إنشاء مدرب مهام وضع خط عالي الدقة ومنخفض التكلفة داخل العظم عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد

Summary

نحن نصف إجراء لمعالجة فحوصات التصوير المقطعي المحوسب (CT) إلى مدربي مهام إجرائية عالية الدقة وقابلة للإصلاح ومنخفضة التكلفة. يتم وصف عمليات تحديد التصوير المقطعي المحوسب ، والتصدير ، والتقسيم ، والنمذجة ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلى جانب القضايا والدروس المستفادة في هذه العملية.

Abstract

يتضمن وصف مدربي المهام الإجرائية استخدامهم كأداة تدريب لصقل المهارات التقنية من خلال تكرار الإجراءات وبروفتها في بيئة آمنة قبل تنفيذ الإجراء في نهاية المطاف على المريض. يعاني العديد من مدربي المهام الإجرائية المتاحين حتى الآن من العديد من العيوب ، بما في ذلك التشريح غير الواقعي والميل إلى تطوير "معالم" أنشأها المستخدم بعد أن تخضع أنسجة المدرب للتلاعبات المتكررة ، مما قد يؤدي إلى تطوير المهارات النفسية الحركية غير المناسبة. ولتخفيف هذه العيوب، تم إنشاء عملية لإنتاج مدرب مهام إجرائية عالي الدقة، تم إنشاؤه من علم التشريح الذي تم الحصول عليه من التصوير المقطعي المحوسب (CT)، والذي يستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) في كل مكان وإمدادات السلع الأساسية الجاهزة.

تتضمن هذه الطريقة إنشاء قالب أنسجة مطبوع ثلاثي الأبعاد يلتقط بنية الأنسجة المحيطة بعنصر الهيكل العظمي ذي الأهمية لتغليف الهيكل العظمي العظمي المعلق داخل الأنسجة ، والذي يتم طباعته أيضا 3D. ثم يتم سكب خليط متوسط الأنسجة ، الذي يقترب من الأنسجة في كل من الهندسة عالية الدقة وكثافة الأنسجة ، في قالب ويسمح له بالضبط. بعد استخدام مدرب المهام لممارسة إجراء ما، مثل وضع الخط داخل العظم، يمكن استعادة وسائط الأنسجة والقوالب والعظام ويمكن إعادة استخدامها لإنشاء مدرب مهام جديد، خال من مواقع الثقب وعيوب التلاعب، لاستخدامها في الدورات التدريبية اللاحقة.

Introduction

تعد كفاءة رعاية المرضى للمهارات الإجرائية عنصرا حاسما لتطوير المتدربين في بيئات الرعاية الصحية المدنية والعسكرية ^1,2. يعد تطوير المهارات الإجرائية مهما بشكل خاص للتخصصات كثيفة الإجراءات مثل التخدير³ والعاملين الطبيين في الخطوط الأمامية. يمكن استخدام مدربي المهام للتدرب على العديد من الإجراءات بمستويات مهارة تتراوح من تلك الخاصة بطالب الطب في السنة الأولى أو فني طبي إلى أحد كبار المقيمين أو الزملاء. في حين أن العديد من الإجراءات الطبية تتطلب تدريبا كبيرا لإكمالها ، فإن المهمة المعروضة هنا - وضع خط بين العظميين (IO) - واضحة وتتطلب مهارة تقنية أقل. يمكن تحقيق التنسيب الناجح لخط IO بعد فترة قصيرة نسبيا من التدريب. يتم التعرف على استخدام المحاكاة أثناء التدريب الطبي ، والذي يتضمن استخدام مدربي المهام ، كأداة لاكتساب المهارات الإجرائية التقنية من خلال تكرار وبروفة الإجراء السريري في بيئة آمنة ومنخفضة التوتر ، قبل إجراء الإجراء في نهاية المطاف على المرضى²،^4،5.

