이 프로젝트는 캘리포니아주 라호야에 있는 캘리포니아 대학교 샌디에이고 의과대학(University of California, San Diego School of Medicine)의 시뮬레이션 교육 센터(STC)에서 자금을 지원했습니다. 그림 5에 기여해 주신 Blake Freechtle에게 감사의 말씀을 전합니다.

이 프로젝트를 위해 저자인 JR과 PS가 초음파 피험자로 자원했고, 두 사람 모두로부터 구두 동의를 받았습니다. 이 프로토콜을 따르는 사람들은 환자 또는 인간 지원자를 연구 대상으로 사용하기 전에 윤리 위원회 또는 기관 검토 위원회(IRB)의 승인을 받으십시오.
1. 팬텀 디자인 및 실리콘 몰드 제작
<ol><li>참조 초음파 이미지 생성<ol><li>각 초음파 팬텀에 대해 초음파 하위 전문화를 가진 의사가 원하는 팬텀에 의해 시뮬레이션되는 신경 차단 절차에 익숙하고 자원한 인간 피험자로부터 참조 초음파 이미지를 생성하도록 합니다(그림 1). 이 초음파 이미지가 마취제가 주입될 적용 가능한 신경 또는 조직 평면을 가로지르는 시야를 가지고 있는지 확인하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>조직층 모델의 설계 및 3D 프린팅<ol><li>각 팬텀의 단면 디자인을 그립니다(그림 2) CAD(Computer-Aided Design)를 활용하여 원하는 조직층의 플라스틱 모델과 팬텀의 전체 모양을 위한 외부 용기를 설계합니다(그림 3A, 보충 파일 1, 보충 파일 2, 보충 파일 3그리고 보충 파일 4). 참고: 디자인 관점에서 볼 때, 근막 평면 블록은 5mm 벽이 있는 속이 빈 직사각형 프리즘 내에 둘러싸인 일련의 단단히 맞는 프리즘으로 생각할 수 있습니다. 5mm 미만의 벽은 안정적인 생산을 위해 너무 약했습니다. 이 직사각형 프리즘은 다른 조직층이 조립되고 배치되는 팬텀의 가장 바깥층 역할을 합니다. 정중 신경 모델( 그림 3 그리고 그림 4)은 직사각형 프리즘이 아닌 아치형 컨테이너를 사용하여 사람의 팔 모양을 시뮬레이션합니다.<ol><li>CAD 소프트웨어에서 초음파, CT 또는 알려진 치수의 기타 대상 이미지로 평면 캔버스를 만듭니다. Solid( 솔리드) | 끼워 넣다 | 캔버스에서 파일을 선택하고, XY 평면을 클릭하고, +X +Y 공간으로 드래그하고, 그림 길이가 알려진 단위까지 정확하도록 드래그하여 배율을 조정합니다.</li>
			<li>모델의 윤곽을 그리는 이미지 영역 위에 사각형 프리즘을 만듭니다. Solid | 스케치 작성 | XY 평면 | 2점 사각형 도구. 사각형을 영역 위로 드래그하고 닫힐 때 길이/너비 상자 내에서 미세 조정합니다. Enter 키를 누릅니다. 스케치 완료를 클릭하십시오. Rectangle | 솔리드 | 돌출; 사각형을 원하는 높이로 드래그하고 닫을 때 높이 상자로 구체화합니다. 을 클릭하고 Enter 키를 누릅니다. 참고: 각 모델은 나타내는 해부학적 구조에 따라 길이와 너비가 다르지만 일반적으로 ~100mm가 효과적인 모델 높이라는 것을 알았습니다.</li>
			<li>직사각형 프리즘의 상단을 클릭하여 직사각형 프리즘 위에 다른 스케치를 작성합니다 . 스케치를 만들고 원하는 해부학적 구조와 스케치를 클릭하여 둘러싸고 있는 직사각형 프리즘의 내부 가장자리를 그립니다 . 작성 및 스케치 | 툴박스를 수정합니다. 프리즘 뒤에 보이는 캔버스를 사용하여 디자인을 안내하십시오. 캔버스가 직사각형 프리즘을 통해 보이지 않으면 디스플레이 설정을 통해 변경하십시오. 모델의 단면을 나타내는 스케치가 생성되면 스케치 완료를 클릭합니다. 알림: 원하는 해부학적 구조와 둘러싸고 있는 프리즘의 내부 가장자리를 그릴 수 있는 특정 이상적인 도구는 없습니다. 위의 단계는 이 프로토콜에서 사용된 것입니다.</li>
			<li>다음으로, 스케치에서 형상을 클릭하여 스케치에서 각 내부 프리즘을 만듭니다 | 솔리드 | 돌출; 일반적으로 전체 직사각형 길이보다 5mm 작은 원하는 길이로 도형을 사각형 프리즘으로 다시 드래그합니다. 을 클릭하고 Operation = New Body | 엔터. 이 새 객체를 보려면, 새 본체 이름 옆에 있는 Bodies | 눈 기호를 클릭하여 다른 모든 객체의 가시성을 끕니다. 참고: 혈관은 근막 평면체의 가장자리 또는 중앙에 설계된 원형 또는 타원형 프리즘 모양의 구멍으로 표시되어야 합니다. 이 시점에서 가상 모델을 초기 캔버스 와 마주 보면 개별 모델 조각과 이들이 서로 어떻게 맞는지 시각화할 수 있습니다.</li>
			<li>3D 프린팅을 위해 각 바디를 개별적으로 내보내려면 Bodies(바디) | 내보내는 바디를 제외한 모든 바디 옆에 있는 눈 기호; File | 수출 | 유형 = .stl 파일 | 엔터. 참고: 이제 각각 고유한 근막 평면 또는 골격을 나타내는 여러 .stl 파일과 근막 평면 조각이 들어갈 사각형 경계 상자를 나타내는 추가 .stl 파일이 하나 있어야 합니다.</li>
		</ol></li>
		<li>모델을 인쇄하는 데 사용할 3D 프린터와 호환되는 슬라이서 소프트웨어에서 STL 파일을 엽니다.<ol><li>얼굴에 놓기 버튼을 사용하여 모델의 바닥이 프린트 베드에 닿도록 모델을 침대에 놓습니다.</li>
