La cardiopatía congénita compleja es un problema 3D difícil. Las tecnologías de impresión 3D existentes no logran replicar de cerca las propiedades del tejido miocárdico. Este protocolo crea modelos para el entrenamiento quirúrgico de alta fidelidad.
Esta técnica crea de manera rentable modelos 3D específicos del paciente a partir de sus imágenes. Modelar la anatomía interna y externa de sus órganos nos permite conocer y cuidar íntimamente a nuestros pacientes. La creación de estos modelos en un material que representa de cerca el tejido anatómico permite que esta técnica se aplique a cualquier entrenador de procedimientos que incluya anatomía.
Para comenzar, abra el archivo STL del modelo de caso miocárdico en un programa CAD. En Magics, importe los archivos STL generados a través de la segunda parte de importación. En la ventana de gestión de proyectos, seleccione la opción transparente de representación de modelos.
Utilice los botones izquierdo y derecho del ratón para controlar la herramienta de rotación y panorámica para ajustar la vista de la base miocárdica apuntando el vértice del corazón hacia abajo y el arco de la aorta horizontal. Para recortar el exceso de material de la caja miocárdica del modelo, vaya a herramientas, seleccione cortar e indicar polilínea, luego seleccione puntos de interés y haga clic en aplicar. Del mismo modo, corte la caja miocárdica en varios trozos.
Vaya a cortar, seleccione indicar polilínea, luego seleccione puntos de interés para hacer un corte horizontal a través de la aorta que divide la caja miocárdica en una mitad inferior que contiene el ápice y la mitad superior, así como para hacer dos cortes verticales a lo largo de la sección más ancha de la mitad inferior y la mitad superior del caso miocárdico. Y por último, haga clic en aplicar. Para garantizar una alineación adecuada durante el montaje, utilizando una herramienta de generación de puntales y una herramienta de sustracción booleana con un valor de holgura de 0,25 milímetros, cree puntales y cavidades de puntal coincidentes y agréguelos a las piezas de la caja miocárdica haciendo clic en agregar accesorios.
Indique la posición en el modelo y, a continuación, haga clic en aplicar. En una de las medias piezas superiores de la caja miocárdica, cree un orificio de relleno de silicona de un diámetro de un centímetro y verifique la colocación del orificio con una PYME. Seleccione verificar diagnósticos para verificar diagnósticos en todas las piezas de la caja individualmente para encontrar errores como normal invertido, bordes defectuosos, contornos defectuosos, bordes casi malos, orificios planos o conchas en las piezas de la caja miocárdica.
Si se detecta un error, haga clic en Resolución automática para repararlo. Y alternativamente, los errores se pueden corregir manualmente o mediante el uso de una herramienta o asistente de reparación. Si los errores no se pueden corregir con la opción alternativa, corrija los errores con una herramienta de envoltura retráctil.
Haga clic en corregir, seleccione envoltura retráctil y siga el cuadro de diálogo para ajustar el intervalo de muestra de envoltura retráctil y los valores de relleno de huecos según sea necesario para corregir los errores en la pieza específica sin alterar la fisiología tras la revisión de SME. A continuación, guarde o exporte las piezas individuales del caso miocárdico como archivos STL. Abra los modelos de cajas de miocardio y piscinas de sangre en el software de rebanadora apropiado para producir archivos de impresión 3D.
Agregue soportes de impresión 3D a todas las piezas manualmente o use una herramienta de generación de soporte automático proporcionada en el software si está disponible. Corte los modelos para generar código G para su uso en la impresora 3D con los parámetros descritos en el manuscrito de texto y guarde o exporte el código G. Cargue el archivo de impresión en la impresora 3D.
Después de asegurarse de que el filamento correcto se carga en la impresora 3D, comience a imprimir. Cuando se complete la impresión, use los alicates de nariz de aguja y las pinzas para eliminar todo el material de soporte de las piezas impresas. Ensamble las piezas de la caja de miocardio alrededor del molde de la piscina de sangre, asegurándose de que todas las piezas encajen bien.
