هنا أنشأنا مدرب مهام مطبوع 3D عالي الدقة مشتق من التصوير المقطعي المحوسب للتشريح البشري الطبيعي تم إنشاء مدربي المهام باستخدام هذا البروتوكول ، ويساعدون في أداء جميع الجوانب الحرجة لمهمة أو إجراء مختار ، ويمكن إنشاء نماذج صحيحة تشريحيا مختلفة باستخدام هذا البروتوكول. من المهم العثور على فحص بالأشعة المقطعية يحتوي على القسم التشريحي المطلوب للنموذج الذي نقوم بإنشائه ، كجزء من العملية المستخدمة لتحويل عمليات المسح التشريحي إلى نماذج 3D ، من المهم إغلاق الفتحات الطبيعية في العظم لإنشاء منتج نهائي يسمح بإضافة ميزات لتثبيت العظم في الاتجاه الصحيح والحصول على مساحة للنخاع المحاكي. للبدء، تأكد من الاتجاه العادي الصحيح للمثلث لملفات SDL المستوردة، إذا كان اتجاه المثلث غير صحيح اقلب المثلث العادي بالنقر فوق تحديد وتعديل وتحديد الكل.
بعد ذلك ، انقر فوق تحديد ، ثم قم بتحرير النماذج وقلبها للقضاء على الهياكل غير المرغوب فيها وتحسين النماذج ، لإنشاء مدرب المهام ، انقر فوق تحديد ثم حدد المثلثات الموجودة على الهياكل غير المرغوب فيها وانقر فوق تحرير وتجاهل. حدد أداة التحرير وبطاقة المستوى لاقتصاص النموذج ليتناسب مع حدود حجم إنشاء طابعة 3D. قلل النفقات العامة الحسابية بالنقر فوق تحديد والنقر المزدوج في أي مكان على الشبكة لتحديد الشبكة بأكملها ، ثم حدد تحرير وتقليل.
بالنسبة للهدف المنخفض ، قم بتقليل ميزانية المثلث إلى ما دون حوالي 10000 وجه. بمجرد تحديد مثلثات الشبكة حول العيب ، انقر فوق تحديد ، ثم حدد تحرير ومحو وتعبئة ، لتحسين الثقوب السطحية والمخالفات. تصدير وحفظ النماذج النهائية باستخدام نوع ملف SDL، افتح برنامج Autodesk Fusion 360 حدد إدراج ثم إدراج أمر شبكة لاستيراد ملفات SDL من نماذج العظام والأنسجة في مساحة العمل كشبكة.
لتحويل الشبكات المستوردة إلى B-rep Solids تعطيل المخطط الزمني Fusion 360 ، قم بتقليل عدد المثلثات في الشبكة المستهدفة إلى أقل من 10000 ، وحدد جسم الشبكة المستورد ، ثم انقر بزر الماوس الأيمن لفتح القائمة وحدد خيار التفاف الشبكة إلى B. بعد تحويل الشبكات إلى مواد صلبة ملفوفة B ، تستأنف الجدول الزمني للاندماج 360 وتعدل المادة الصلبة لإنشاء قالب مدربي المهام عن طريق تقسيم المادة الصلبة المستطيلة على طول المحور الطويل للنسيج B wrap. حدد موقعين إلى ثلاثة مواقع لدبابيس الدعم وضع مكونات مجموعة التجميع المصممة مسبقا ، لإصلاح عظام مدرب المهام ، واستيراد ووضع قابس عظمي على مساحة النخاع المفتوحة لمندوب العظم B لمنع وسائط الأنسجة من دخول مساحة النخاع واستنزاف نخاع العظم المحاكي.
توليد فتحة من أربعة إلى ستة سنتيمترات من خلال القوالب في الفضاء الذي يمثله النسيج B مندوب الصلبة لصب وسائط الأنسجة السائلة في القالب ، وأداء مرآة الكائنات لجعل مدرب المهمة للجانب المتساوي. بمجرد وضع مكونات مجموعات التجميع المصممة مسبقا لإصلاح العظام في الفضاء ، انقر فوق السبائك مجتمعة لإضافة أو قطع مجموعات التجميع المختلفة في النماذج. حدد النص المطلوب داخل مساحة العمل وانقر بزر الماوس الأيمن، ثم حدد حفظ باسم STL لتصدير المكونات النهائية للطباعة، وضع ملف STL على سرير الطابعة ثلاثية الأبعاد وتوجيه العظم عموديا.
لطباعة طوف المستخدم مواد الدعم الكامل ، ارتفاع طبقة فوهة 0.4 ملم عند 0.2 ملم مع أربع طبقات علوية وسفلية ، وثلاثة أصداف محيطة تملأ بنسبة 20٪ ودرجة حرارة نهاية ساخنة تبلغ 210 درجة مئوية. قم بتوجيه مكونات القالب بحيث يكون سطح الأنسجة متجها لأعلى واطبع بدون طوف ، واضبط ارتفاع الطبقة على 0.3 ملم عند 15٪ واستخدم مواد الدعم الكاملة. قم بترتيب دبابيس الدعم والمكونات الأخرى لتقليل مواد الدعم إلى الحد الأدنى ، وطباعة جميع أجزاء دعم الدبوس باستخدام طوف وتعيين ارتفاع الطبقة عند 0.2 ملم والملء بنسبة 20٪ طباعة المكونات المترابطة بدون مواد الدعم بسرعة منخفضة ، بمجرد تحديد معلمات كل مكون ، قم بإعداد وتصدير ملف رمز G الذي تم إنشاؤه بواسطة البرنامج إلى بطاقة SD.