			<li>프린터에서 프린터를 선택합니다. 인쇄 설정에서 0.20mm SPEED를 선택하고 필라멘트에서 일반 PLA를 선택합니다. 채우기(Infill)에 대해 15-20%를 선택하고, 지지대(Support) 메뉴에서 모든 위치(Everywhere)를 선택하고, 인쇄 안정성을 위해 필요한 경우 챙을 추가합니다. 지금 슬라이스를 클릭합니다.</li>
			<li>G 코드 파일을 SD 카드로 내보내고 3D 프린터에 연결한 다음 폴리락트산(PLA) 필라멘트를 사용하여 파일을 인쇄합니다.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>실리콘 몰드 제작<ol><li>제조업체 지침에 따라 급속 경화 실리콘 고무에 담그기 전에 각 3D 프린팅 모델을 토플리스 플렉시 유리 용기의 바닥에 붙입니다17.</li>
		<li>실리콘이 굳으면 경질 플라스틱 모델과 플렉시 유리 케이스를 제거하고 원하는 각 조직 층과 용기의 유연하고 내구성 있으며 재사용 가능한 실리콘 몰드를 남기고 탄도 젤을 붓습니다(그림 3B). 참고: 이 시점에서 프로토콜이 일시 중지되었다가 나중에 다시 시작될 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66194/66194fig01.jpg"> 그림 1: 인간 피험자로부터 얻은 대표적인 초음파 이미지. 자발적인 인간 피험자로부터 얻은 (A) 중앙값, (B) 대퇴골, (C) 서뇌 근막 장골면(suprainguinal fascia iliaca plane) 및 (D) 세라투스 전방평면(serratus anterior plane nerve block) 모델에 대한 대표 이미지. 약어: A = 동맥; V = 정맥; M = 정중 신경; F = 대퇴 신경; RAD = 반지름; U = 척골; AIIS = 전방 하부 장골 척추; R = 갈비뼈; SART = 사토리우스 근육; IL=장골근; IO = 내부 경사; SA = 세라투스 전방 근육; LD = 광배근. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66194/66194fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66194/66194fig02.jpg"> 그림 2: 신경 차단 초음파 팬텀의 단면 개략도. (A) 정중, (B) 대퇴골, (C) 서혜부 근막 장골면, (D) 세라투스 전방 평면 신경 차단 초음파 팬텀. 회로도는 그림 1에 표시된 대표적인 인체 초음파 이미지를 기반으로 설계되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66194/66194fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66194/66194fig03.jpg"> 그림 3: median nerve block phantom 구성 요소의 생성. (A) median nerve block phantom에 대한 각 조직층의 플라스틱 모델을 인쇄하는 데 사용되는 컴퓨터 지원 설계 파일의 대표 이미지. (B) 탄도 겔 내에 혈관을 만들기 위해 삽입된 금속 막대를 포함하여 정중 신경 차단 팬텀의 각 조직층에 대한 실리콘 몰드. (C) 뜨겁고 액체이며 염색된 탄도 젤을 실리콘 몰드에 붓습니다. (D) 혈관을 시뮬레이션된 혈액으로 채운 후 액체 탄도 젤을 사용하여 시뮬레이션된 용기의 열린 끝을 밀봉합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66194/66194fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
2. 다른 유령 랜드마크 생성
<ol><li>시뮬레이션된 뼈대 설계 및 생성<ol><li>CAD에서 디자인한 모델의 영역이 연조직 대신 뼈를 나타내는 경우 위의 단계를 사용하여 모조 뼈를 3D 인쇄하되 대신 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 필라멘트를 사용합니다. 주의 : ABS 필라멘트 연기에는 졸음, 눈 또는 기도 자극, 메스꺼움 및/또는 두통과 같은 신체적 불편함을 유발할 수 있는 휘발성 유기 화합물(VOC)이 포함될 수 있습니다18. ABS는 환기 및/또는 공기 여과가 잘 되는 방에서 밀폐된 3D 프린터 또는 밀폐되지 않은 프린터로 인쇄해야 합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>시뮬레이션된 신경 생성<ol><li>80% 아크릴, 20% 양모 실을 초음파 젤로 채워진 플라스틱 컵에 담그십시오. 컵을 -1 기압 압력 챔버에 넣습니다.</li>
		<li>단일 단계 진공 펌프를 사용하여 약 4-6 사이클 후에 초음파 젤에서 모든 기포가 제거 될 때까지 챔버의 압력을 반복적으로 축적 한 다음 해제합니다. 참고: 이 단계는 신경을 시뮬레이션하는 데 도움이 됩니다. 이 시점에서 프로토콜이 일시 중지되고 나중에 다시 시작될 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
</ol>3. 탄도 젤 녹고 따르기
