Anatomisch realistischen neonatale Herzmodell für den Einsatz bei Neugeborenen Patienten Simulatoren

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zum Erstellen von funktionalen neonatale Kunstherz Modellen durch die Verwendung einer Kombination von Magnet-Resonanz-Tomographie, 3D-Druck und Spritzguss. Der Zweck dieser Modelle ist für die Integration in die nächste Generation von Neugeborenen Patienten Simulatoren und als Werkzeug für physiologische und anatomische Studien.

Zusammenfassung

Neugeborene Patienten Simulatoren (NPS) sind künstliche Patienten Surrogate, die im Zusammenhang mit der medizinischen Simulationstraining verwendet. Neonatologen und Pflegepersonal Praxis klinische Interventionen wie Herzdruckmassage Überlebensvorteil bei Bradykardie oder Herzstillstand sicherzustellen. Die aktuell eingesetzten Simulatoren sind der geringe körperliche Treue und können daher qualitativen Einblick in das Verfahren der Herzdruckmassage bereitstellen. Die Einbettung von einem anatomisch realistischen Herzmodell künftig Simulatoren ermöglicht die Erkennung von Herzzeitvolumen während der Herzdruckmassage generiert; Dies bieten Kliniker ein Output-Parameter, die das Verständnis der Wirkung von Kompressionen in Bezug auf die Höhe des Blutflusses generiert vertiefen können. Bevor diese Überwachung erreicht werden kann, eine anatomisch realistischen Herzmodell muss erstellt werden, enthalten: zwei Atrien, zwei Herzkammern, vier Herzklappen, Lungenvenen und Arterien, und systemische Venen und Arterien. Dieses Protokoll beschreibt das Verfahren zum Erstellen von solchen funktionalen neonatale Kunstherz Modells durch die Verwendung einer Kombination von Magnetresonanz-Bildgebung (MRI), 3D Drucken und gießen in Form von kalten Spritzguss. Mit dieser Methode mit flexible 3D gedruckte innere Formen in der Spritzguss-Prozess ist ein anatomisch realistischen Herzmodell erhältlich.

Einleitung

Jedes Jahr werden Millionen von Neugeborenen sind neonatale Intensivstation (Neonatologie) zugelassen. In Frühgeborenenstationen die meisten Notfälle betreffen Probleme in die Atemwege, Atmung und Kreislauf (ABC) und erfordern Eingriffe wie Herzdruckmassage. NPS bieten eine wertvolle Lehre und Training-Tool um solche Eingriffe zu üben. Für einige NPS können eingebettete Sensoren erkennen, ob Performance trifft auf die empfohlenen klinischen Richtlinien¹ für Tiefe und Geschwindigkeit der Herzdruckmassage. Die Einhaltung der Richtlinien zu berechnen und zu quantifizieren Leistung verwendet werden, und in diesem Zusammenhang solche modernster NPS ....

Protokoll

Alle wurden institutionellen Genehmigungen vor Patienten Bildgebung.

1. Erwerb und Segmentierung von Bildern

1. Erwerben Sie einen Thorax MRT-Scan von einem Neugeborenen im Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) Format. Erfassen Sie jedes Slice des Scans in der ventrikulären diastolischen Phase des Herz-Kreislauf oder eine Autopsie einzuholen Sie eine thorakale MRI.
   Anmerkung: Eine sichtlich klare Definition des Herzmuskels, sowie Vorhöfe und Ventrikel, ist wichtig.
2. Processing-Software zu verwenden (siehe Tabelle der Materialien) Import der DICOM-Datei des Thorax MRT. Verwenden den Menüpu....

Ergebnisse

Diese Studie beschreibt eine Methode zum Erstellen einer anatomisch realistischen neonatale Herzmodell MRT-Bildgebung, 3D-Druck und kalten Spritzgießen kombinieren. Der Ductus Arteriosus sowie Foramen Ovale wurden im Herzmodell präsentiert in diesem Papier nicht berücksichtigt. In diesem Artikel beschriebene Verfahren kann auch auf andere innere Organe, wie Lunge und Brustkorb Strukturen angewendet werden. Brustkorb Strukturen erfordern keine Formen und können direkt mit flexiblen Materia.......

Diskussion

Für das Modell in dieser Studie entwickelten haben wir, die über einen Zeitraum von 3-min-Spritzguss erforderlich ist, um zu verhindern, dass Luft, die in der Besetzung (Abbildung 5, Abbildung 6) identifiziert. Um sicherzustellen, dass Silikon die engen Räumen der Ventile erreicht, ist "Pre-Casting" oder "Beschichtung" der Ventil-Bereiche im Werkzeug unerlässlich. Da die inneren Formen prägen die Herzkammern haben, beenden Sie das endgültige Silikon gegossen dur.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Ecoflex 5	Smooth-on		Silikon Gießmaterial
400ml Statische Mischer	Smooth-on		Mischrohre
Manuelle Dosierpistole	Smooth-on		Wird für den Spritzguss
verwendet 5-56 PTFE Spray	CRC		Trennmittel für die Formen
Natriumhydroxid	N/A		Diese wurde als Natronlauge im Baumarkt gekauft, in trockener, 99% reiner Form. Da es weit verbreitet ist, gibt es keine Firma angegeben
VeroWhite	Stratasys		Das harte Material, das für den Druck
verwendet wird TangoBlackPlus	Stratasys		Das Gummimaterial, das für den Druck verwendet
wird Stützmaterial	Stratasys		Das von stratasys verwendete Standard-Stützmaterial
Magill Pinzette	GIMA		Säuglingsgröße. Dies dient zum Entfernen der Innenformen
Stratasys Connex 350	Stratasys		Wenn diese Maschine nicht im Besitz ist, besteht eine andere Möglichkeit darin, die Teile über eine externe Druckfirma wie 3D-Hubs drucken zu lassen, um die Teile drucken und versenden zu lassen.
Balco Powerblast (Wasserstrahl)	Stratasys
Euro 8-24 Set P (Luftkompressor)	iSC	4007292
Spritze mit stumpfer Nadel	N/A		A 20ml Spritze mit einer stumpfen Nadel mit 0,5 mm Durchmesser.
Mimics 17.0 Software	Materialise		Diese Software wurde verwendet, um das Herzmodell aus dem MRT zu segmentieren. Es gibt mehrere kostenlose MRT-Bildgebungs-Software-Tools wie InVesalius oder Osirix, obwohl sie möglicherweise weniger Funktionalität bieten.
Magics 9.0 Software	Materialise		Dies wurde verwendet, um die von Mimics generierten .stl-Dateien zu reparieren und zu glätten. Diese Glättung kann auch  in den meisten anderen 3D-Modellierungs-Freeware durchgeführt werden.
Solidworks			Software, die zum Bearbeiten des Herzmodells verwendet wird. Die meisten anderen Freeware-CAD-Software können verwendet werden, um diese Phase der Verarbeitung durchzuführen.