Si el estuche de miocardio no puede caber alrededor del charco de sangre, haga pequeños ajustes en las piezas del molde de la caja utilizando una herramienta de lijado rotativo de mano para eliminar el material. A continuación, alise la superficie de la caja miocárdica con vapor de acetona. Para hacerlo, forre la parte inferior y los lados de un recipiente con toallas de papel que no se verán afectadas por la acetona.
Vierta la acetona en la toalla de papel inferior y permita que difunda las toallas de papel al costado del recipiente, pero no forme una piscina en el fondo. Coloque un trozo de papel de aluminio en el recipiente para cubrir la toalla de papel inferior. Oriente las piezas de la caja del miocardio sobre el papel de aluminio para que las caras deseadas sean lisas sean verticales, asegurando que las piezas no se toquen entre sí o las toallas de papel en las paredes del recipiente.
Cubra el recipiente con papel de aluminio y permita que las piezas de la caja miocárdica permanezcan intactas en el recipiente hasta que se logre hasta el 80% del acabado superficial deseado. Una vez que la superficie esté lisa, retire con cuidado las piezas de la caja miocárdica del recipiente, tocando solo las superficies externas, y deje que las piezas se desgasifiquen por completo en un área bien ventilada durante aproximadamente 30 minutos o hasta que las piezas se vuelvan completamente secas y duras. Mida el volumen de la segmentación del miocardio utilizando un software CAD para determinar la cantidad de silicona necesaria.
Agitar bien la parte A y la parte B de la silicona. Si se desea color en el modelo, agregue pigmento y mezcle todas las partes y el pigmento a fondo, luego coloque una silicona bien mezclada en una cámara de vacío durante dos o tres minutos a 29 pulgadas de mercurio. Cuando esta mezcla de silicona esté completamente desgasificada, retírela de la cámara y sumerja la piscina de sangre en la mezcla de silicona para asegurarse de que todos los vacíos y cavidades en la piscina de sangre se llenen con silicona y la piscina de sangre se cubra a fondo.
En un área bien ventilada, rocíe bien todas las piezas del estuche de miocardio con un producto de fácil liberación. Ensamble la mitad inferior de la caja miocárdica alrededor del ápice de la piscina de sangre. En caso de fuga, selle la fuga con abrazaderas, pegamento caliente o arcilla.
A continuación, vierta silicona en el espacio entre el charco de sangre y la pared de la caja hasta que se llenen las piezas de molde miocárdico ensambladas. Después de ensamblar las piezas restantes de la caja miocárdica, asegure las piezas de la caja firmemente con bandas elásticas y abrazaderas según sea necesario. Cuando la silicona esté solidificada, retire el corazón de silicona de la caja miocárdica y recorte las costuras de silicona creadas a partir del espacio entre las piezas de la caja o el orificio de relleno.
Después de identificar todos los vasos sanguíneos con extremos abiertos en el modelo de silicona, recorte cualquier silicona que cubra los vasos para exponer la acumulación de sangre ABS en el interior. Sumerja el corazón de silicona en acetona y el ABS comenzará a ablandarse de 10 a 15 minutos después de la inmersión de acetona. Una vez que el ABS se ablande, retire grandes trozos de ABS con pinzas para aumentar la velocidad del proceso de disolución del ABS.
Cuando la mayor parte de la reserva de sangre de ABS se haya disuelto, enjuague el corazón de silicona con acetona limpia dos o tres veces para eliminar todo el ABS de la silicona. Retire el modelo cardíaco de la acetona y permita que la acetona restante se evapore del modelo en un área bien ventilada. Para evaluar la precisión y funcionalidad del modelo de silicona, se realizaron dos incisiones, una en el ventrículo anterior izquierdo y la otra en el ventrículo posterior derecho para visualizar la anatomía interna.
La comunicación interventricular esperada estaba presente al igual que las estructuras interiores apropiadas y un cirujano cardíaco congénito cosió un parche GORE-TEX en el modelo para corregir la comunicación interventricular. Diseñar el molde es crucial. Asegúrese de cortar el molde en tantos pedazos como necesite para caber alrededor del charco de sangre.
Esta técnica desbloquea la creación de intrincados modelos de silicona específicos del paciente. Ya no estamos limitados por las limitaciones de material de impresión 3D. Más bien, estamos capacitados para satisfacer cualquier demanda de entrenadores quirúrgicos complejos.