<ol><li>탄도 젤을 녹이기<ol><li>상업적으로 이용 가능한 탄도 젤과 염료를 약 20:1 부피 비율로 가열하고 액체가 상업용 대류 오븐에서 132°C에 도달할 때까지 간헐적으로 교반합니다. 주의: 가열된 액체 탄도 젤은 뜨거운 액체 취급과 관련된 화상 위험으로 인해 주의해서 취급해야 합니다. 액체 탄도 젤로 채워진 팬을 다룰 때는 오븐 장갑을 사용하십시오. 피부와 액체 탄도 젤 사이의 직접적인 접촉을 피하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>에코제니시티(echogenicity)를 위한 첨가제<ol><li>약 4.5g의 미세한 알갱이로 만들어진 밀가루를 액체 탄도 젤에 넣고 저어줍니다. 젤을 오븐에 최소 20분 동안 그대로 두면서 간헐적으로 저어주어 균일하게 섞이고 거품이 빠져나갈 수 있도록 합니다.</li>
		<li>필요에 따라 투명 탄도 젤 또는 염료를 추가하여 혼합물의 색상을 조정하여 인체 조직을 시뮬레이션합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>실리콘 몰드에 쏟아지는 탄도 젤<ol><li>특정 신경 차단 모델에 적합한 경우 재사용 가능한 실리콘 몰드의 지정된 위치에 다양한 직경의 단단한 강철 막대를 삽입하여 혈관을 나타내는 최종 초음파 팬텀에 채널을 만듭니다(그림 3C).</li>
		<li>이제 염료로 착색된 액체 탄도 젤을 부유 밀가루 미립자와 기포가 남아 있지 않은 상태로 실리콘 몰드에 붓고 식히십시오.</li>
		<li>냉각 후 금형에서 금속 막대와 최종 탄도 젤 조직 층을 제거합니다. 그들 사이에 초음파 젤 코팅과 함께 배치하면 인접한 조직 조각이 거의 완벽하게 정렬되고 함께 초음파에서 시뮬레이션된 근막면을 생성합니다. 알림: 각 초음파 팬텀에는 약 0.7kg의 탄도 젤이 필요합니다. 냉각 시간은 조직층의 크기에 따라 다르며 20분에서 1.5시간까지 다양합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>모의 혈액 추가 및 혈관 밀봉<ol><li>가장한 배를 가진 조직 층을 위해, 조직 층의 1개의 측을 액체 탄도 젤로 담그고 냉각하는 것을 허용해, 따라서 배 수로의 1개의 측을 밀봉하.</li>
		<li>이러한 조직층을 똑바로 잡고 바늘과 주사기를 사용하여 시뮬레이션된 혈액을 각 혈관에 주입합니다. 참고: 동맥혈과 정맥혈을 나타내기 위해 각각 빨간색 또는 파란색 식용 색소가 있는 물을 사용했습니다.</li>
		<li>여전히 액체 탄도 겔을 사용하여 나머지 용기 개구부를 덮어 각 유체로 채워진 용기를 완전히 밀봉합니다(그림 3D). 참고: 이 시점에서 프로토콜은 일시 중지되었다가 나중에 다시 시작될 수 있습니다. 그러나 다음 단계로 진행하려면 탄도 젤을 다시 녹여야 합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>4. 팬텀 어셈블리
<ol><li>조직층, 신경 및 뼈의 조립 참고: 그림 4A 는 조립 직전의 정중 신경 차단 팬텀의 개별 구성 요소를 묘사한 것으로, 여기에는 조직층, 시뮬레이션된 신경 및 시뮬레이션된 뼈가 포함됩니다.<ol><li>초음파 젤에 각 구성 요소를 코팅하고 그림 2의 단면과 같이 구성 요소를 조립하고 각각의 탄도 젤 직사각형 프리즘(그림 4B)에 삽입하여 팬텀을 조립합니다. 이 단계에서 3D 프린팅된 뼈나 실 신경을 적절하게 놓습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>팬텀의 끝 부분 밀봉<ol><li>액체 탄도 젤로 채워진 팬에 양쪽을 담궈 모델을 밀봉합니다(그림 4C). 양쪽에서 밀봉 과정을 여러 번 반복합니다.</li>
		<li>마지막으로 히트 건을 사용하여 팬텀의 가장자리를 매끄럽게 하고 기포와 결함을 제거하고 측면 씰을 강화합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>pseudo-skin 추가(선택 사항) 참고: fascial-plane 모델에 대한 증강은 pseudo-skin의 추가입니다.<ol><li>새로 부은 피부 층과 기존 모델 사이의 어닐링을 방지하기 위해 초음파 젤로 느슨하게 덮인 밀봉되고 냉각된 모델 위에 액체 탄도 겔을 붓습니다(그림 4D 및 추가 비디오 S1).</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66194/66194fig04.jpg"> 그림 4: 정중 신경 차단 초음파 팬텀의 조립. (A) 탄도 젤 조직층, 3D 프린팅 요골 및 척골, 초음파 젤에 잠긴 실 정중 신경, 초음파 젤 병, 액체 탄도 젤로 채워진 팬을 포함한 분해된 정중 신경 차단 팬텀의 개별 구성 요소. (B) 초음파 젤로 덮인 조직층 및 시뮬레이션된 뼈의 삽입을 포함한 정중 신경 차단 팬텀의 조립. (C) 액체 탄도 젤의 팬에 담궈서 팬텀의 한쪽 끝을 밀봉합니다. (D) 완성된 정중 신경 차단 팬텀에 액체 탄도 젤을 부어 의사 피부 층을 만듭니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66194/66194fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

