بناء أشباح جل باليستية ميسورة التكلفة ومتينة ومتوسطة الدقة لتدريب كتلة العصب الموجهة بالموجات فوق الصوتية

Summary

هنا ، نوضح تصميم وإنشاء أربعة أشباح مخصصة للموجات فوق الصوتية للجيلاتين الباليستي للتدريب على التخدير الموضعي الموجه بالموجات فوق الصوتية. لقد صممنا الأشباح باستخدام برنامج تصميم بمساعدة الكمبيوتر ، واستخدمنا نماذج مطبوعة 3D لإنشاء قوالب سيليكون ، ثم سكبنا الجل الباليستي المذاب في القوالب لإنشاء طبقات أنسجة مخصصة.

Abstract

تمنح الموجات فوق الصوتية الوهمية - بدائل للأنسجة البشرية الحية - المتعلمين الفرصة لممارسة التخدير الموضعي الموجه بالموجات فوق الصوتية دون تعريض المرضى لمخاطر لا داعي لها. توفر الأشباح القائمة على الجيلاتين للمعلمين مدربين مهام دائمين وقابلين لإعادة الاستخدام. ومع ذلك ، فإن الأشباح القائمة على الهلام المتاحة تجاريا باهظة الثمن. هنا ، نقوم بالتحقيق في إنتاج أشباح الموجات فوق الصوتية المتينة ومنخفضة التكلفة والقائمة على الهلام الباليستي لمستوى اللفافة الحرقفية المتوسطة والفخذية وفوق الأربية وكتل الأعصاب الأمامية المسننة ، بالإضافة إلى منهجية لإنتاج شبح لأي إجراء إحصار عصبي موجه بالموجات فوق الصوتية.

تم استخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لتصميم أربعة أشباح تكرر تشريح مستوى اللفافة الحرقفية المتوسطة والفخذية واللفافة فوق الأربية وكتل الأعصاب المستوية الأمامية المسننة ، بما في ذلك المعالم ذات الصلة ومستويات الأنسجة. تم طباعة النماذج البلاستيكية لطائرات الأنسجة المطلوبة 3D واستخدامها لإنشاء قوالب سيليكون. تم إذابة الجل الباليستي وخلطه بالدقيق والصبغة لإنشاء هلام باليستي سائل ، تم سكبه في قوالب السيليكون. تمت محاكاة السفن عن طريق إنشاء مساحة سلبية في الجل الباليستي باستخدام قضبان معدنية. تمت محاكاة الأعصاب باستخدام خيوط مغمورة في هلام الموجات فوق الصوتية. تم تصميم عظام محاكاة باستخدام CAD و 3D المطبوعة.

الجل الباليستي هو وسيط متعدد الاستخدامات ومتين يمكن استخدامه لمحاكاة مجموعة متنوعة من الأنسجة ويمكن صهره وتشكيله بأي شكل. تحت الموجات فوق الصوتية ، توفر هذه الأشباح مستويات أنسجة واقعية تمثل الحدود بين طبقات مختلفة من الجلد والعضلات واللفافة. إن صدى طبقات الأنسجة العضلية والأعصاب والأوعية والعظام أمر واقعي ، والعظام لها تظليل خلفي كبير كما هو ملاحظ في الإنسان. تكلف هذه الأشباح 200 دولار لكل شبح أول و 60 دولارا لكل شبح لاحق. تتطلب هذه الأشباح بعض المهارات التقنية لتصميمها ، ولكن يمكن بناؤها مقابل 4٪ فقط من تكلفة نظيراتها التجارية.

Introduction

تمنح الموجات فوق الصوتية الوهمية - بدائل للأنسجة البشرية الحية - المتعلمين الفرصة لممارسة الإجراءات الطبية ، بما في ذلك التخدير الموضعي الموجه بالموجات فوق الصوتية (UGRA) ، دون تعريض المرضى لخطر لا داعي له¹. في حين أن الأكثر شيوعا يتم تصنيعها عن طريق القولبة بالحقن لمطاط السيليكون السائل ، يمكن أن تكون الأشباح المخصصة محلية الصنع باستخدام مواد متعددة الاستخدامات بتكلفة أقل. الأنسجة العضوية مثل التوفو ولحم الخنزير ولحم البقر غير مكلفة ولكنها تفسد بسرعة ويصعب صنعها². تعتبر الأنسجة البشرية الجثة مثالية للدقة التشريحية ولكن من الصعب والمكلف الحصول عليها والحفاظ عليها¹. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام ا....