من المفهوم أن التدريب على المحاكاة في بيئات التعليم الطبي أصبح مقبولا على نطاق واسع ويبدو أنه الدعامة الأساسية ، على الرغم من ندرة البيانات المتعلقة بأي تأثير على نتائج المرضى ^6,7. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر المنشورات الحديثة أن المحاكاة تحسن أداء الفريق ونتائج المرضى نتيجة لتحسين ديناميكيات الفريق وصنع القرار. ومع ذلك ، هناك القليل من البيانات التي تشير إلى أن المحاكاة تحسن الوقت أو معدل النجاح لأداء الإجراءات الحرجة المنقذة للحياة ^8,9 مما يشير إلى أن المحاكاة معقدة ومتعددة الأوجه في تعليم مقدمي الرعاية الصحية. في المرضى الذين لا يمكن الوصول إلى الوريد القياسي أو يشار إليه ، يمكن استخدام وضع خط IO لتحقيق الوصول إلى الأوعية الدموية بسرعة ، مما يتطلب الحد الأدنى من المهارة. يعد الأداء الناجح لهذا الإجراء في الوقت المناسب أمرا بالغ الأهمية ، خاصة في البيئة المحيطة بالجراحة أو سيناريو الصدمة 10،^11،12. نظرا لأن وضع خط IO هو إجراء نادرا ما يتم إجراؤه في المنطقة المحيطة بالجراحة ويمكن أن يكون إجراء منقذا للحياة ، فإن التدريب في بيئة غير سريرية أمر بالغ الأهمية. يعد مدرب المهام الدقيق تشريحيا الخاص بوضع خط IO أداة مثالية لتقديم تردد تدريب يمكن التنبؤ به وتطوير المهارات لهذا الإجراء.

على الرغم من استخدامها على نطاق واسع ، يعاني مدربو المهام التجارية المتاحون حاليا من العديد من العيوب الكبيرة. أولا ، مدربو المهام الذين يسمحون بمحاولات متعددة لإجراء ما مكلفون ، ليس فقط للشراء الأولي لمدرب المهام ولكن أيضا لتجديد الأجزاء القابلة للاستبدال مثل بقع جلد السيليكون. وغالبا ما تكون النتيجة استبدال الأجزاء بشكل غير متكرر، تاركة معالم بارزة توفر للمتدرب تجربة تدريب دون المستوى الأمثل؛ لن يأتي المرضى الذين تم وضع علامة مسبقة عليهم حيث يجب على المرء القيام بهذا الإجراء. عيب آخر هو أن التكلفة العالية لمدربي المهام التقليديين يمكن أن تؤدي إلى وصول محدود من قبل المستخدمين عندما تكون الأجهزة "مقفلة" في مواقع التخزين المحمية لمنع فقدان أو تلف الأجهزة. والنتيجة هي أنها تتطلب وقتا أكثر صرامة وأقل توفرا للممارسة المجدولة ، والحد من استخدامها يمكن أن يجعل بالتأكيد التدريب غير المجدول صعبا. وأخيرا، يعتبر معظم المدربين منخفضي الدقة⁵،¹³،¹⁴ ويستخدمون التشريح التمثيلي فقط^، مما قد يؤدي إلى تطوير المهارات النفسية الحركية غير المناسبة أو ندوب التدريب. كما أن المدربين ذوي الدقة المنخفضة يجعلون التقييم الشامل لاكتساب المهارات وإتقانها وتدهورها أمرا صعبا للغاية لأن التدريب على جهاز منخفض الدقة قد لا يحاكي بشكل كاف الإجراء الفعلي في العالم الحقيقي.

التشريح التمثيلي يعيق أيضا التقييم السليم لاكتساب وإتقان المهارات النفسية الحركية. علاوة على ذلك ، يصبح تقييم نقل المهارات النفسية الحركية بين البيئات الطبية المحاكية إلى رعاية المرضى مستحيلا تقريبا إذا لم تنعكس بعض المهارات النفسية الحركية في المهمة السريرية. وهذا يؤدي إلى منع الإجماع على قدرة المحاكاة الطبية والتدريب على التأثير على نتائج المرضى. للتغلب على تحديات التكلفة والدقة التشريحية والوصول ، قمنا بتطوير مدرب مهام خط IO منخفض التكلفة وعالي الدقة. تم تصميم مدرب المهام من التصوير المقطعي المحوسب الفعلي للمريض ، مما يؤدي إلى تشريح دقيق (الشكل 1). المواد المستخدمة موجودة في كل مكان ويسهل الحصول عليها ، مع مكونات يسهل استعادتها نسبيا. بالمقارنة مع العديد من المدربين الآخرين المتاحين تجاريا ، فإن التكلفة المتواضعة لتصميم مدرب المهام الموصوفة هنا تقلل بشكل كبير من الرغبة في عزل المدربين في موقع محمي يسهل الوصول إليه بسهولة ويجعل التكرار المتعدد دون المعالم الرئيسية ممكنا.

