Name: creation of a high-fidelity, low-cost, intraosseous line placement task trainer via 3d printing
Uploaded: 2022-08-17T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Creation of a High-Fidelity, Low-Cost, Intraosseous Line Placement Task Trainer via 3D Printing at JoVE.com

המימון לפרויקט זה ניתן אך ורק ממשאבים מוסדיים או מחלקתיים.

הערה: ועדת הביקורת המוסדית של המרכז הרפואי של אוניברסיטת נברסקה קבעה כי המחקר שלנו לא היווה מחקר בנושא אנושי. ה-IRB המקומי השיג אישור אתי וויתור על הסכמה מדעת. אנונימיזציה מלאה של נתוני ההדמיה נעשתה לפני הניתוח לפי פרוטוקול ביטול הזיהוי של בית החולים.
1. נתונים
<ol><li>קבל סריקת C...

<ol>
	<li>Farrow, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+the+risks+of+military+aircrew+training+through+simulation+technology.">Reducing the risks of military aircrew training through simulation technology.</a> Performance and Instruction. 21 (2), 13-18 (1982).</li><li>Lateef, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulation-based+learning:+Just+like+the+real+thing.">Simulation-based learning: Just like the real thing.</a> Journal of Emergencies, Trauma, Shock. 3 (4), 348-352 (2010).</li><li>Gaba, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crisis+resource+management+and+teamwork+training+in+anaesthesia.">Crisis resource management and teamwork training in anaesthesia.</a> British Journal of Anaesthesia. 105 (1), 3-6 (2010).</li><li>Al-Elq, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulation-based+medical+teaching+and+learning.">Simulation-based medical teaching and learning.</a> Journal of Family &amp; Community Medicine. 17 (1), 35-40 (2010).</li><li>Hays, R. T., Singer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Simulation fidelity in training system design: Bridging the gap between reality and training. , (2012).</li><li>Green, M., Tariq, R., Green, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+patient+safety+through+simulation+training+in+anesthesiology:+Where+are+we.">Improving patient safety through simulation training in anesthesiology: Where are we.</a> Anesthesiology Research and Practice. , 4237523 (2016).</li><li>Olympio, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulation+saves+lives.">Simulation saves lives.</a> American Society of Anesthesiologists Newsletter. , 15-19 (2001).</li><li>Murphy, M., 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=Simulation-based+multidisciplinary+team+training+decreases+time+to+critical+operations+for+trauma+patients.">Simulation-based multidisciplinary team training decreases time to critical operations for trauma patients.</a> Injury. 49 (5), 953-958 (2018).</li><li>Jensen, A. R., 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=Simulation-based+training+is+associated+with+lower+risk-adjusted+mortality+in+ACS+pediatric+TQIP+centers.">Simulation-based training is associated with lower risk-adjusted mortality in ACS pediatric TQIP centers.</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 87 (4), 841-848 (2019).</li><li>Gupta, A., Peckler, B., Schoken, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+of+hi-fidelity+simulation+techniques+as+an+ideal+teaching+tool+for+upcoming+emergency+medicine+and+trauma+residency+programs+in+India.">Introduction of hi-fidelity simulation techniques as an ideal teaching tool for upcoming emergency medicine and trauma residency programs in India.</a> Journal of Emergencies, Trauma, and Shock. 1 (1), 15-18 (2008).</li><li>Risser, D. T., 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=The+potential+for+improved+teamwork+to+reduce+medical+errors+in+the+emergency+department.">The potential for improved teamwork to reduce medical errors in the emergency department.</a> Annals of Emergency Medicine. 34 (3), 373-383 (1999).</li><li>Shapiro, M. 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=Simulation+based+teamwork+training+for+emergency+department+staff:+Does+it+improve+clinical+team+performance+when+added+to+an+existing+didactic+teamwork+curriculum.">Simulation based teamwork training for emergency department staff: Does it improve clinical team performance when added to an existing didactic teamwork curriculum.</a> Quality and Safety in Health Care. 13 (6), 417-421 (2004).</li><li>Schebesta, K., 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=Degrees+of+reality:+Airway+anatomy+of+high-fidelity+human+patient+simulators+and+airway+trainers.">Degrees of reality: Airway anatomy of high-fidelity human patient simulators and airway trainers.</a> Anesthesiology. 116 (6), 1204-1209 (2012).</li><li>Crofts, J. F., 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=Training+for+shoulder+dystocia:+A+trial+of+simulation+using+low-fidelity+and+high-fidelity+mannequins.">Training for shoulder dystocia: A trial of simulation using low-fidelity and high-fidelity mannequins.</a> Obstetrics and Gynecology. 108 (6), 1477-1485 (2006).</li><li>Cox, R. W., 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+(sort+of)+new+image+data+format+standard:+NiFTI-1.">A (sort of) new image data format standard: NiFTI-1.</a> 10th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping. , 22 (2004).</li><li>Bude, R., Adler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+easily+made,+low-cost,+tissue-like+ultrasound+phantom+material.">An easily made, low-cost, tissue-like ultrasound phantom material.</a> Journal of Clinical Ultrasound. 23 (4), 271-273 (1995).</li><li>Fisher, 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=Clinical+skills+temporal+degradation+assessment+in+undergraduate+medical+education.">Clinical skills temporal degradation assessment in undergraduate medical education.</a> Journal of Advances in Medical Education &amp; Professionalism. 6 (1), 1-5 (2018).</li><li>Buzink, S. N., Goossens, R. H., Schoon, E. J., de Ridder, H., Jakimowicz, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+basic+psychomotor+skills+transfer+between+different+image-based+procedures.">Do basic psychomotor skills transfer between different image-based procedures.</a> World Journal of Surgery. 34 (5), 933-940 (2010).</li></ol>

