Name: creation of a high-fidelity, low-cost, intraosseous line placement task trainer via 3d printing
Uploaded: 2022-08-17T12:40:00
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참고 : 네브래스카 대학 의료 센터 기관 검토위원회는 우리의 연구가 인간 대상 연구를 구성하지 않는다고 결정했습니다. 지역 IRB는 윤리적 승인과 정보에 입각 한 동의의 포기를 받았습니다. 이미징 데이터의 완전한 익명화는 병원 비식별화 프로토콜에 따라 분석하기 전에 수행되었습니다.
1. 데이터
<ol><li>계획된 작업 트레이너에 대한 관심 있는 해부학을 캡처하는 CT 스캔...

<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>

이 프로토콜에서는 IO 라인 배치의 드물게 수행되고 생명을 구하는 절차를 훈련하기 위한 3D 작업 트레이너의 개발 프로세스를 자세히 설명합니다. 이 자체 유도 프로토콜은 3D 프린팅을 사용하여 모델 구조의 대부분을 생산하는 반면, 작업 트레이너를 조립하는 데 사용되는 나머지 구성 요소는 유비쿼터스하고 쉽게 얻을 수 있으며 재생 및 재사용 할 수있는 무독성 재료입니다. 3D 작업 트레이너는...

절차 기술의 환자 치료 역량은 민간 및 군사 의료 1,2 환경에서 훈련생을 개발하는 데 중요한 구성 요소입니다. 절차 기술 개발은 마취과3 및 일선 의료 인력과 같은 절차 집약적 전문 분야에 특히 중요합니다. 작업 트레이너는 의대 1 학년 학생 또는 의료 기술자에서 노인 레지던트 또는 동료에 이르기까지 다양한 기술 수준으로 수많은 절차를 연습하는 데 사용될 수 있습니다. 많은 의료 절차를 완료하는 데 상당한 교육이 필요하지만 여기에 제시된 작업(골간(IO) 라인 배치)은 간단하며 기술적 기술이 덜 필요합니다. IO 라인의 성공적인 배치는 비교적 짧은 기간의 교육 후에 수행할 수 있습니다. 작업 트레이너의 사용을 포함하는 의료 훈련 중 시뮬레이션의 사용은 궁극적으로 환자 2,4,5에 대한 절차를 수행하기 전에 안전하고 스트레스가 적은 환경에서 임상 절차의 반복 및 리허설을 통해 기술 절차 기술을 습득하는 도구로 인식됩니다.
당연히 의학 교육 환경에서의 시뮬레이션 교육은 널리 받아 들여지고 있으며 환자 결과에 미치는 영향에 관한 데이터가 부족함에도 불구하고 주류 인 것으로 보입니다 6,7. 또한 최근 간행물은 시뮬레이션이 팀 역학 및 의사 결정 개선의 결과로 팀 성과와 환자 결과를 개선한다는 것을 보여줍니다. 그러나 시뮬레이션이 중요한 생명을 구하는 절차8,9를 수행하는 데 시간이나 성공률을 향상시킨다는 데이터는 거의 없으며, 이는 시뮬레이션이 의료 제공자의 교육에서 복잡하고 다면적임을 시사합니다. 표준 정맥 접근이 불가능하거나 지시되지 않은 환자의 경우 IO 라인 배치를 사용하여 혈관 접근을 신속하게 달성 할 수 있으며 최소한의 기술이 필요합니다. 이 절차의시기 적절하고 성공적인 수행은 특히 수술 전후 환경이나 외상 시나리오10,11,12에서 중요합니다. IO 라인 배치는 수술 전후 영역에서 드물게 수행되는 절차이며 생명을 구하는 절차가 될 수 있으므로 비임상 환경에서의 교육이 중요합니다. IO 라인 배치와 관련된 해부학적으로 정확한 작업 트레이너는 이 절차에 대한 예측 가능한 교육 빈도와 기술 개발을 제공하는 데 이상적인 도구입니다.