건물 주문 탄도 젤 초음파 유령 신경 구획 가장을 위한

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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+needle+guidance+device+compared+to+free+hand+technique+in+an+ultrasound-guided+interventional+task+using+a+phantom.">A needle guidance device compared to free hand technique in an ultrasound-guided interventional task using a phantom.</a> Anaesthesia. 63 (9), 986-990 (2008).</li><li>Liu, Y., Glass, N. L., Power, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+communication:+new+teaching+model+for+practicing+ultrasound-guided+regional+anesthesia+techniques:+no+perishable+food+products.">Technical communication: new teaching model for practicing ultrasound-guided regional anesthesia techniques: no perishable food products.</a> Anesth Analg. 110 (4), 1233-1235 (2010).</li><li>Sultan, S., Iohom, G., Shorten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+phantom+for+teaching+and+learning+ultrasound-guided+needle+manipulation.">A novel phantom for teaching and learning ultrasound-guided needle manipulation.</a> J Med Ultrasound. 21 (3), 152-155 (2013).</li><li>Micheller, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-fidelity,+high-functionality,+inexpensive+ultrasound-guided+nerve+block+model.">A low-fidelity, high-functionality, inexpensive ultrasound-guided nerve block model.</a> CJEM. 19 (1), 58-60 (2017).</li><li>Sparks, S., Evans, D., Byars, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low+cost,+high+fidelity+nerve+block+model.">A low cost, high fidelity nerve block model.</a> Crit Ultrasound J. 6 (1), 12 (2014).</li></ol>

이 논문의 저자는 공개해야 할 이해 상충이 없습니다.

이러한 맞춤형 탄도 젤 기반 팬텀은 교육생에게 상업적으로 이용 가능한 신경 차단 팬텀 비용의 일부만으로 중간 충실도의 중앙값, 대퇴골, 서뇌상 근막 장골 평면 및 세라투스 전방 평면 신경 차단 훈련을 제공합니다(표 1). 우리의 첫 번째 중앙 및 대퇴 신경 차단 트레이너는 가장 저렴한 상업적으로 이용 가능한 중앙 및 대퇴 신경 차단 트레이너 가격의 각각 12%와 9%로 사내에서 제작...