בפרוטוקול זה אנו מפרטים את תהליך הפיתוח של מאמן משימות תלת-ממדי כדי לאמן את ההליך המבוצע לעתים רחוקות ומציל חיים של מיקום קו IO. פרוטוקול מונחה עצמי זה משתמש בהדפסה תלת-ממדית כדי להפיק את עיקר מבני המודל, בעוד ששאר הרכיבים המשמשים להרכבת מאמן המשימה נמצאים בכל מקום, ניתנים להשגה בקלות וחומר?...

יכולת הטיפול בחולה של מיומנויות פרוצדורליות היא מרכיב קריטי לפיתוח חניכים בסביבות 1,2 בתחום הבריאות האזרחית והצבאית. פיתוח מיומנויות פרוצדורליות חשוב במיוחד עבור התמחויות עתירות פרוצדורות כגון הרדמה3 וצוותים רפואיים בחזית. ניתן להשתמש במאמני משימות כדי לתרגל נהלים רבים עם רמות מיומנות החל מאלו של סטודנט לרפואה בשנה הראשונה או טכנאי רפואי ועד למתמחה בכיר או עמית. בעוד שהליכים רפואיים רבים דורשים הכשרה משמעותית להשלמתה, המשימה המוצגת כאן - מיקום קו ביניים (IO) - היא פשוטה ודורשת פחות מיומנות טכנית. מיקום מוצלח של קו IO יכול להתבצע לאחר תקופה קצרה יחסית של הכשרה. השימוש בסימולציה במהלך הכשרה רפואית, הכוללת שימוש במאמני משימה, מוכר ככלי לרכישת מיומנויות פרוצדורליות טכניות באמצעות חזרה וחזרה על הליך קליני בסביבה בטוחה ונמוכה, לפני ביצוע ההליך על מטופלים 2,4,5.
מובן שכן, הכשרת סימולציה בסביבות חינוך רפואי הפכה למקובלת ונראה שהיא עמוד התווך, למרות מיעוט הנתונים לגבי כל השפעה על תוצאות המטופלים 6,7. בנוסף, פרסומים אחרונים מראים כי סימולציה משפרת את ביצועי הצוות ואת תוצאות המטופלים כתוצאה משיפור הדינמיקה בצוות וקבלת ההחלטות. עם זאת, אין כמעט נתונים המצביעים על כך שסימולציה משפרת את הזמן או את שיעור ההצלחה לביצוע הליכים קריטיים ומצילי חיים 8,9 המצביעים על כך שהסימולציה מורכבת ורבת פנים בחינוך של ספקי שירותי בריאות. בחולים שבהם גישה תוך ורידית סטנדרטית אינה אפשרית או מצוינת, ניתן להשתמש במיקום קו IO כדי להשיג גישה לכלי הדם במהירות, הדורשת מיומנות מינימלית. ביצוע בזמן ובהצלחה של הליך זה הוא קריטי, במיוחד בסביבה perioperative או תרחיש טראומה10,11,12. מכיוון שמיקום קו IO הוא הליך המבוצע לעתים רחוקות באזור הפריאופרטיבי ויכול להיות הליך מציל חיים, אימון בסביבה לא קלינית הוא קריטי. מאמן משימות מדויק מבחינה אנטומית הספציפי למיקום קו IO הוא כלי אידיאלי להציע תדירות אימון צפויה ופיתוח מיומנויות עבור הליך זה.
למרות השימוש הנרחב, מאמני משימות מסחריים הזמינים כיום סובלים מכמה חסרונות משמעותיים. ראשית, מאמני משימה המאפשרים ניסיונות מרובים של הליך הם יקרים, לא רק לרכישה הראשונית של מאמן המשימה אלא גם לחידוש החלקים הניתנים להחלפה כגון כתמי עור סיליקון. התוצאה מוחלפת לעתים רחוקות בחלקים, ומשאירה ציוני דרך בולטים המספקים למתאמן חווית אימון לא אופטימלית; המטופלים לא יבואו מסומנים מראש היכן שצריך לעשות את ההליך. חיסרון נוסף הוא שהעלות הגבוהה של מאמני משימות מסורתיים יכולה לגרום לגישה מוגבלת של משתמשים כאשר המכשירים 'נעולים' במיקומי אחסון מוגנים כדי למנוע אובדן או נזק למכשירים. התוצאה דורשת זמן תרגול מתוזמן קפדני יותר ופחות זמין, הגבלת השימוש בהם בהחלט יכולה להקשות על אימונים לא מתוכננים. לבסוף, רוב המאמנים נחשבים 5,13,14 בנאמנות נמוכה ומשתמשים רק באנטומיה מייצגת, מה שעלול להוביל לפיתוח מיומנויות פסיכומוטוריות לא מתאימות או לצלקות אימון. מאמנים בעלי נאמנות נמוכה גם מקשים מאוד על הערכה יסודית של רכישת מיומנויות, שליטה והשפלה, שכן אימון במכשיר בעל נאמנות נמוכה עשוי שלא לחקות כראוי את ההליך האמיתי האמיתי.
אנטומיה ייצוגית גם מעכבת את ההערכה הנכונה של הרכישה והשליטה במיומנויות פסיכומוטוריות. יתר על כן, הערכת העברת מיומנויות פסיכומוטוריות בין סביבות רפואיות מדומות לטיפול בחולה הופכת לכמעט בלתי אפשרית אם חלק מהכישורים הפסיכו-מוטוריים אינם משתקפים במשימה הקלינית. התוצאה היא מניעת קונצנזוס על היכולת של סימולציה רפואית והכשרה להשפיע על תוצאות המטופלים. כדי להתגבר על אתגרי העלות, הדיוק האנטומי והגישה, פיתחנו מאמן משימות IO בעלות נמוכה ובנאמנות גבוהה. מאמן המשימות מתוכנן מסריקת CT של מטופל בפועל, והתוצאה היא אנטומיה מדויקת (איור 1). החומרים בהם נעשה שימוש נמצאים בכל מקום וקלים להשגה, עם רכיבים שקל יחסית להחזיר. בהשוואה למאמנים רבים אחרים הזמינים מסחרית, העלות הצנועה של עיצוב מאמן המשימה המתואר כאן מפחיתה באופן דרמטי את הרצון לעקוב אחר המאמנים במיקום פחות נגיש ומוגן והופכת חזרות מרובות ללא ציוני דרך מובילים לאפשריים.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer filament, poly-lactic acid (PLA), 1.75 mm</td>