Protocol

ملاحظة: قرر مجلس المراجعة المؤسسية للمركز الطبي بجامعة نبراسكا أن دراستنا لم تشكل بحثا بشريا. حصل IRB المحلي على موافقة أخلاقية وتنازل عن الموافقة المستنيرة. تم إجراء إخفاء الهوية الكامل لبيانات التصوير قبل التحليل وفقا لبروتوكول إلغاء تحديد الهوية في المستشفى.

1. البيانات

1. احصل على فحص بالأشعة المقطعية يلتقط التشريح الذي يهمه مدرب المهام المخطط له. كن حريصا على مراعاة قيود حجم العمل للطابعة 3D المستخدمة والمعالم المطلوبة للخطوات الإجرائية.
2. إذا تم الحصول على الفحص بتنسيق التصوير الرقمي والاتصالات في الطب (DICOM)، فقم بالتحويل إلى تنسيق مبادرة تكنولوجيا معلوماتية التصوير العصبي (NiFTi)¹⁵ (.nii).

2. التجزئة

1. استخدم برنامج 3D Slicer (http://www.slicer.org) لتقسيم صور CT. استيراد ملف NIfTi من الخطوة 1.2 إلى مقسم طريقة العرض ثلاثي الأبعاد.
2. حدد وحدة محرر الشرائح لإنشاء الشرائح اللازمة لنمذجة المدرب .
   1. أضف جزءا واحدا ل 1) العظام و 2) مكونات الأنسجة لمدرب المهمة.
      ملاحظة: قد يتطلب تطوير بعض المدربين، مثل أولئك المستخدمين للتدريب على إدخال أنبوب الصدر، أجزاء إضافية.
   2. حدد الجزء 1) العظام. باستخدام تأثير العتبة ، قم بتغيير نطاق الكثافة حتى يحدد نطاق "النافذة" المحدد المكون العظمي محل الاهتمام.
      ملاحظة: بالنسبة لشرائح العظام ، يتراوح النطاق المعتاد بين 100 و 175 HU (وحدات Hounsfield) إلى القيمة القصوى المتاحة وبالنسبة للأنسجة ، والتي عادة ما تكون -256 HU إلى الحد الأقصى المتاح.
   3. استخدم الدالة Threshold لتمييز مكون 1) Bone وتطبيقه على الفحص باستخدام الأمر تطبيق .
   4. استخدم وظيفة المقص لإزالة أي مناطق من الفحص غير مطلوبة لإنشاء مدرب المهام. توخي الحذر للتأكد من أن مساحة نخاع العظم لا تزال جوفاء لمدربي IO.
      ملاحظة: هذه الخطوة هي أول تخفيض للشريحة التي تهم الأبعاد المطلوبة للمدرب. يجب النظر في قيود حجم البناء للطابعة 3D التي سيتم استخدامها هنا ؛ غير أنه يمكن زيادة تخفيض هذا الجزء في الفرع 3.
3. كرر الخطوات 2.2.1-2.2.4 لمكون الأنسجة 2).
4. استخدام وحدة التقسيمات ؛ تصدير كل مكون كملف STL.

