanlarını ekstrüzyon etmek için Ekstrüzyon Boss Base'i seçin, böylece vanalar kendi odalarında çıkıntı yaptı ve vana parçalarını uygun şekilde birleştirin. Pulmoner ve aort kapak dosyalarını kendi ventrikül konumlarına ekleyin ve Sketch sekmesini açın ve Circle aracını seçin. Ardından Özellik sekmesini açın ve her iki dairesel silindir yüzeyi yatay konuma ulaşana kadar valflerin üstlerinden iki kemerli beş milimetre çapındaki silindiri çizmek için Sweep Boss Base işlevini kullanın.Vana parçalarını kendi ventrikülleri ve arterleriyle birleştirdikten sonra, Circle aracını tekrar seçin ve silindirler 40 milimetre uzunluğunda olana ve kendi odalarına girene kadar dört odanın tabanından beş milimetre çapındaki dikey silindirleri çıkarmak için Ekstrüzyon Boss Base işlevini kullanın. Ardından, Çizim sekmesini açın ve Çizim Çemberi aracını seçin. Daha sonra, farklı derinlik girintileri oluşturmak için Özellikler sekmesini açın ve silindirlere diferansiyel çentikler eklemek için silindirlerin üzerine yarım daireler çizmek için Kesme Ekstrüzyonu işlevini kullanın.Odaları ve arterler şekilleri çıkarmak için, sağ tıklayın oda ve ilgi arter katı vücut seçmek ve Çıkarma ayarı seçilecek izin vermek için Birleştirme işlevini seçin. Odaları ve arterler kurtardıktan sonra, kalp kas modeli ithal. Ardından yeni bir çizim başlatın ve silindir tabanı çizimlerinin tümünü seçmek için Shift tuşunu basılı tutun.Altı silindirli taban çizimlerini iki milimetre dengelemek için Çizim sekmesini açın ve Varlıkları Dönüştür'ü seçin. Özellikler sekmesini açın ve kemer silindirlerini kalp kası modeliyle birleştirmek için Extrude Boss Base işlevini kullanın. Altı silindirin tabanından bir küp modellemek için Başvuru Geometrisini seçin ve Çizim sekmesini açın ve Kare aracını seçin.Sonra kalp kası modelinin en geniş kısmından dört milimetre daha geniş bir uzunluk ve genişlik ile bir kare kroki. Sekiz milimetre kalınlığında aşağı doğru kare ekstrüzyon için Extrude Boss Base işlevini kullanın. Ekstrüzyon karesini Birleştirme Parçaları işlevini kullanarak altı silindirin tabanına birleştirin.Tabanın dört köşesinin her birine aynı şekilde dört milimetrelik küpler ekleyin. Kare tabanı bir kroki olarak kullanarak, tüm kalp modelini kapsayacak şekilde tabanı ekstrüzyon ve kapaktan diğer tüm parçaları çıkarın. İlgi yüksekliğine bir başvuru düzlemi oluşturmak için Başvuru Geometrisi işlevini kullanın ve kalp modelinin en geniş kısmında kalan dikdörtgenin üst kısmını bölmek için Ekle, Kalıplar ve Bölme'yi seçin.Kalan dikdörtgeni aynı şekilde, ancak dikey yönde en uygun kalıp serbest bırakma pozisyonunda tekrar bölün. Sonra kalıp parçaları yazdırmak için bir jetting yazıcı ve sert, kauçuk gibi fotopolimer malzemeler kullanın. Bu kalıpların daha sonra modeli kırmadan veya zarar vermeden çıkarılabilmeleri için iç küf için kauçuk benzeri malzeme kullanılması esastır.Soğuk enjeksiyon kalıplama ve kalıp parçalarının terbiyesi için, ilk bir serbest bırakma maddesi ile vanalar hariç tüm baskılı parçaların tüm yüzeyleri sprey ve kağıt mendil ile temiz parçaları silin. 