			<td>N/A / Hatchbox</td>
			<td></td>
			<td>Base for 3D printing molds, bone structures, and bone / mold hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printer, Original Prusa i3 MK3</td>
			<td>Prusa</td>
			<td></td>
			<td>To print molds, bone structures, and bone / mold hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bleach, household (6% sodium hypochlorite)</td>
			<td>Clorox</td>
			<td></td>
			<td>Animicrobial additive for tissue media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bolts, 1/4&#8221;, flat / countersunk or round head, various lengths</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Hardware used to hold mold casing halves together during casting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bucket, 5 gallon, plastic</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>To hold tissue media during media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chlorhexidine, 4% solution w/v</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Animicrobial additive for tissue media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drill, household 3/8&#8217; chuck</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>To stir tissue media during media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>food coloring, red (optional)</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Coloring additive for simulated bone marrow</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gelatin, unflavored</td>
			<td>Knox</td>
			<td></td>
			<td>Base for tissue media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hex nuts, 1/4&#8221;</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Hardware used to hold mold casing halves together during casting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-stick cooking spray</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Mold releasing agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plastic bags, ziplock</td>
			<td>Ziplock</td>
			<td></td>
			<td>To store tissue media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>psyllium husk fiber, finely ground, orange flavored, sugar free (optional)</td>
			<td>Procter &#38; Gamble</td>
			<td>Metamucil</td>
			<td>Opacity / Echogenicity additive for tissue media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>screwdriver, flat / Phillips (matching bolt hardware)</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>To tighten mold casing hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicone gasket cord stock, 3mm, round, various lengths</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Gasket media for mold casings</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>spray adhesive, Super 77 (optional)</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td>Agent used to improve bed adhesion during 3D printing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stirring paddle / rod</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>To stir tissue media during media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>turkey baster, household, ## mL</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>To inject simulated bone marrow into bone marrow cavity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrasound gel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Base for simulated bone marrow</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water, tap</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used in both tissue media and simulated bone marrow</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