3.3D النمذجة

1. استخدم AutoDesk Meshmixer لاقتصاص شرائح 3D بشكل أكبر وتقليل دقة كل جزء ، من حيث عدد العناصر الهندسية ، للحصول على الأداء الأمثل داخل Fusion360.
   1. تأكد من أن ملفات STL المستوردة لها الاتجاه العادي الصحيح للمثلث. تأكد من أن الدرجات الطبيعية لكل نقطة مثلث في اتجاه السطح الخارجي للشبكة. إذا كان اتجاه المثلث غير صحيح، فاقلب المثلث طبيعيا بإجراء تحديد | تعديل | حدد الكل ثم حدد | تحرير | وظيفة الوجه العادي .
   2. القضاء على الهياكل غير المرغوب فيها (مثل الأجزاء غير المرغوب فيها من الأنسجة أو الأوعية الدموية التي تم التقاطها بواسطة التصوير المقطعي المحوسب بسبب استخدام التباين) من قطاعات المحكمة الخاصة بلبنان المستوردة، وتحسين النماذج اللازمة لإنشاء مدرب المهام. لتحسين النموذج عن طريق إزالة الهياكل غير المرغوب فيها داخل المقاطع التي ربما تم تضمينها عن غير قصد ضمن نطاق عتبة المقطع المصدر، استخدم عملية التحديد ، وحدد المثلثات الموجودة على الهياكل غير المرغوب فيها، ثم قم بتحرير | تخلص منها.
   3. بعد 3.1.2، استخدم | تحرير أداة Plane Cut لاقتصاص النموذج ليتناسب مع حدود حجم بناء طابعة 3D. لتقليل النفقات العامة الحسابية المتكبدة بسبب الدقة الهندسية المفرطة، قلل عدد المثلثات المستخدمة لتحديد النموذج للسماح بالأداء الأمثل في Fusion360. انقر فوق تحديد ، وانقر نقرا مزدوجا فوق أي مكان على الشبكة لتحديد الشبكة بأكملها ، ثم قم بتحرير | تقليل. بالنسبة إلى تقليل الهدف، قم بالتخفيض إلى ميزانية مثلث تقل عن 10000 وجه تقريبا.
      ملاحظة: الطابعة المستخدمة حاليا من قبل المؤلفين لديها الحد الأقصى لحجم البناء من 250 × 210 × 210 ملم; وبالتالي تم قطع النموذج إلى أقصى طول محور طويل يتراوح بين 220 و 230 مم للسماح للقالب بالتناسب مع حجم بناء الطابعة. يجب أن يملي حجم إنشاء الطابعة طول المحور الطويل عن طريق جعل الطراز أقصر بمقدار 20-30 مم تقريبا. يمكن بسهولة تقليل الهندسة إلى مثلثات ~ 10K دون فقدان التفاصيل ذات الصلة سريريا لتطوير مدربي مهام عالية الدقة.
   4. قم بإزالة أو تقليل الثقوب والمخالفات السطحية باستخدام أداة التحديد . بمجرد تحديد مثلثات الشبكة حول العيب ، استخدم الأمر Select | تحرير| محو وملء لتحسين الثقوب السطحية والمخالفات. تصدير النماذج النهائية وحفظها باستخدام نوع ملف STL.
      ملاحظة: يتطلب السطح الخارجي للعظم المستهدف لمدربي مهام الخط بين العظمي إغلاقا كاملا؛ خلاف ذلك ، ستدخل وسائط الأنسجة المذابة مساحة النخاع وتقلل من أداء مدرب المهام.
2. استخدم AutoDesk Fusion360 ، واستورد نماذج العظام والأنسجة بإضافة . ملفات STL في مساحة العمل كشبكة باستخدام | الأمر "إدراج شبكة ".
   1. قم بتحويل الشبكات المستوردة إلى مواد صلبة BRep عن طريق تعطيل المخطط الزمني Fusion360 وتقليل عدد المثلثات في الشبكة المستهدفة إلى <10000.حدد جسم الشبكة المستورد وانقر بزر الماوس الأيمن. اختر خيار شبكة إلى BRep . بعد تحويل الشبكات إلى مواد صلبة BReps، استأنف المخطط الزمني Fusion360.
   2. قم بتعديل المادة الصلبة لإنشاء قالب مدرب المهام عن طريق تقسيم المادة الصلبة المستطيلة على طول المحور الطويل ل Tissue BRep.
      ملاحظة: يتم إنشاء القالب حول الأنسجة BRep باستخدام ميزة الرسم لبناء مكعب أو مادة صلبة مستطيلة تشمل الأنسجة الصلبة. يجب تعديل حجم القالب لتلبية الحد الأقصى لحجم البناء للطابعة 3D المحددة. نظرا لأن القالب مقسم إلى قسمين ، فقد لا يكون أطول بعد مطبوع هو أكبر بعد للقالب النهائي حيث يتم ربطهما.
   3. حدد 2-3 مواقع لدبابيس الدعم، وضع مكونات مجموعة التجميع المصممة مسبقا لإصلاح عظام مدرب المهام. تأكد من أن المواقع المحددة لدبابيس الدعم لها بنية دعم وافرة في العظم حول رأس الدبوس.
      ملاحظة: لا يلزم أن يكون العظم المحيط برأس الدبوس المحدد موحدا تماما لأن مجموعة التجميع تحتوي أيضا على بنية دعم أسطوانية صلبة ، والتي سيتم دمجها مع العظام. يدعم هذا الهيكل بشكل كاف رأس الدبوس ويحافظ على الوضع التشريحي الصحيح للعظام داخل وسط الأنسجة.
   4. قم باستيراد ووضع قابس عظمي على مساحة النخاع المفتوحة ل Bone BRep لمنع وسائط الأنسجة من دخول مساحة النخاع ، والحفاظ على نخاع العظم المحاكي من التصريف.
   5. قم بإنشاء فتحة (قطرها عادة 4-6 سم) من خلال القوالب الموجودة في المساحة التي يمثلها النسيج BRep الصلب للسماح بصب وسائط الأنسجة السائلة في القالب.
   6. بمجرد وضع مكونات مجموعات التجميع المصممة مسبقا لإصلاح العظام في الفضاء ، قم بإجراء وظائف Boolean Combine إما لإضافة أو قطع مجموعات التجميع المختلفة في النماذج.
      1. قم بإجراء مرآة للكائنات قبل الخطوة 3.2.6 لجعل مدرب المهام للجانب الجانبي. كرر الخطوات 3.2.3-3.2.5 قبل 3.2.6.
   7. تصدير المكونات النهائية للطباعة. حدد النص الأساسي المطلوب داخل مساحة العمل وقم بإنشاء ملف STL عبر النقر بزر الماوس الأيمن فوق | حفظ باسم STL.