살아있는 인체 조직의 대안인 초음파 팬텀은 학습자에게 환자에게 과도한 위험을 초래하지 않고 초음파 유도 국소 마취(UGRA)를 포함한 의료 절차를 실습할 수 있는 기회를 제공합니다1. 액체 실리콘 고무의 사출 성형을 통해 가장 일반적으로 제조되지만 맞춤형 팬텀은 저렴한 비용으로 다양한 재료를 사용하여 집에서 만들 수 있습니다. 두부, 돼지고기, 쇠고기와 같은 유기농 티슈는 저렴하지만 빨리 상하고 만들기가 까다롭습니다2. 인간 사체 조직은 해부학적 정확성에 이상적이지만 확보하고 보존하기가 어렵고 비용이 많이 듭니다1. 최근에는 가상 현실이 UGRA 교육을 제공하는 데 사용되었습니다. 그러나 햅틱 피드백은 절차적 학습의 핵심 구성 요소이며 거의 구현되지 않습니다. 하드웨어-소프트웨어 하이브리드 모델이 높은 시각적 충실도와 촉각 피드백을 제공하더라도, 이러한 교육을 수행하는 데 필요한 하드웨어와 소프트웨어는 종종 비용이 많이 든다3. 젤라틴 기반 팬텀은 비용, 수명 및 충실도 사이의 균형을 유지합니다2.
탄도 젤라틴 모델은 상업적으로 이용 가능하지만 의료 시뮬레이션 센터에서 많이 활용되는 부패하기 쉬운 자원으로 인해 비쌉니다. 균일한 실질이 있는 작고 단순한 젤 기반 초음파 팬텀과 2개 또는 3개의 시뮬레이션 용기가 수백 달러에 판매됩니다. 예를 들어, CAE Blue Phantom 기본 초음파 훈련 블록의 가격은 $800이상입니다 4. 개별 신경 차단 절차에 특화된 고충실도 팬텀은 수천 달러의 비용이 듭니다. CAE Blue Phantom 대퇴골 국소 마취 초음파 훈련 모델의 비용은 $5,000입니다(표 1)5. 비용을 절감하기 위해 교육자들은 젤라틴 또는 기타 저렴하거나 재사용 가능한 재료를 사용하여 맞춤형 팬텀을 실험했습니다 6,7,8. 밀가루, 옥수수 전분, 흑연 분말 및 Metamucil과 같은 첨가제를 사용하여 젤라틴을 불투명화하고 팬텀의 에코원성을 사용자 정의하여 충실도 8,9,10,11,12,13,14를 높일 수 있습니다.
집에서 젤라틴 기반 신경 차단 트레이너에 대한 이전의 시도는 초음파에서 신경의 모양을 적절하게 재현 할 수 없거나 부패하기 쉬운 품목을 사용하여 유통 기한을 제한했습니다15,16. 이러한 단점이 없더라도 이전 반복에는 교육생이 특정 신경 차단 절차를 연습할 수 있도록 하는 관련 해부학적 랜드마크와 근막면이 포함되지 않았습니다. 여기에서는 정중, 대퇴골, 서뇌 근막 장골 평면 및 세라투스 전방 평면 신경 차단을 위한 내구성 있고 저렴한 탄도 젤 초음파 팬텀의 생산과 초음파 유도 신경 차단 절차를 위한 팬텀을 생산하는 방법론을 조사합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ABS Filament - 1.75 m+B+A2:A14</td>
			<td>Hatchbox (Pomona, CA)</td>
			<td></td>
			<td>https://www.hatchbox3d.com/collections/abs-1-75mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adobe Photoshop</td>
			<td>Adobe (San Jose, CA)</td>
			<td></td>
			<td>https://www.adobe.com/products/photoshop.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amber Tone Dye</td>
			<td>Humimic Medical (Greenville, SC)</td>
			<td>852844007925</td>
			<td>Ballistic gel dye; https://humimic.com/product/amber-tone-dye/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fusion 360</td>
			<td>Autodesk (San Franciso, CA)</td>
			<td></td>
			<td>Computer-assisted design (CAD) software; https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&#38;tab=subscription&#38;plc=F360</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin #1 - Medical Gel by the Pound</td>
			<td>Humimic Medical (Greenville, SC)</td>
			<td>852844007406</td>
			<td>Ballistic gel; https://humimic.com/product/gelatin-1-medical-gelatin-by-the-pound/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gluten-Free All-Purpose Flour</td>
			<td>Arrowhead Mills (Hereford, TX)</td>
			<td></td>
			<td>Flour for echogenicity; https://arrowheadmills.com/products/gluten-free/organic-gluten-free-all-purpose-flour/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft PowerPoint</td>
			<td>Microsoft (Redmond, WA)</td>
			<td></td>
			<td>https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/powerpoint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mold Star 16 FAST Pourable Silicone Rubber</td>
			<td>Smooth-On (Macungie, PA)</td>
			<td></td>
			<td>Pourable silicone rubber; https://www.smooth-on.com/products/mold-star-16-fast/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peach Tone Dye</td>
			<td>Humimic Medical (Greenville, SC)</td>
			<td>852844007895</td>
			<td>Ballistic gel dye; https://humimic.com/product/peach-tone-dye/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLA Filament - 1.75 mm</td>
			<td>Hatchbox (Pomona, CA)</td>
			<td></td>
			<td>https://www.hatchbox3d.com/collections/pla-1-75mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prusa Original i3 MK3S+ printer</td>
			<td>Prusa Research (Prague, Czech Republic)</td>
			<td></td>
			<td>3D printer; https://www.prusa3d.com/category/original-prusa-i3-mk3s/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prusa Slicer 2.6.1</td>
			<td>Prusa Research (Prague, Czech Republic)</td>
			<td></td>
			<td>3D printer slicer software; https://www.prusa3d.com/page/prusaslicer_424/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wool-Ease Thick &#38; Quick Yarn</td>
			<td>Lion Brand Yarn (Lyndhurst, NJ)</td>
			<td>640-610B</td>
			<td>Yarn for simulated nerves; https://www.lionbrand.com/products/wool-ease-thick-and-quick-yarn?variant=32420963516509</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