creation of a high-fidelity, low-cost, intraosseous line placement task trainer via 3d printing

התיאור של מאמני משימות פרוצדורליות כולל את השימוש בהם ככלי הדרכה לחידוד מיומנויות טכניות באמצעות חזרה וחזרה על נהלים בסביבה בטוחה לפני ביצוע ההליך בסופו של דבר על מטופל. מאמני משימות פרוצדורליים רבים הזמינים עד כה סובלים מכמה חסרונות, כולל אנטומיה לא מציאותית והנטייה לפתח 'ציוני דרך' שנוצרו על ידי המשתמש לאחר שרקמת המאמן עוברת מניפולציות חוזרות ונשנות, מה שעלול להוביל לפיתוח מיומנות פסיכו-מוטורית בלתי הולמת. כדי לתקן את החסרונות הללו, נוצר תהליך לייצור מאמן משימות פרוצדורלי בנאמנות גבוהה, שנוצר מאנטומיה המתקבלת מסריקות טומוגרפיה ממוחשבת (CT), המשתמשות בטכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית (3D) בכל מקום ובציוד סחורה מהמדף.
שיטה זו כוללת יצירת תבנית רקמה מודפסת בתלת-ממד הלוכדת את מבנה הרקמה המקיף את אלמנט השלד המעניין כדי לעטוף את מבנה השלד הגרמי התלוי בתוך הרקמה, שגם הוא מודפס בתלת-ממד. תערובת בינונית של רקמות, אשר מעריכה רקמה הן בגיאומטריה של נאמנות גבוהה והן בצפיפות רקמות, מוזגת לאחר מכן לתבנית ומאפשרת לקבוע. לאחר שימוש במאמן משימה כדי לתרגל הליך, כגון מיקום קו תוך-רחמי, מדיית הרקמות, התבניות והעצמות ניתנות להחזרה וניתן לעשות בהן שימוש חוזר כדי ליצור מאמן משימה חדש, נקי מאתרי ניקוב ופגמים במניפולציה, לשימוש באימונים הבאים.

בעקבות הפרוטוקול, המידול של מאמן המשימה השתמש בסריקת CT של מטופל שעבר ביטול זיהוי. פילוח של תמונות ה-CT נעשה שימוש בתוכנת 3D Slicer וב-Auto Meshmixer למידול תלת-ממדי. עבור הדפסה בתלת-ממד, נעשה שימוש הן ב-3D Simplify והן ב-Prusa i3 MK3 (איור 1). לאחר מכן, השלמנו את ההרכבה של החלקים שהודפסו בתלת-ממד, הכנו...

Watch this Scientific Journal Video about Creation of a High-Fidelity, Low-Cost, Intraosseous Line Placement Task Trainer via 3D Printing at JoVE.com

Creation of a High-Fidelity, Low-Cost, Intraosseous Line Placement Task Trainer via 3D Printing

אנו מתארים הליך לעיבוד סריקות טומוגרפיה ממוחשבת (CT) למדריכי משימות פרוצדורליים בעלי נאמנות גבוהה, ניתנים להחזרה ובעלות נמוכה. תהליכי זיהוי סריקת ה-CT, הייצוא, הפילוח, המידול וההדפסה התלת-ממדית מתוארים כולם, יחד עם הנושאים והלקחים שנלמדו בתהליך.