널리 사용되지만 현재 사용 가능한 상용 작업 트레이너는 몇 가지 중요한 단점을 가지고 있습니다. 첫째, 절차를 여러 번 시도할 수 있는 작업 트레이너는 작업 트레이너의 초기 구매뿐만 아니라 실리콘 스킨 패치와 같은 교체 가능한 부품을 보충하는 데에도 비용이 많이 듭니다. 그 결과 부품이 자주 교체되지 않는 경우가 많아 연수생에게 차선의 교육 경험을 제공하는 눈에 띄는 랜드마크가 남습니다. 환자는 절차를 수행해야 하는 위치에 미리 표시되지 않습니다. 또 다른 단점은 기존 작업 트레이너의 높은 비용으로 인해 장치가 보호 된 저장 위치에 '잠겨'장치의 손실 또는 손상을 방지 할 때 사용자의 액세스가 제한 될 수 있다는 것입니다. 그 결과 더 엄격하고 사용 가능한 예정된 연습 시간이 필요하므로 사용을 제한하면 예정되지 않은 훈련이 확실히 어려워 질 수 있습니다. 마지막으로, 대부분의 트레이너는 충실도가 낮은 5,13,14로 간주되며 대표적인 해부학 만 사용하여 잠재적으로 부적절한 정신 운동 기술 개발 또는 훈련 흉터로 이어질 수 있습니다. 또한 충실도가 낮은 트레이너는 충실도가 낮은 장치에 대한 교육이 실제 실제 절차를 적절하게 모방하지 못할 수 있으므로 기술 습득, 숙달 및 저하에 대한 철저한 평가를 매우 어렵게 만듭니다.
대표적인 해부학은 또한 정신 운동 기술의 습득과 숙달에 대한 적절한 평가를 방해합니다. 더욱이, 시뮬레이션 된 의료 환경 간의 정신 운동 기술을 환자 치료로 이전하는 것을 평가하는 것은 정신 운동 기술 중 일부가 임상 과제에 반영되지 않으면 거의 불가능 해집니다. 그 결과 의료 시뮬레이션 및 훈련이 환자 결과에 영향을 미치는 능력에 대한 합의가 방지됩니다. 비용, 해부학적 정확성 및 액세스 문제를 극복하기 위해 당사는 저비용, 고충실도 IO 라인 작업 트레이너를 개발했습니다. 작업 트레이너는 실제 환자의 CT 스캔을 기반으로 설계되어 정확한 해부학을 제공합니다(그림 1). 사용 된 재료는 어디에나 있고 구하기 쉬우 며 비교적 쉽게 회수 할 수있는 구성 요소가 있습니다. 상업적으로 이용 가능한 다른 많은 트레이너와 비교할 때, 여기에 설명 된 작업 트레이너 설계의 적당한 비용은 접근하기 어렵고 보호 된 위치에서 트레이너를 격리하려는 욕구를 크게 줄이고 주요 랜드 마크없이 여러 번 반복 할 수 있습니다.

<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

절차 적 작업 트레이너에 대한 설명에는 궁극적으로 환자에게 절차를 수행하기 전에 안전한 환경에서 절차의 반복 및 리허설을 통해 기술 기술을 연마하는 교육 도구로서의 사용이 포함됩니다. 현재까지 사용 가능한 많은 절차 적 작업 트레이너는 비현실적인 해부학 적 구조와 트레이너 조직이 반복적 인 조작을 거친 후 사용자가 만든 '랜드 마크'를 개발하는 경향을 포함하여 잠재적으로 부적절한 정신 운동 기술 개발로 이어질 수있는 몇 가지 단점을 겪고 있습니다. 이러한 단점을 개선하기 위해 유비쿼터스 3차원(3D) 프린팅 기술과 기성품 소모품을 활용하는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔에서 얻은 해부학으로 생성된 충실도가 높은 절차 작업 트레이너를 생성하는 프로세스가 만들어졌습니다.
이 방법은 3D 프린팅되는 조직 내에 부유된 뼈 골격 구조를 감싸기 위해 관심 있는 골격 요소를 둘러싼 조직 구조를 캡처하는 3D 프린팅된 조직 몰드를 만드는 것을 포함합니다. 그런 다음 고충실도 형상과 조직 밀도 모두에서 조직을 근사화하는 조직 배지 혼합물을 몰드에 붓고 굳힙니다. 작업 트레이너를 사용하여 골내 라인 배치와 같은 절차를 연습 한 후에는 조직 매체, 곰팡이 및 뼈를 회수 할 수 있으며 후속 교육 세션에서 사용하기 위해 천자 부위 및 조작 결함이없는 새로운 작업 트레이너를 만드는 데 재사용 할 수 있습니다.

