이 방법은 흉부 압축 중에 얼마나 많은 심장 출력이 생성되는지와 같은 신생아 학 분야의 주요 질문에 대답 할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 해부학적 현실주의를 잃지 않고 유연한 심장 모델을 만들 수 있다는 것입니다. 오늘 나와 함께 절차를 시연하는 것은 재스퍼 스테르크, 우리의 실험실에서 기술자가 될 것입니다.
대표적인 신생아 심장의 이미지 세그먼트를 획득하려면 먼저 적절한 처리 소프트웨어 프로그램을 엽니다. 의학 파일에서 디지털 이미징 및 통신으로 포맷된 신생아 흉부 자기 공명 이미지 또는 MRI를 가져옵니다. 편집 마스크 도구를 사용하여 심장이 있는 각 MRI 슬라이스의 심장 근육 영역을 선택하고 새 스케치 레이어를 만듭니다.
두 개의 심실과 두 심실을 동일한 방식으로 분할하고 3D 계산 도구를 사용하여 근육과 챔버를 별도의 3D 표현으로 렌더링합니다. 그런 다음 스테레오리소그래피 Plus 도구를 사용하여 각 파일에 대한 최적의 해상도를 사용하여 세그먼트를 5개의 스테레오리소그래피 파일로 내보냅니다. 신생아 심장 금형 조각을 처리하고 인쇄하기 위해, 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어 프로그램에 아드리아 및 심실 밸브 금형 파일을로드합니다.
원래 MRI를 사용하여 대동맥, 폐, 승모 및 트리쿠스피 밸브의 위치를 결정합니다. 인서트 부품 기능을 사용하여 각 밸브의 양수 및 음수 금형 반쪽에 대한 밸브 파일을 로드된 아티리아 및 심실 세트의 해당 위치로 드래그합니다. 아트리움 또는 심실 표면의 위치를 클릭하여 배치 위치를 나타냅니다.
피처 탭에서 배설보스 베이스를 선택하여 양수 및 음수 밸브의 베이스를 돌출하여 밸브가 각 챔버에서 돌출되도록 하고 밸브 부품을 적절히 병합합니다. 폐 및 대동맥 밸브 파일을 각 심실 위치에 추가하고 스케치 탭을 열고 Circle 도구를 선택합니다. 그런 다음 피처 탭을 열고 스윕 보스 베이스 기능을 사용하여 두 원형 실린더 표면이 수평 위치에 도달할 때까지 밸브 상단에서 두 개의 아치형 직경 실린더두를 스케치합니다.
밸브 부품을 각 심실과 동맥에 병합한 후 Circle 도구를 다시 선택하고 돌출 보스 베이스 기능을 사용하여 각 4개의 챔버의 기지에서 5mm 직경의 수직 실린더를 돌출하여 실린더가 길이가 40mm이고 각 챔버로 돌출됩니다. 다음으로 스케치 탭을 열고 스케치 서클 도구를 선택합니다. 그런 다음 서로 다른 깊이 들여쓰기를 만들려면 기능 탭을 열고 절단 배출 함수를 사용하여 실린더 위에 반원을 스케치하여 실린더에 차동 노치를 추가합니다.
챔버와 동맥에서 모양을 빼려면 마우스 오른쪽 단추를 클릭하여 챔버의 단단한 몸체와 관심 있는 동맥을 선택하고 결합 함수를 선택하여 빼기 설정을 선택할 수 있습니다. 챔버와 동맥을 저장 한 후, 심장 근육 모델을 가져옵니다. 그런 다음 새 스케치를 시작하고 Shift 키를 길게 누르고 모든 실린더 베이스 스케치를 선택합니다.
6개의 실린더 베이스 스케치를 2밀리미터 간격으로 띄우려면 스케치 탭을 열고 엔터티 변환을 선택합니다. 기능 탭을 열고 내투 보스 베이스 기능을 사용하여 아치 형 실린더를 심장 근육 모델과 병합합니다. 여섯 개의 원통 의 베이스에서 큐브를 모델링하려면 참조 형상을 선택하고 스케치 탭을 열고 사각형 도구를 선택합니다.
그런 다음 심장 근육 모델의 가장 넓은 부분보다 길이와 너비가 4 밀리미터 더 넓은 사각형을 스케치합니다. 돌출 보스 베이스 함수를 사용하여 두께가 8밀리미터로 사각형을 아래쪽으로 돌출합니다. 병합 부품 함수를 사용하여 압출된 사각형을 6개의 실린더의 베이스에 병합합니다.