4.3D الطباعة

1. باستخدام تبسيط 3D، ضع ملف STL على سرير الطابعة ثلاثية الأبعاد بحيث يمكن لبرنامج التقطيع إنشاء رمز GCODE المطلوب لطباعة العنصر. اطبع المكونات باستخدام خيوط وسائط الطابعة ثلاثية الأبعاد Poly-lactic Acid (PLA) باستخدام فوهة مقاس 0.4 مم عند درجة حرارة نهاية ساخنة تبلغ 210 درجات مئوية. تأكد من أن الإعدادات تستخدم 4 طبقات علوية وسفلية و 3 قذائف محيطية.
2. قم بتوجيه العظام عموديا لتقليل مواد الدعم المطلوبة داخل تجويف النخاع. اطبع باستخدام طوف وارتفاع طبقة 0.2 مم وتعبئة 20٪ ومواد دعم كاملة (من سرير الطباعة وداخل الطباعة). عند طباعة قوالب الأنسجة ، قم بتوجيه مكونات القالب مع واجهة سطح الأنسجة لأعلى. اطبع قوالب الأنسجة بدون طوف ، وارتفاع طبقة 0.3 مم ، وتعبئة 15٪ ، ومواد دعم كاملة.
3. قم بترتيب دبابيس الدعم والمكونات الأخرى لتقليل مواد الدعم إلى الحد الأدنى - اطبع جميع أجزاء دعم الدبوس باستخدام طوف وارتفاع طبقة 0.2 مم وتعبئة بنسبة 20٪. اطبع المكونات المترابطة بدون مواد دعم بسرعة منخفضة، لزيادة دقة هياكل مؤشر الترابط إلى أقصى حد.
4. بمجرد تحديد معلمات كل مكون ، قم بإعداد وتصدير ملف GCODE الذي تم إنشاؤه بواسطة Simplify 3D إلى بطاقة SD. باستخدام Prusa i3 MK3، حدد ملف GCODE المحفوظ من بطاقة SD واطبع باستخدام خيوط وسائط طابعة PLA ثلاثية الأبعاد مقاس 1.75 مم.