building affordable, durable, medium-fidelity ballistic gel phantoms for ultrasound-guided nerve block training

살아있는 인체 조직의 대안인 초음파 팬텀은 학습자에게 환자에게 과도한 위험을 초래하지 않고 초음파 유도 국소 마취를 연습할 수 있는 기회를 제공합니다. 젤라틴 기반 팬텀은 교육자에게 내구성 있고 재사용 가능한 작업 트레이너를 제공합니다. 그러나 상업적으로 이용 가능한 젤 기반 팬텀은 비쌉니다. 여기에서는 정중, 대퇴골, 서뇌 근막 장골 평면 및 세라투스 전방 평면 신경 차단을 위한 내구성 있고 저렴한 탄도 젤 기반 초음파 팬텀의 생산과 초음파 유도 신경 차단 절차를 위한 팬텀을 생산하는 방법론을 조사합니다.
CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 관련 랜드마크 및 조직 평면을 포함하여 정중, 대퇴골, 서혜부 근막 장골 평면 및 세라투스 전방 평면 신경 블록의 해부학적 구조를 복제하는 4개의 팬텀을 설계했습니다. 원하는 조직 평면의 플라스틱 모델을 3D 프린팅하여 실리콘 몰드를 만드는 데 사용했습니다. 탄도 젤을 녹이고 밀가루와 염료와 혼합하여 액체, 에코 제닉 탄도 젤을 만들었습니다., 실리콘 몰드에 부어졌습니다. 혈관은 금속 막대를 사용하여 탄도 겔에 음의 공간을 만들어 시뮬레이션했습니다. 신경은 초음파 젤에 담근 실을 사용하여 시뮬레이션되었습니다. 시뮬레이션된 뼈는 CAD와 3D 프린팅을 사용하여 설계되었습니다.
탄도 젤은 다양한 조직을 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있고 어떤 모양으로든 녹이고 성형할 수 있는 다재다능하고 내구성 있는 매체입니다. 초음파에서 이러한 팬텀은 피부, 근육 및 근막의 서로 다른 층 사이의 경계를 나타내는 사실적인 조직 평면을 제공합니다. 근육 조직층, 신경, 혈관 및 뼈의 초음파성은 사실적이며, 뼈는 인간 피험체에서 관찰되는 것처럼 상당한 후방 그림자를 가지고 있습니다. 이 팬텀은 첫 번째 팬텀에 대해 각각 $200, 각 후속 팬팬에 대해 $60입니다. 이러한 팬텀을 설계하려면 약간의 기술이 필요하지만 상업용 팬텀 비용의 4%만으로 제작할 수 있습니다.