프로토콜에 따라 작업 트레이너의 모델링은 식별되지 않은 환자의 CT 스캔을 활용했습니다. CT 이미지의 분할은 3D 모델링을 위해 3D 슬라이서 소프트웨어와 자동 메쉬 믹서를 활용했습니다. 3D 프린팅의 경우 3D Implify와 Prusa i3 MK3가 모두 사용되었습니다(그림 1). 그 후, 3D 인쇄 부품의 조립을 완료하고, 조직 배지 혼합물을 준비하고, 미디어 혼합물을 조립 된 작업 트레이너 몰?...

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

컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔을 충실도가 높고 회수 가능하며 저렴한 절차 작업 트레이너로 처리하는 절차를 설명합니다. CT 스캔 식별 프로세스, 내보내기, 분할, 모델링 및 3D 프린팅이 모두 프로세스에서 배운 문제 및 교훈과 함께 설명됩니다.

3D 프린팅을 통한 고충실도, 저비용, 골내 라인 배치 작업 트레이너 생성

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

여기에서 우리는 정상적인 인체 해부학의 CT 스캔에서 파생 된 고 충실도 3D 인쇄 작업 트레이너를 만들었습니다.이 프로토콜을 사용하여 만든 작업 트레이너는 선택한 작업 또는 절차의 모든 중요한 측면을 수행하는 데 도움이되며이 프로토콜로 다양한 해부학 적으로 올바른 모델을 만들 수 있습니다. 우리가 만들고 있는 모델에 대해 원하는 해부학적 단면이 포함된 CT 스캔을 찾는 것이 중요하며, 해부학적 스캔을 3D 모델로 변환하는 데 사용되는 프로세스의 일부로 뼈의 자연 구멍을 닫아 뼈를 올바른 방향으로 고정하고 시뮬레이션된 골수를 위한 공간을 가질 수 있는 기능을 추가할 수 있는 최종 제품을 만드는 것이 중요합니다. 시작하려면 가져온 SDL 파일의 올바른 삼각형 법선 방향을 확인하고, 삼각형 방향이 올바르지 않으면 선택, 수정 및 모두 선택을 클릭하여 삼각형 법선을 뒤집습니다.그런 다음 선택을 클릭 한 다음 모델을 편집하고 뒤집어 원하지 않는 구조를 제거하고 모델을 구체화하고, 작업 트레이너를 만들려면 선택을 클릭 한 다음 원하지 않는 구조에서 삼각형을 선택하고 편집 및 폐기를 클릭합니다. 편집 및 평면 카드 도구를 선택하여 3D 프린터 제작 볼륨의 범위 내에 맞게 모델을 자릅니다. 선택을 클릭하고 메시의 아무 곳이나 두 번 클릭하여 전체 메시를 선택한 다음 편집 및 축소를 선택하여 계산 오버헤드를 줄입니다.목표를 줄이려면 삼각형 예산을 약 10, 000면 미만으로 줄입니다. 결함 주위의 메쉬 삼각형이 선택되면 선택을 클릭한 다음 편집 및 지우기 및 채우기를 선택하여 표면 구멍과 불규칙성을 개선합니다. SDL 파일 형식을 사용하여 완성된 모델을 내보내고 저장한 다음 Autodesk Fusion 360 소프트웨어 선택 삽입을 선택한 다음 메쉬 삽입 명령을 열어 작업공간에 있는 뼈 및 조직 모델의 SDL 파일을 메쉬로 가져옵니다.가져온 메쉬를 B-rep 솔리드로 변환하려면 Fusion 360 타임 라인을 비활성화하고 대상 메쉬의 삼각형 수를 10, 000 미만으로 줄이고 가져온 메쉬 본체를 선택한 다음 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 메뉴를 열고 메쉬를 B 줄 바꿈 옵션을 선택하십시오. 메쉬가 B 랩 솔리드로 변환된 후 퓨전 360 타임라인을 재개하고 솔리드 수정하여 B 랩 조직의 장축을 따라 직사각형 솔리드를 분할하여 태스크 트레이너 몰드를 만듭니다. 