5. الجمعية

1. تحضير وسط الأنسجة.
   ملاحظة: قد يملي المستوى الحالي للمتدرب من إتقان المهارات ما إذا كان هناك حاجة إلى وسط أنسجة غير شفاف أو شفاف. يسمح الوسط الشفاف للمتدرب بتتبع تقدمه بصريا أثناء إدخال IO وتحديد المعالم العظمية بسهولة أكبر ، بينما يحاكي الوسط غير الشفاف التجربة السريرية الفعلية بشكل أفضل.
   1. قم بقياس المكونات التالية لاستخدامها في إنشاء وسائط الأنسجة ، واتركها جانبا (يمكن تحجيم هذه الكميات حسب الحاجة) 260 جم من الجيلاتين غير المنكه ؛ إذا لزم الأمر ، 140 غرام من ألياف قشر السيلليوم المطحونة ناعما ، بنكهة البرتقال ، خالية من السكر (احذف هذه الخطوة لإنشاء وسط شفاف) ؛ 42 غرام من 4٪ مع الكلورهيكسيدين
      ملاحظة: يمكن استخدام ألياف قشر السيلليوم لصنع وسط غير شفاف. يجب إضافة هذا المكون مباشرة بعد الجيلاتين إذا كان هناك حاجة إلى وسط غير شفاف¹⁶.
   2. سخني 1000 مل من الماء (الصنبور مقبول) إلى 85 درجة مئوية.أضف الماء إلى حاوية خلط أكبر عدة مرات من حجم المكونات ، مثل دلو سعة 18.9 لتر.
      1. أثناء خلط محلول الأنسجة المتوسط بقوة ، أضف الجيلاتين وألياف قشر السيلليوم ومحلول الكلورهيكسيدين إلى الماء ، بالترتيب ، وانتظر قبل إضافة المكون التالي بعد دمج المكون السابق.
         ملاحظة: لا تضيف ألياف قشر السيلليوم إذا كنت تصنع وسيطا شفافا.
   3. سخني الخليط في حمام مائي 71 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 4 ساعات للسماح للفقاعات بالتبدد من المحلول. ضع حاوية الخلط في حمام الماء الساخن مباشرة ، أو انقل الخليط إلى حاوية منفصلة ، مثل أكياس التخزين البلاستيكية.
   4. تحضير وسط الأنسجة لصب في القالب المجمع. تأكد من أن الخليط متجانس وسائل. الحفاظ على درجة حرارة الخليط عند 46 درجة مئوية.
      ملاحظة: إذا لم تكن هناك حاجة فورية إلى وسط الأنسجة ، فقد يتم تخزينه في 4 درجات مئوية أو -20 درجة مئوية داخل حاوية تخزين حتى الحاجة إليها.
2. تحضير محلول نخاع العظم المحاكي.
   ملاحظة: يمكن تحضير محلول نخاع العظم المحاكي مسبقا وتخزينه في حاوية مغطاة في درجة حرارة الغرفة حتى يصبح جاهزا للاستخدام.
   1. قياس وخلط جيدا 100 غرام من الماء البارد (الصنبور على ما يرام) ؛ 100 غرام من هلام الموجات فوق الصوتية ؛ و 5 مل من تلوين الطعام الأحمر (اختياري ، يستخدم لتحسين المحاكاة). تأكد من أن المنتج النهائي سميك ولكنه سائل بما يكفي لنقله بسرعة.
3. قم بتأمين العظم في قاع القالب ، وقم بتجميع القالب.
   1. رش كل جانب من جوانب الأسطح الداخلية للقالب بعامل إطلاق غير قائم على السيليكون ، مثل رذاذ الطهي غير اللاصق. قم بتأمين العظم باستخدام دبابيس الدعم للحفاظ على الموضع الصحيح داخل مساحة الأنسجة. قم بتثبيت العظام / المسامير في الجزء السفلي من القالب.
   2. قم بمحاذاة الجزء العلوي من القالب إلى الجزء السفلي ، وقم بتأمين نصفي القالب معا. تحقق من أن سدادة العظام في موضعها لمنع وسط الأنسجة من دخول مساحة النخاع أثناء الصب.
4. ضع القالب بحيث تكون الفتحة متجهة لأعلى ، وصب وسط الأنسجة 46 درجة مئوية في تجويف القالب. علاج أي تسرب لوسط الأنسجة من القالب باستخدام علبة منفضة الهواء المقلوبة عن طريق رش وسط الأنسجة الدافئة مباشرة مع العلبة لتبريدها بسرعة. انقل القالب المملوء إلى ثلاجة 4 درجات مئوية لمدة لا تقل عن 6 ساعات ، أو حتى يتم ضبط وسط الأنسجة.
5. قم بتفكيك القالب ، وقم بإزالة مدرب المهام ودبابيس الدعم. قم بإزالة قابس العظم ، واملأ مساحة النخاع بمحاكاة "نخاع العظم" الذي تم إنشاؤه في 5.2 ، واستبدل قابس العظام. ضع مدربي المهام في كيس تخزين بلاستيكي ، وقم بتخزين التجميع إما عند 4 درجات مئوية أو -20 درجة مئوية حتى الحاجة إلى التدريب.