Protocol

بالنسبة لهذا المشروع ، تطوع المؤلفان JR و PS كمواضيع للموجات فوق الصوتية ، وتم الحصول على موافقة شفهية من كليهما. بالنسبة لأولئك الذين يتبعون هذا البروتوكول ، احصل على موافقة من لجنة الأخلاقيات أو مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) قبل استخدام المرضى أو المتطوعين البشريين كمواضيع للدراسة.

1. تصميم فانتوم وإنشاء قالب سيليكون

1. إنشاء صورة مرجعية بالموجات فوق الصوتية
   1. لكل شبح بالموجات فوق الصوتية ، اطلب من طبيب متخصص في التخصص الفرعي بالموجات فوق الصوتية والإلمام بإجراء إحصار العصب الذي تتم محاكاته بواسطة الشبح المطلوب إنشاء صورة مرجعية بالموجات فوق الصوتية من موضوع بشري متطوع (الشكل 1). ت....

النتائج

تم تصميم وبناء أربعة أشباح بالموجات فوق الصوتية بنجاح باستخدام الطرق الموضحة أعلاه. يوضح الشكل 5 مقطعا عرضيا بالموجات فوق الصوتية لكل نموذج يتماشى مع الموجات فوق الصوتية ذات التشريح البشري المكافئ. تحت الموجات فوق الصوتية ، توفر هذه الأشباح مستويات أنسجة واقعية ، والتي تم.......

Discussion

توفر هذه الأشباح القائمة على الهلام الباليستي المخصص للمتدربين تدريبا متوسط الدقة ، وعظم الفخذ ، ومستوى اللفافة الحرقفية فوق الأربية ، وإحصار العصب الأمامي المسننة مقابل جزء بسيط من تكلفة أشباح كتلة الأعصاب المتاحة تجاريا (الجدول 1). تم تصنيع أول مدربين على إحصار العصب المتوسط و?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
ABS Filament - 1.75 m+B+A2:A14	Hatchbox (Pomona, CA)		https://www.hatchbox3d.com/collections/abs-1-75mm
Adobe Photoshop	Adobe (San Jose, CA)		https://www.adobe.com/products/photoshop.html
Amber Tone Dye	Humimic Medical (Greenville, SC)	852844007925	Ballistic gel dye; https://humimic.com/product/amber-tone-dye/
Fusion 360	Autodesk (San Franciso, CA)		Computer-assisted design (CAD) software; https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription&plc=F360
Gelatin #1 - Medical Gel by the Pound	Humimic Medical (Greenville, SC)	852844007406	Ballistic gel; https://humimic.com/product/gelatin-1-medical-gelatin-by-the-pound/
Gluten-Free All-Purpose Flour	Arrowhead Mills (Hereford, TX)		Flour for echogenicity; https://arrowheadmills.com/products/gluten-free/organic-gluten-free-all-purpose-flour/
Microsoft PowerPoint	Microsoft (Redmond, WA)		https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/powerpoint
Mold Star 16 FAST Pourable Silicone Rubber	Smooth-On (Macungie, PA)		Pourable silicone rubber; https://www.smooth-on.com/products/mold-star-16-fast/
Peach Tone Dye	Humimic Medical (Greenville, SC)	852844007895	Ballistic gel dye; https://humimic.com/product/peach-tone-dye/
PLA Filament - 1.75 mm	Hatchbox (Pomona, CA)		https://www.hatchbox3d.com/collections/pla-1-75mm
Prusa Original i3 MK3S+ printer	Prusa Research (Prague, Czech Republic)		3D printer; https://www.prusa3d.com/category/original-prusa-i3-mk3s/
Prusa Slicer 2.6.1	Prusa Research (Prague, Czech Republic)		3D printer slicer software; https://www.prusa3d.com/page/prusaslicer_424/
Wool-Ease Thick & Quick Yarn	Lion Brand Yarn (Lyndhurst, NJ)	640-610B	Yarn for simulated nerves; https://www.lionbrand.com/products/wool-ease-thick-and-quick-yarn?variant=32420963516509