Ultrasound phantoms - alternatives to live human tissue - give learners the opportunity to practice medical procedures, including ultrasound-guided regional anesthesia (UGRA), without introducing undue risk to patients1. While most commonly manufactured via injection molding of liquid silicone rubber, custom phantoms can be homemade using versatile materials at lower cost. Organic tissues such as tofu, pork, and beef are inexpensive but spoil quickly and are challenging to craft2. Human cadaveric tissue is ideal for anatomic accuracy but is difficult and costly to obtain and preserve1. More recently, virtual reality has been used to provide UGRA training; however, haptic feedback is a key component of procedural learning and is rarely implemented. Even when a hardware-software hybrid model provides high visual fidelity and tactile feedback, the hardware and software required to carry out such training are frequently cost-prohibitive3. Gelatin-based phantoms strike a balance between cost, longevity, and fidelity2.
Ballistic gelatin models are available commercially but are expensive for a perishable resource that is highly utilized in medical simulation centers. Small, simple, gel-based ultrasound phantoms with homogeneous parenchyma and two or three simulated vessels retail for hundreds of dollars. For example, the CAE Blue Phantom basic ultrasound training block costs upwards of $8004. Higher-fidelity phantoms specific to individual nerve block procedures cost thousands of dollars. The CAE Blue Phantom femoral regional anesthesia ultrasound training model costs $5,000 (Table 1)5. To bring down costs, educators have experimented with custom-made phantoms using gelatin or other low-cost or reusable materials6,7,8. Additives such as flour, corn starch, graphite powder, and Metamucil can be used to opacify the gelatin and customize the echogenicity of the phantom, thus increasing its fidelity8,9,10,11,12,13,14.
Previous attempts at homemade gelatin-based nerve block trainers were either unable to adequately recreate the appearance of nerves under ultrasound or utilized perishable items, thus limiting shelf life15,16. Even without these drawbacks, previous iterations did not include relevant anatomical landmarks and fascial planes that would allow trainees to practice specific nerve block procedures. Here, we investigate the production of durable, low-cost, ballistic gel ultrasound phantoms for median, femoral, suprainguinal fascia iliaca plane, and serratus anterior plane nerve blocks, as well as a methodology for producing a phantom for any ultrasound-guided nerve block procedure.

저자 스포트라이트: 비용 효율적이고 내구성 있는 초음파 유도 3D 프린팅 신경 차단 트레이너 개발

초음파 유도 신경 차단 훈련을 위한 저렴하고 내구성 있는 중간 충실도 Ballistic Gel Phantoms 제작

So we leveraged the latest technology such as computer-aided design and 3D printing to make custom, durable, ultrasound-guided nerve block trainers with relatively low cost materials. In doing so, we explored questions relating to the durability and cost effectiveness of nerve block trainers while maximizing the fidelity and accessibility of these trainers. Currently, medical educators and simulation centers must either pay thousands of dollars for hands-on nerve block trainers, or save money using perishable materials that spoil rapidly.Our nerve block trainers use affordable materials that last for months to years, all while simulating anatomy more accurately than other low cost simulators. Other attempts to create homemade nerve block trainers have generally involved perishable materials such as animal meat, which spoils quickly, or homemade gelatin, which grows mold within weeks, even with refrigeration. Our trainers last years with minimal maintenance and cost a fraction of the price of commercial trainers.We're working to develop these nerve block trainers for a variety of other procedures within the operating room in an emergency room. Additionally, we're using infrared tracking in a variety of software options to record metrics about how physicians perform these procedures so that we can analyze the results and try to correlate those to clinical performance.

4개의 초음파 팬텀은 위에서 설명한 방법을 사용하여 성공적으로 설계 및 제작되었습니다. 동등한 인체 해부학적 구조의 초음파와 정렬된 각 모델의 초음파 단면이 그림 5에 나와 있습니다. 초음파에서 이러한 팬텀은 피부, 근육 및 근막의 서로 다른 층 사이의 경계를 나타내는 사실적인 조직 평면을 제공합니다. 근육 조직은 적절하고 균질하게 반향을 일으킵니다. 이 에코?...

Read this Scientific Article Protocol about Author Spotlight: Developing Cost-Effective and Durable Ultrasound-Guided 3D-Printed Nerve Block Trainers at JoVE.com

여기에서는 초음파 유도 국소 마취 교육을 위한 4개의 맞춤형 탄도 젤라틴 초음파 팬텀의 설계 및 제작을 보여줍니다. 우리는 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어를 사용하여 팬텀을 설계하고, 3D 프린팅 모델을 사용하여 실리콘 몰드를 만든 다음, 용융된 탄도 젤을 몰드에 부어 맞춤형 조직 층을 만들었습니다.

Ultrasound phantoms - alternatives to live human tissue - give learners the opportunity to practice ultrasound-guided regional anesthesia without ...