지지 핀을 위한 2-3개의 위치를 선택하고 사전 설계된 어셈블리 그룹 구성 요소를 배치하여 작업 트레이너의 뼈를 고정하고 뼈 B 담당자의 열린 골수 공간에 뼈 플러그를 가져와 배치하여 조직 배지가 골수 공간으로 들어가 시뮬레이션된 골수를 배수하는 것을 방지합니다.액체 조직 매체를 몰드 내로 붓는 고체 조직 B 렙으로 표현되는 공간에서 주형을 통해 4 내지 6 센티미터의 개구부를 생성하고, 물체의 거울을 수행하여 등측면에 대한 작업 트레이너를 만든다. 사전 설계된 조립품 그룹의 구성요소가 공간에 뼈대를 고정하도록 배치되면 클릭 금괴가 결합되어 모델의 다양한 조립 그룹을 추가하거나 절단합니다. 작업 공간 내에서 원하는 본체를 선택하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 다음 STL로 저장을 선택하여 인쇄를 위해 최종 구성 요소를 내보내고 STL 파일을 3D 프린터의 베드에 놓고 뼈의 방향을 수직으로 지정합니다.인쇄 사용자 뗏목 전체 지원 재료의 경우 0.4mm의 노즐 층 높이 0.2mm, 4 개의 상단 및 하단 층, 3 개의 주변 쉘이 20 %로 채워지고 섭씨 210 도의 핫 엔드 온도가 있습니다. 조직 표면이 위를 향하도록 금형 구성 요소의 방향을 지정하고 뗏목 없이 인쇄하고 레이어 높이를 0.3mm 충전재로 15%로 설정하고 전체 지지 재료를 사용합니다. 지지 핀 및 기타 구성 요소를 배열하여 지지 재료를 최소화하고 모든 핀 지지 부품을 뗏목으로 인쇄하고 레이어 높이를 0.2mm로 설정하고 채우기를 20%로 설정합니다.지지 재료가 없는 나사산 구성 요소를 감소된 속도로 인쇄하면 각 구성 요소의 매개변수가 선택되면 소프트웨어에서 생성된 G 코드 파일을 준비하고 SD 카드로 내보냅니다.3D 프린터 소프트웨어를 열고 SD 카드에서 저장된 G 코드 파일과 인쇄 용 1.75mm 폴리 락트산 3D 프린터 미디어 필라멘트를 선택합니다. 젤라틴 섬모 껍질 섬유 클로르헥시딘 용액과 차아염소산나트륨을 측정하고, 조직 배지를 준비하고, 물 1리터를 섭씨 85도까지 가열합니다. 가열 된 물을 재료의 부피보다 몇 배 큰 혼합 용기에 넣고 조직 배지 용액을 격렬하게 흔들면서 측정 된 성분을 하나씩 첨가하십시오.거품을 분산시키기 위해 섭씨 71도의 수조에서 최소 4시간 동안 혼합물을 가열하고 냉수 100g, 초음파 젤 100g 및 빨간색 식용 색소 5ml를 측정하여 시뮬레이션된 골수 용액을 준비한 다음 재료를 완전히 혼합합니다. 몰드의 내부 표면에 비 실리콘 기반 이형제를 뿌리고지지 핀을 사용하여 뼈를 고정하여 조직 공간 내에서 올바른 위치를 유지하십시오. 그런 다음 뼈를 금형 바닥에 고정하고 금형을 조립하고 쏟아지는 동안 조직 배지가 골수 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위해 뼈 플러그의 위치를 확인합니다.개구부가 위를 향하도록 금형을 놓고 섭씨 46도의 따뜻한 티슈 매체를 금형 캐비티에 붓습니다. 거꾸로 된 공기 살포기 캐니스터를 스프레이하여 금형에서 조직 배지의 누출을 고정하고 채워진 금형을 최소 6시간 동안 또는 조직 배지가 설정될 때까지 섭씨 4도로 옮깁니다. 금형을 분해하고 작업 트레이너와 지지 핀을 제거하여 뼈 플러그를 제거하고 골수 공간에 시뮬레이션된 골수 용액을 채우고 뼈 플러그를 교체합니다.작업 트레이너는 사용할 때까지 섭씨 4도 또는 섭씨 영하 20도의 비닐 봉지에 보관하십시오. 작업 트레이너가 실온에 도달하면 교육생에게 IO 바늘을 놓고 시뮬레이션된 골수 용액을 흡입하도록 지시합니다. 다음으로, 작업 트레이너를 분해하여 조직 배지와 뼈를 회수하고, 작업 트레이너를 분해하고 젤라틴을 용기에 넣어 추가 사용을 위해 재용융하고, 모델을 개질하고 일단 녹은 겔을 재사용하여 다른 모델을 만들 수 있습니다.