베이스의 네 모서리각각에 4밀리미터 큐브를 같은 방식으로 추가합니다. 사각형 베이스를 스케치로 사용하여 베이스를 돌출하여 전체 하트 모델을 덮고 덮개에서 다른 모든 부분을 뺍니다. 참조 형상 함수를 사용하여 관심 높이에 대한 참조 평면을 생성하고 삽입, 금형 및 분할을 선택하여 하트 모델의 가장 넓은 부분에서 남은 사각형의 상단 부분을 분할합니다.
남은 사각형을 동일한 방식으로 가장 편리한 금형 방출 위치로 다시 분할하지만 수직 방향으로 분할합니다. 그런 다음 제팅 프린터와 견고한 고무와 같은 광합체 재료를 사용하여 금형 부품을 인쇄합니다. 이 금형은 나중에 모델을 파괴하거나 손상시키지 않고 제거할 수 있도록 내부 금형에 고무와 같은 재료를 사용하는 것이 필수적입니다.
금형 부품의 냉사 성형 및 마무리를 위해 먼저 방출제로 밸브를 제외한 모든 인쇄 부품의 표면을 모두 분사하고 티슈 페이퍼로 깨끗한 조각을 닦아냅니다. 15분 동안 공기 건조 후, 금형의 베이스와 두 개의 측면 패널을 닫고 금형의 베이스가 테이블 표면과 직접 접촉하지 않도록 두 스페이서 위에 금형을 배치합니다. 실리콘 카트리지를 수동 디스펜싱 건에 삽입하고 총을 사용하여 측정 컵에 5 밀리리터의 실리콘을 추가합니다.
실리콘을 믹싱 공구와 혼합하고 믹싱 도구를 사용하여 오른쪽 아리아 및 심실 밸브의 음수 및 양수 측면에 넉넉한 양의 액체 실리콘을 적용합니다. 우리는 밸브의 기능을 보장하기 위해 코팅합니다. 오른쪽 밸브 각도의 두 챔버를 연결하고 챔버를 기본 금형의 각 실린더에 밀어 넣습니다.
그런 다음 폐 및 대동맥 아치 실린더를 유사한 방식으로 부착합니다. 실리콘이 2분 동안 고화되도록 합니다. 금형의 상단 부분과 정적 믹서를 카트리지에 부착하고 모든 실리콘이 분배될 때까지 카트리지를 압박한 다음 압력을 해제합니다.
전체 금형을 두 스페이서에 조정하고 총을 8mm 사출 성형 소켓에 삽입합니다. 모든 통풍구가 실리콘 오버플로의 징후를 보일 때까지 3 분 동안 저압으로 짜내. 그런 다음 금형의 상단과 하부 사이의 균열에 금속 스페이서를 삽입하여 금형의 상단을 엽니다.
같은 방식으로 곰팡이의 측면 부분을 한 번에 하나씩 제거하고 심장 벽을 뚫지 않도록 주의하고 메스를 사용하여 실리콘의 거품을 관통합니다. 이쑤시개를 사용하여 거품 구멍을 실리콘으로 채우고 모델이 30 분 동안 치료 할 수 있습니다. 모델이 준비되면 심장 모델을 한 손으로 단단히 둘러싸서 압축 공기를 사용하여 금형의 베이스에서 모델을 날려 버리고 6 개의 내부 금형을 심장 모델에 남깁니다.
물 주사기를 사용하여 왼쪽 및 오른쪽 심실을 채우고 가압하여 내부 금형을 방출합니다. 그런 다음 Magill 집게를 사용하여 밸브 세그먼트를 압축하지 않고 내부 두 금형 부품을 꺼냅니다. 이러한 3D 모델 프린팅 방법은 폐와 같은 다른 내부 장기 또는 갈비뼈와 같은 뼈 구조에도 적용될 수 있다.
3D 프린팅을 위해 매우 유연한 내부 금형 재료를 사용하면 더 단단한 인쇄 재료를 사용하는 경우 내부 챔버를 제거하는 동안 파괴 될 복잡한 유기 구조를 생성하고 방출 할 수 있습니다. 복잡한 3D 인쇄 모델 부품의 고해상도는 심장 모델 시스템에 사용되는 것과 같은 작은 유기 부품의 생성에 필수적입니다. 개발 후,이 방법은 신생아 환자 생리학을 탐구하는 연구원을위한 길을 열었습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 단일 주조 주기에 4개의 챔버와 4개의 판막을 가진 해부학적으로 현실적인 신생아 심혼을 만드는 방법에 대한 좋은 이해를 가져야 합니다. 수산화 나트륨과 함께 일하는 것은 매우 위험 할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 이 절차 동안 손과 눈 보호를 착용하십시오.