יצירת מאמן משימות למיקום קו תוך-ממדי בנאמנות גבוהה, בעלות נמוכה ובעלות נמוכה באמצעות הדפסה תלת-ממדית

The description of procedural task trainers includes their use as a training tool to hone technical skills through repetition and rehearsal of procedures ...

כאן יצרנו מאמן משימות מודפס בתלת מימד בנאמנות גבוהה הנגזר מסריקות CT של אנטומיה אנושית רגילה מדריכי המשימה שנוצרו באמצעות פרוטוקול זה, מסייעים בביצוע כל ההיבטים הקריטיים של משימה או הליך נבחרים, ניתן ליצור מודלים נכונים אנטומית שונים עם פרוטוקול זה. חשוב למצוא סריקת CT המכילה את החלק האנטומי הרצוי למודל שאנו יוצרים, כחלק מהתהליך המשמש להפיכת הסריקות האנטומיות למודלים תלת ממדיים חשוב לסגור את הפתחים הטבעיים בעצם כדי ליצור מוצר סופי המאפשר הוספת תכונות שיחזיקו את העצם בכיוון הנכון ושיהיה מקום למח המדומה. כדי להתחיל, אשר את הכיוון הרגיל של המשולש הנכון של קבצי SDL המיובאים, אם כיוון המשולש שגוי, הפוך את המשולש לרגיל על-ידי לחיצה על בחר, שנה ובחר הכל.לאחר מכן, לחץ על בחר, ולאחר מכן ערוך והפוך מודלים כדי לחסל את המבנים הלא רצויים ולחדד את המודלים, כדי ליצור את מאמן המשימות, לחץ על בחר ולאחר מכן בחר את המשולשים על המבנים הלא רצויים ולחץ על ערוך והשלך. בחר בכלי עריכה וכרטיס מישור כדי לחתוך את המודל כך שיתאים לגבולות נפח הבנייה של מדפסת התלת-ממד. הקטן את התקורה החישובית על-ידי לחיצה על בחר ולחיצה כפולה במקום כלשהו ברשת השינוי כדי לבחור את כל רשת השינוי, ולאחר מכן בחר ערוך והקטן.עבור מטרה מופחתת, להפחית את תקציב המשולש תחת כ 10, 000 פרצופים. לאחר בחירת המשולשים של הרשת סביב הפגם, לחץ על בחר, ולאחר מכן בחר ערוך ומחק ומלא, כדי לשפר את החורים והאי-סדרים במשטח. ייצא ושמור את הדגמים המוגמרים באמצעות סוג הקובץ SDL, פתח את תוכנת Autodesk Fusion 360 בחר הוסף ולאחר מכן הוסף את הפקודה רשת כדי לייבא את קבצי ה- SDL של דגמי עצם ורקמות בסביבת העבודה כרשת שינוי.להמרת רשתות הצילום המיובאות לרכיבי B-rep השביתו את ציר הזמן של Fusion 360, הפחיתו את מספר המשולשים ברשת שינוי היעד לפחות מ- 10, 000, בחרו בגוף רשת השינוי המיובא, ולאחר מכן לחצו לחיצה ימנית כדי לפתוח את התפריט ובחרו באפשרות הגלישה של רשת השינוי ל- B. לאחר שהרשתות הוסבו למוצקי עטיפה B מחדשים את ציר הזמן של האיחוי 360 ומשנים את המוצק כדי ליצור את תבנית מאמני המשימה על ידי פיצול המוצק המלבני לאורך הציר הארוך של עטיפת הרקמה B. בחר שניים עד שלושה מיקומים עבור פיני תמיכה והנח את רכיבי קבוצת ההרכבה שתוכננו מראש, כדי לתקן את עצמות מאמן המשימה, לייבא ולמקם תקע עצם על חלל מח העצם הפתוח של נציג העצם B כדי למנוע ממדיה רקמית להיכנס לחלל מח העצם ולנקז את מח העצם המדומה.צור פתח של ארבעה עד שישה סנטימטרים דרך התבניות בחלל המיוצג על ידי מוצק הרקמה B לשפיכת מדיית הרקמה הנוזלית לתוך התבנית, בצע את המראה של האובייקטים כדי להפוך את מאמן המשימה עבור הצד האיזולטרלי. לאחר שהרכיבים של קבוצות ההרכבה שתוכננו מראש ממוקמים כדי לתקן את העצמות בחלל, לחץ על מטילי לחץ יחד כדי להוסיף או לחתוך את קבוצות ההרכבה השונות במודלים. בחר את הגוף הרצוי בסביבת העבודה ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני ולאחר מכן בחר שמור כ- STL כדי לייצא את הרכיבים הסופיים להדפסה, מקם את קובץ STL על המיטה של מדפסת התלת-ממד וכיוון העצם אנכית.להדפסת חומר תמיכה מלא ברפסודה למשתמש, גובה שכבת זרבובית 0.4 מילימטר ב-0.2 מילימטרים עם ארבע שכבות עליונות ותחתונות, מילוי שלוש פגזים היקפיים ב-20% וטמפרטורת קצה חמה של 210 מעלות צלזיוס. כוון את רכיבי התבנית כאשר משטח הרקמה פונה כלפי מעלה והדפס ללא רפסודה, הגדר את גובה השכבה למילוי של 0.3 מילימטרים ב-15% והשתמש בחומר תמיכה מלא. סדר את פיני התמיכה ורכיבים אחרים כדי למזער את חומר התמיכה, הדפס את כל חלקי התמיכה בפינים עם רפסודה והגדר את גובה השכבה על 0.2 מילימטרים ומילוי ב -20% הדפס את הרכיבים המוברגים ללא חומר תמיכה במהירות מופחתת, לאחר בחירת הפרמטרים של כל רכיב, הכן וייצא את קובץ קוד G שנוצר על ידי התוכנה לכרטיס SD.