이 프로토콜은 골격 요소를 둘러싼 3차원 조직 주형 및 조직 구조를 모델링하고 인쇄하는 데 사용되었으며, 환자의 왼쪽 무릎 관절의 CT 스캔을 사용하여 설계된 경골이 인쇄 후 매우 가까운 복제물을 생성했습니다. 조직 공동을 노출시키기 위해 만들어진 개구부는 조직 매질의 주입을 용이하게 했고, 주형은 조직 공동 내의 뼈 구조를 지지하고 현탁시키기 위해 2개의 지지 핀 조립체로 설계되었다. 작업 트레이너는 골격 구조 또는 랜드마크의 다양한 수준의 시각화를 허용하는 불투명하고 투명한 조직 매체를 사용하여 유머러스하고 경골에 맞게 맞춤화되었습니다.해부학 적 유사성은 작업 트레이너를 만드는 데 사용 된 CT 스캔 데이터와 완전히 조립 된 유머러스 한 작업 트레이너 사이에 달성되었으며, 뼈 두께, 피부 깊이 및 힘줄 홈과 관련하여 금형의 상단을 인쇄하는 데 필요한 시간과 비용이 가장 높았으며 금형의 바닥, 뼈 및 하드웨어가 그 뒤를이었습니다. 금형을 3D 프린팅할 때 베이스의 뒤틀림을 방지하기 위해 강력한 접착제를 사용하는 것이 중요하다는 것을 알게 되었습니다. 또 다른 중요한 측면은 젤을 추가하기 전에 금형의 내부 서비스에 적용된 방출 스프레이를 사용하는 것입니다.이렇게하면 젤이 3D 인쇄 재료에 달라 붙는 것을 방지 할 수 있습니다. 이 트레이너는 환자와의 해부학 적 유사성으로 인해 교육 환경에서 임상 환경으로의 기술 이전을 허용하며, 반복은 학습자가 절차의 중요한 단계를 수행하는 데 도움이됩니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Reversible Cholestatic Rat Model

가역 Cholestatic 쥐 모델의 생성

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

연구

의학

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

마우스의 복부 유착의 창조

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

Cytokine-induced stromal cell line 주입에 의한 환자 유래 이종 이식편에서의 외인성 사이토 카인의 발현

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

복잡 한 대동맥 변칙의 3 차원 인쇄

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

쥐에 있는 저 승 문 합의 창조

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

기관 절제술을 가르치기 위한 다목적 저비용 동물 벤치 모델의 제조

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

신경 외과에서 복잡한 두개내 종양의 다색 3D 프린팅

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

증강 현실과 3D 프린팅을 결합하여 스마트폰에 환자 모델 표시

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

뼈 결함의 재건을위한 환자 특정 임플란트의 3D 계획 및 인쇄

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

환자 별 임플란트의 3D 계획 및 인쇄를 이용한 안면 기형 치료

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