افتح برنامج الطابعة ثلاثية الأبعاد حدد ملف رمز G المحفوظ من بطاقة SD وخيوط وسائط طابعة 3D بحمض البوليلاكتيك 1.75 ملم للطباعة. قم بقياس محلول الكلورهيكسيدين من ألياف الجيلاتين سيليوم وهيبوكلوريت الصوديوم ، لإعداد وسائط الأنسجة وتخصيص لتر واحد من الماء جانبا إلى 85 درجة مئوية. أضف الماء الساخن في وعاء خلط أكبر بعدة مرات من حجم المكونات مع هز محلول الأنسجة الأوسط بقوة ، أضف المكونات المقاسة واحدة تلو الأخرى.
سخني الخليط في حمام مائي عند 71 درجة مئوية لمدة لا تقل عن أربع ساعات لتبديد الفقاعات ، وقم بإعداد محلول نخاع العظم المحاكي عن طريق قياس 100 جرام من الماء البارد و 100 جرام من هلام الموجات فوق الصوتية وخمسة ملليلترات من لون الطعام الأحمر ، ثم اخلطي المكونات جيدا. رش الأسطح الداخلية للقالب بعامل إطلاق غير قائم على السيليكون ، وقم بتأمين العظم باستخدام دبابيس الدعم للحفاظ على الموضع الصحيح داخل مساحة الأنسجة. ثم قم بتثبيت العظم في قاع القالب وقم بتجميع القالب ، وتحقق من موضع قابس العظم لمنع وسط الأنسجة من دخول مساحة النخاع أثناء الصب.
ضع القالب مع توجيه الفتحة لأعلى وصب 46 درجة مئوية من الأنسجة الدافئة المتوسطة في تجويف العفن. قم بتأمين أي تسرب لوسط الأنسجة من القالب عن طريق رشه بعلبة منفضة هواء مقلوبة ، وانقل القالب المملوء إلى أربع درجات مئوية لمدة لا تقل عن ست ساعات أو حتى يتم ضبط وسط الأنسجة. قم بتفكيك القالب وإزالة مدرب المهام ودبابيس الدعم قم بإزالة قابس العظم ، واملأ محلول نخاع العظم المحاكي في مساحة النخاع واستبدل قابس العظام.
قم بتخزين مدرب المهام في كيس بلاستيكي عند أربع درجات مئوية أو 20 درجة مئوية تحت الصفر حتى الاستخدام. بمجرد وصول مدرب المهام إلى درجة حرارة الغرفة ، اطلب من المتدربين وضع إبرة IO وشفط محلول نخاع العظم المحاكي. بعد ذلك ، قم بتفكيك مدربي المهام لاستعادة وسط الأنسجة والعظام ، وتفكيك مدرب المهام ووضع الجيلاتين في وعاء لإعادة صهره للاستخدام الإضافي ، ويمكن إصلاح النموذج ويمكن إعادة استخدام الجل بمجرد ذوبانه لإنشاء نموذج آخر.
تم استخدام هذا البروتوكول لنمذجة وطباعة قالب الأنسجة ثلاثي الأبعاد وهياكل الأنسجة المحيطة بعنصر الهيكل العظمي ، باستخدام التصوير المقطعي المحوسب لمفصل الركبة اليسرى للمريض ، أدى الساق المصمم إلى نسخة طبق الأصل قريبة جدا بعد الطباعة. سهلت فتحة مصنوعة لفضح تجويف الأنسجة صب وسط الأنسجة ، وتم تصميم القالب مع مجموعتين داعمتين لتجميع الدبوس لدعم وتعليق هياكل العظام داخل تجويف الأنسجة. تم تخصيص مدرب المهام للفكاهة والساق باستخدام وسط أنسجة غير شفاف وشفاف يسمح بمستويات متفاوتة من تصور الهياكل الهيكلية أو المعالم.
تم تحقيق التشابه التشريحي بين بيانات التصوير المقطعي المحوسب المستخدمة لإنشاء مدرب المهام ومدربي المهام الفكاهية المجمعة بالكامل فيما يتعلق بسمك العظام وعمق الجلد وأخدود الأوتار ، وكان الوقت والتكلفة اللازمان لطباعة الجزء العلوي من القالب أعلى يليهما الجزء السفلي من القالب والعظام والأجهزة. عند طباعة القوالب 3D ، وجدنا أنه من المهم استخدام مادة لاصقة قوية لمنع الالتواء في القاعدة. جانب حاسم آخر هو استخدام رذاذ الإفراج المطبق على الخدمة الداخلية للقالب قبل إضافة الجل.
هذا يمنع الجل من الالتصاق بالمواد المطبوعة 3D. يسمح هؤلاء المدربون بنقل المهارات من بيئة التدريب إلى البيئة السريرية بسبب تشابههم التشريحي مع المرضى ، ويساعد التكرار المتعلم على أداء الخطوات الحاسمة للإجراء.