6. التدريب على المهام

1. قم بإزالة مدرب المهام من التخزين واسمح له بالوصول إلى درجة حرارة الغرفة. إذا لم تكن موجودة بالفعل ، أضف مادة نخاع العظم المحاكية من الخطوة 5.2 لكل تعليمات في 5.5.
   ملاحظة: يؤدي السماح للمدرب بالدفء إلى درجة حرارة الغرفة إلى تحسين تجربة المحاكاة.
2. إجراء التدريب على مدربي المهام. توجيه المتدربين لوضع إبر IO (الشكل 2A) ، وشفط نخاع العظم المحاكي (الشكل 2B) وفقا للخطوات المعتادة لوضع خط IO.
3. بعد التدريب ، قم بتفكيك مدربي المهام لاستعادة الأنسجة والوسط والعظام.
   ملاحظة: بعد التلاعب ، سيكون لعظام مدرب IO ثقوب تم إنشاؤها عن طريق إدخال كانولا خط IO. قد يتم ملء هذه الثقوب إما باستخدام PLA باستخدام قلم طابعة 3D محمول باليد ، أو بالتناوب قد يتم التخلص من العظام.
4. إعادة تجميع وإعادة استخدام المواد المستصلحة للتدريب اللاحق وفقا للقسم 5.بدلا من ذلك ، قم بإذابة وسط الأنسجة لأسفل ، واستصلاحها لكل 5.1.4 ، وتخزينها إما عند 4 درجات مئوية أو -20 درجة مئوية ، إذا لم تكن هناك حاجة على الفور.

النتائج

وفقا للبروتوكول ، استخدمت نمذجة مدرب المهام فحصا بالأشعة المقطعية لمريض غير محدد الهوية. يستخدم تقسيم صور CT برنامج 3D Slicer و Auto Meshmixer للنمذجة ثلاثية الأبعاد. للطباعة ثلاثية الأبعاد ، تم استخدام كل من 3D Simpleify و Prusa i3 MK3 (الشكل 1). في وقت لاحق ، أكملنا تجميع الأجزاء المطبوعة 3D ، وأع?...

Discussion

في هذا البروتوكول ، نقوم بتفصيل عملية تطوير مدرب المهام 3D لتدريب الإجراء النادر الأداء والمنقذ للحياة لوضع خط IO. يستخدم هذا البروتوكول الموجه ذاتيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج الجزء الأكبر من هياكل النموذج ، في حين أن بقية المكونات المستخدمة لتجميع مدرب المهام موجودة في كل مكان ، ويمكن...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D printer filament, poly-lactic acid (PLA), 1.75 mm	N/A / Hatchbox		Base for 3D printing molds, bone structures, and bone / mold hardware
3D printer, Original Prusa i3 MK3	Prusa		To print molds, bone structures, and bone / mold hardware
bolts, 1/4”, flat / countersunk or round head, various lengths	N/A		Hardware used to hold mold casing halves together during casting
Bucket, 5 gallon, plastic	N/A		To hold tissue media during media preparation
chlorhexidine, 4% solution w/v			Animicrobial additive for tissue media
drill, household 3/8’ chuck	N/A		To stir tissue media during media preparation
food coloring, red (optional)	N/A		Coloring additive for simulated bone marrow
gelatin, unflavored	Knox		Base for tissue media
hex nuts, 1/4”	N/A		Hardware used to hold mold casing halves together during casting
Non-stick cooking spray	N/A		Mold releasing agent
plastic bags, ziplock	Ziplock		To store tissue media
psyllium husk fiber, finely ground, orange flavored, sugar free (optional)	Procter & Gamble	Metamucil	Opacity / Echogenicity additive for tissue media
screwdriver, flat / Phillips (matching bolt hardware)	N/A		To tighten mold casing hardware
silicone gasket cord stock, 3 mm, round, various lengths	N/A		Gasket media for mold casings
spray adhesive, Super 77 (optional)	3M		Agent used to improve bed adhesion during 3D printing
stirring paddle / rod			To stir tissue media during media preparation
turkey baster, household, 60 mL	N/A		To inject simulated bone marrow into bone marrow cavity
ultrasound gel			Base for simulated bone marrow
water, tap			Used in both tissue media and simulated bone marrow