그래서 우리는 컴퓨터 지원 설계 및 3D 프린팅과 같은 최신 기술을 활용하여 상대적으로 저렴한 재료로 내구성이 뛰어난 맞춤형 초음파 유도 신경 차단 트레이너를 만들었습니다. 이를 통해 신경 차단 트레이너의 내구성 및 비용 효율성과 관련된 질문을 탐구하는 동시에 이러한 트레이너의 충실도와 접근성을 극대화했습니다. 현재 의학 교육자와 시뮬레이션 센터는 실습 신경 차단 트레이너를 위해 수천 달러를 지불하거나 빠르게 부패하는 부패하기 쉬운 재료를 사용하여 비용을 절감해야 합니다.당사의 신경 차단 트레이너는 수개월에서 수년 동안 지속되는 저렴한 재료를 사용하면서 다른 저비용 시뮬레이터보다 더 정확하게 해부학을 시뮬레이션합니다. 집에서 신경 차단 트레이너를 만들려는 다른 시도는 일반적으로 빨리 상하는 동물 고기나 냉장 보관으로도 몇 주 안에 곰팡이가 자라는 수제 젤라틴과 같은 부패하기 쉬운 재료를 사용했습니다. 우리의 트레이너는 최소한의 유지 보수로 몇 년 동안 지속되며 상업용 트레이너 가격의 일부만 비용이 듭니다.우리는 응급실의 수술실 내에서 다양한 다른 절차를 위해 이러한 신경 차단 트레이너를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 다양한 소프트웨어 옵션에서 적외선 추적을 사용하여 의사가 이러한 절차를 수행하는 방법에 대한 메트릭을 기록하여 결과를 분석하고 이를 임상 성과와 연관시킬 수 있습니다.

building-affordable-durable-medium-fidelity-ballistic-gel-phantoms

Research

JoVE Journal

Medicine

Building Affordable, Durable, Medium-Fidelity Ballistic Gel Phantoms for Ultrasound-Guided Nerve Block Training

1.0K 조회수.  University of California, San Diego School of Medicine. 그래서 우리는 컴퓨터 지원 설계 및 3D 프린팅과 같은 최신 기술을 활용하여 상대적으로 저렴한 재료로 내구성이 뛰어난 맞춤형 초음파 유도 신경 차단 트레이너를 만들었습니다. 이를 통해 신경 차단 트레이너의 내구성 및 비용 효율성과 관련된 질문을 탐구하는 동시에 이러한 트레이너의 충실도와 접근성을 극대화했습니다. 현재 의학 교육자와 시뮬레이션 센터는 실습 신?...

비디오: 저자 스포트라이트: 비용 효율적이고 내구성 있는 초음파 유도 3D 프린팅 신경 차단 트레이너 개발

Ultrasound phantoms - alternatives to live human tissue - give learners the opportunity to practice ultrasound-guided regional anesthesia without introducing undue risk to patients. Gelatin-based phantoms provide educators with durable and reusable task trainers; however, commercially available gel-based phantoms are expensive. Here, we investigate the production of durable, low-cost, ballistic gel-based ultrasound phantoms for median, femoral, suprainguinal fascia iliaca plane, and serratus anterior plane nerve blocks, as well as a methodology for producing a phantom for any ultrasound-guided nerve block procedure.
Computer-aided design (CAD) software was utilized to design four phantoms replicating the anatomy of median, femoral, suprainguinal fascia iliaca plane, and serratus anterior plane nerve blocks, including relevant landmarks and tissue planes. Plastic models of the desired tissue planes were 3D printed and used to create silicone molds. Ballistic gel was melted and mixed with flour and dye to create a liquid, echogenic ballistic gel, which was poured into the silicone molds. Vessels were simulated by creating negative space in the ballistic gel using metal rods. Nerves were simulated using yarn submerged in ultrasound gel. Simulated bones were designed using CAD and 3D printed.
Ballistic gel is a versatile, durable medium that can be used to simulate a variety of tissues and can be melted and molded into any shape. Under ultrasound, these phantoms provide realistic tissue planes that represent the borders between different layers of skin, muscle, and fascia. The echogenicity of the muscle tissue layers, nerves, vessels, and bones is realistic, and bones have significant posterior shadowing as would be observed in a human subject. These phantoms cost $200 each for the first phantom and $60 for each subsequent phantom. These phantoms require some technical skill to design, but they can be built for just 4% of the cost of their commercial counterparts.

Here, we demonstrate the design and creation of four custom ballistic gelatin ultrasound phantoms for ultrasound-guided regional anesthesia training. We designed the phantoms using computer-aided design software, used 3D-printed models to create silicone molds, and then poured melted ballistic gel into the molds to create custom tissue layers.