פתח את תוכנת מדפסת התלת-ממד ובחר את קובץ קוד ה- G שנשמר מכרטיס ה- SD ואת נימת המדיה של מדפסת התלת-ממד עם חומצה פולילקטית בגודל 1.75 מילימטר להדפסה. למדוד את ג'לטין cilium קליפת סיבים chlorhexidine פתרון hypochlorite נתרן, כדי להכין את התקשורת רקמה ולהניח בצד חום ליטר אחד של מים ל 85 מעלות צלזיוס. מוסיפים את המים המחוממים במיכל ערבוב גדול פי כמה מנפח המרכיבים תוך ניעור נמרץ של התמיסה הבינונית של הרקמה, מוסיפים את המרכיבים הנמדדים בזה אחר זה.מחממים את התערובת באמבט מים ב 71 מעלות צלזיוס למשך ארבע שעות לפחות לפיזור הבועות, מכינים את תמיסת מח העצם המדומה על ידי מדידת 100 גרם מים קרים, 100 גרם של ג'ל אולטרסאונד וחמישה מיליליטר של צבע מאכל אדום, ולאחר מכן מערבבים היטב את החומרים. רססו את המשטחים הפנימיים של התבנית בחומר משחרר שאינו מבוסס סיליקון, אבטחו את העצם באמצעות פיני תמיכה כדי לשמור על המיקום הנכון בתוך חלל הרקמה. לאחר מכן הצמידו את העצם לתחתית התבנית והרכיבו את התבנית, וודאו את מיקום תקע העצם כדי למנוע ממדיום הרקמה להיכנס לחלל המח במהלך המזיגה.מקמו את התבנית כשהפתח פונה כלפי מעלה ויוצקים 46 מעלות צלזיוס לחלל התבנית. יש לאבטח כל דליפה של מדיום הרקמה מהעובש על ידי התזתו במכל אבק אוויר הפוך, להעביר את התבנית המלאה לארבע מעלות צלזיוס למשך שש שעות לפחות או עד לקביעת מדיום הרקמה. פירקו את התבנית והסירו את מאמן המשימה וסיכות התמיכה הסירו את תקע העצם, מלאו את תמיסת מח העצם המדומה בחלל מח העצם והחליפו את תקע העצם.יש לאחסן את מאמן המשימה בשקית ניילון בטמפרטורה של ארבע מעלות צלזיוס או מינוס 20 מעלות צלזיוס עד לשימוש. ברגע שמאמן המשימה מגיע לטמפרטורת החדר, הנחו את המתאמנים להניח את מחט ה-IO ולשאוף את תמיסת מח העצם המדומה. לאחר מכן, לפרק את מאמני המשימה כדי לשחזר את מדיום הרקמה ואת העצמות, לפרק את מאמן המשימה ולהניח את הג'לטין לתוך מיכל כדי להיות remelted לשימוש נוסף, המודל יכול להיות רפורמה ואת הג'ל לאחר נמס ניתן לעשות שימוש חוזר כדי ליצור מודל אחר.פרוטוקול זה שימש למידול והדפסת תבנית הרקמה התלת מימדית ומבני הרקמה המקיפים את אלמנט השלד, באמצעות סריקת CT של מפרק הברך השמאלי של המטופל השוקה המעוצבת הביאה להעתק קרוב מאוד לאחר ההדפסה. פתח שנעשה כדי לחשוף את חלל הרקמה הקל על שפיכת מדיום הרקמה, התבנית תוכננה עם שתי קבוצות הרכבה תומכות של פינים כדי לתמוך ולתלות את מבני העצם בתוך חלל הרקמה. מאמן המשימה הותאם אישית עבור ההומוריסטי והטיביה באמצעות מדיום רקמה אטום ושקוף המאפשר רמות משתנות של הדמיה של מבני שלד או ציוני דרך.הדמיון האנטומי הושג בין נתוני סריקת ה-CT ששימשו ליצירת מאמן המשימה לבין מאמני המשימה ההומוריסטיים שהורכבו במלואם ביחס לעובי העצם, עומק העור וחריץ הגידים הזמן והעלות הנדרשים להדפסת החלק העליון של התבנית היו הגבוהים ביותר ואחריהם תחתית התבנית, העצמות והחומרה. כאשר מדפיסים את התבניות בתלת-ממד, גילינו שחשוב להשתמש בדבק חזק כדי למנוע עיקום בבסיס. היבט קריטי נוסף הוא השימוש בתרסיס משחרר המיושם על השירות הפנימי של התבנית לפני הוספת הג'ל.פעולה זו מונעת מהג'ל להידבק לחומר המודפס בתלת-ממד. מאמנים אלה מאפשרים העברת מיומנות מסביבת האימון לסביבה הקלינית בגלל הדמיון האנטומי שלהם עם המטופלים, החזרה מסייעת ללומד לבצע את השלבים הקריטיים של הליך.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Reversible Cholestatic Rat Model