15 dakika boyunca hava kurutulmasından sonra, kalıbın tabanını ve iki yan paneli kapatın ve kalıbın tabanının masa yüzeyiyle doğrudan temas halinde olmaması için kalıbı iki boşluk üzerine yerleştirin. Bir el dağıtım tabancası içine bir silikon kartuş yerleştirin ve bir ölçüm kabına silikon beş mililitre eklemek için silah kullanın.Silikonu bir karıştırma aletiyle karıştırın ve karıştırma aletini kullanarak sağ atriya ve ventrikül vanalarının negatif ve pozitif kenarlarına bol miktarda sıvı silikon uygulayın. İşlevlerini sağlamak için vanayı kaplıyoruz. İki bölmeyi sağ valf açısına bağlayın ve odaları taban kalıbındaki kendi silindirlerine doğru itin.Sonra benzer bir şekilde pulmoner ve aort kemer silindirleri takın. Silikonun iki dakika katılaşmasını bekleyin. Kalıbın üst kısmını ve statik mikseri kartuşa takın, tüm silikon dağıtılana kadar kartuşun sıkın ve basıncı serbest bırakın.Tüm kalıbı iki boşluk üzerine ayarlayın ve silahı sekiz milimetrelik enjeksiyon kalıplama soketine takın. Tüm hava delikleri silikon taşma belirtileri gösterene kadar üç dakika boyunca düşük basınç ile sıkın. Sonra kalıbın üst ve alt kısımları arasında çatlak içine bir metal spacer eklemek kalıp üst açmak için.Aynı şekilde birer birer kalıp yan parçaları çıkarın, kalp duvarı delmek için değil dikkat, ve silikon herhangi bir kabarcıklar delmek için bir neşter kullanın. Silikon ile herhangi bir kabarcık delikleri doldurmak ve model başka bir 30 dakika için tedavi etmek için izin vermek için bir kürdan kullanın. Model hazır olduğunda, sıkıca bir el ile kalp modeli içine ve kalıp tabanı kapalı modeli darbe için basınçlı hava kullanın, kalp modelinde altı iç kalıpları bırakarak.İç kalıpları serbest bırakmak için sol ve sağ ventrikülleri doldurmak ve basınçlandırmak için su bir şırınga kullanın. Sonra vana segmenti sıkıştırmadan iç iki kalıp parçaları çekmek için bir Magill forceps kullanın. Bu 3D model baskı yöntemi, akciğerler gibi diğer iç organlara veya kaburgalar gibi kemik yapılarına da uygulanabilir.3D baskı için çok esnek iç kalıp malzemelerinin kullanılması, daha sert baskı malzemeleri kullanıldığında iç odaların kaldırılması sırasında yok edilecek karmaşık organik yapıların oluşturulmasına ve serbest bırakılmasına olanak tanır. Karmaşık 3D baskılı model parçalarının yüksek çözünürlüğü, kalp modeli sisteminde kullanılanlar gibi küçük organik bileşenlerin üretimi için gereklidir. Bu yöntem, gelişimden sonra araştırmacıların yenidoğan hasta fizyolojisini keşfetmelerinin önünü açmıştır.Bu videoyu izledikten sonra, tek bir döküm döngüsünde dört odacıklı ve dört kapakçıklı anatomik olarak gerçekçi bir yenidoğan kalbi oluşturma konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Sodyum hidroksit ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın. Lütfen bu işlem sırasında el ve göz koruması takın.