יצירתו של מודל הפיך עכברוש Cholestatic

Cholestasis is a clinical condition commonly encountered by both surgeons and gastroenterologists. Cholestasis can cause various physiological changes and ...

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

יצירת הידבקויות בטן עכברים

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or ...

Expression of Exogenous Cytokine in Patient-derived Xenografts via Injection with a Cytokine-transduced Stromal Cell Line

ביטוי של ציטוקינים אקסוגניים ב- Xenografts שמקורם בחולה באמצעות הזרקה באמצעות קו תאים סטרומל ציטוקינים

Patient-derived xenograft (PDX) mice are produced by transplanting human cells into immune deficient mice. These models are an important tool for studying ...

Three-Dimensional Printing of a Complex Aortic Anomaly

הדפסה תלת-ממדית של סטייה אבי העורקים מורכבים

Complex congenital aortic anomalies include diverse types of malformations that may be clinically asymptomatic or present with respiratory or esophageal ...

Creation of Colonic Anastomosis in Mice

יצירה של השקה שטיפת המעי הגס בעכברים

Intestinal anastomoses are commonly performed in both elective and emergent operations. Even so, anastomotic leaks are a highly feared complications of ...

Manufacture of a Multi-Purpose Low-Cost Animal Bench-Model for Teaching Tracheostomy

ייצור מדגם רב תכליתי של בעלי חיים בעלות נמוכה להוראה בקנה מאוזן

Tracheostomy is one of the most frequent procedures, performed through various techniques in the intensive care unit and emergency situations. Despite ...

Multicolor 3D Printing of Complex Intracranial Tumors in Neurosurgery

Multicolor 3D הדפסה של גידולים בתוך-גולגולתי מורכב בנוירוכירורגיה

Three-dimensional (3D) printing technologies offer the possibility of visualizing patient-specific pathologies in a physical model of correct dimensions. ...

Combining Augmented Reality and 3D Printing to Display Patient Models on a Smartphone

שילוב מציאות רבודה והדפסה 3D כדי להציג מודלים החולה על הטלפון החכם

Augmented reality (AR) has great potential in education, training, and surgical guidance in the medical field. Its combination with three-dimensional (3D) ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

תכנון והדפסה של שתלים ספציפיים לחולה לשיקום מומים גרמיות

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

טיפול מומים פנים באמצעות תכנון תלת-ממד והדפסה של שתלים ספציפיים למטופל

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...