anatomically-realistic-neonatal-heart-model-for-use-neonatal-patient

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu videoda, yenidoğan fare kalbinin sol ventrikül apeksini cerrahi olarak çıkarma prosedürünü gösteriyoruz.

Apikal Rezeksiyon Yenidoğan Fare Modeli: Yenidoğan Fare Kalbinde Rejeneratif Potansiyeli İncelemek için Ventriküler Apeksi Ampute Etmek İçin Cerrahi Bir Prosedür

Bu protokol, doğum sonrası 1. gün farelerinin sol ventrikülünde miyokard enfarktüsünün cerrahi indüksiyonu ile yüksek oranda tekrarlanabilir bir kardiyak rejenerasyon modelini tanımlar. Yöntem, hipotermik anestezinin indüksiyonunu ve sol ön inen koroner arterin ligasyonunu içerir.

Yenidoğan Farelerde Miyokard Enfarktüsü, Kalp Rejenerasyon Bir Model

Bu çalışmalarda, biz rejeneratif çalışmalarda kullanılmak üzere yeni, yenidoğan murin kardiyak iskeleleri için bir yöntem sağlamak.

Yenidoğan Kardiyak iskeleleri: Rejeneratif Çalışmaları Roman Matrisler

Burada multimodal tedavi değerlendirmesi, girişim öncesi planlama ve kardiyovasküler anatomiler üzerine hekim eğitimi için sahte bir dolaşım kurulumunun geliştirilmesini sunuyoruz. Hastaya özgü tomografik taramaların uygulanmasıyla, bu kurulum bireyselleştirilmiş tıpta terapötik yaklaşımlar, eğitim ve eğitim için idealdir.

Girişimsel Planlama ve Eğitim için 3D Baskılı Kardiyovasküler Fantomların Geliştirilmesi ve Değerlendirilmesi

Hastaya özel modeller, cerrahi planlar geliştirirken veya öğrenirken cerrah ve arkadaş güvenini geliştirir. Üç boyutlu (3D) yazıcılar cerrahi hazırlık için yeterli ayrıntı üretir, ancak doku dokunsal doğruluğunu çoğaltamaz. Hastaya özgü, silikon kardiyak modellerin oluşturulmasını detaylandıran, 3D baskı hassasiyetini simüle edilmiş silikon doku ile birleştiren bir protokol sunulmaktadır.

Ameliyat Öncesi Planlarda ve Uygulamalı Eğitimde Uygulamalarla Hastaya Özgü Silikon Kardiyak Modellerin Oluşturulması

Mevcut protokol ex-vivo neonatal murin kalbin aort kanülasyonunu ve retrograd perfüzyonunu tanımlamaktadır.  Diseksiyon mikroskobu ve körelmiş küçük çaplı bir iğne kullanan iki kişilik bir strateji, güvenilir kanülasyona izin verir. Uzunlamasına kontraktil gerilimin miktarı, sol ventrikülün tepesine bağlı bir kuvvet dönüştürücü kullanılarak elde edilir.

Langendorff Preparatında Yenidoğan Murin Kalplerinin Kullanımı için Modifiye Tekniği

Bu protokol, 7 günlük yenidoğan farelerde sol ventrikül morfolojisinin, fonksiyonunun ve koroner kan akımının ekokardiyografik değerlendirmesini açıklamaktadır.

Yenidoğan Farelerde Sol Ventrikül Yapısının, Fonksiyonunun ve Koroner Akımın Ekokardiyografik Karakterizasyonu

Bu protokol, kalbin çok ölçekli bir elektromekanik modelini uygulayarak hastaya özgü ultrason görüntülerinden sol ventrikülün parametrik bir modelini otomatik olarak oluşturmak için SILICOFCM platformunun iş akışını göstermektedir. Bu platform, gerçek klinik çalışmaları azaltmayı ve olumlu terapötik sonuçları en üst düzeye çıkarmayı amaçlayan in silico klinik çalışmalara olanak tanır.

Burada: Silico Kardiyovasküler Hastalıklar için Klinik Çalışmalar

Bu protokol, ciddi beyin hasarı ve CPB'ye ikincil diğer komplikasyonları incelemek için bir araç olarak dolaşım ve kalp durması ile bir yenidoğan domuz kardiyopulmoner baypas (CPB) modelini tanımlar.

Uzun Süreli Dolaşım Durması Sonrası Ekstrakorporeal Kardiyopulmoner Resüsitasyonun Pediatrik Hayvan Modeli

Bu çalışma, kritik aort darlığı veya hipoplastik sol kalp sendromu gibi konjenital kardiyak defektlerde görüldüğü gibi, endotelyal-mezenkimal geçişe bağlı fibrozun bir hayvan modelini sunar, bu da ayrıntılı histolojik doku değerlendirmesine, düzenleyici sinyal yollarının tanımlanmasına ve tedavi seçeneklerinin test edilmesine olanak tanır.

Endotelyal-mezenkimal geçiş çalışması için yenidoğan heterotopik sıçan kalp nakli modeli

Keşfedin, manyetik rezonans görüntüleme, 3D baskı ve enjeksiyon kalıplama kullanarak anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modelleri oluşturmayı. Bu yöntem, esnek ve işlevsel modeller üreterek yenidoğan canlandırma eğitimini ve fizyolojik araştırmaları geliştirir.

Anatomik olarak gerçekçi yenidoğan kalp modeli kullanılmak üzere yenidoğan hasta simülatörleri

Daha fazla video keşfet