3D 프린팅을 통한 고충실도, 저비용, 골내 라인 배치 작업 트레이너 생성
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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.
Protocol
Representative Results
Discussion
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…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 프로젝트의 자금은 기관 또는 부서 자원에서만 제공되었습니다.
Materials
| 3D printer filament, poly-lactic acid (PLA), 1.75 mm | N/A / Hatchbox | Base for 3D printing molds, bone structures, and bone / mold hardware | |
| 3D printer, Original Prusa i3 MK3 | Prusa | To print molds, bone structures, and bone / mold hardware | |
| bleach, household (6% sodium hypochlorite) | Clorox | Animicrobial additive for tissue media | |
| bolts, 1/4”, flat / countersunk or round head, various lengths | N/A | Hardware used to hold mold casing halves together during casting | |
| Bucket, 5 gallon, plastic | N/A | To hold tissue media during media preparation | |
| chlorhexidine, 4% solution w/v | Animicrobial additive for tissue media | ||
| drill, household 3/8’ chuck | N/A | To stir tissue media during media preparation | |
| food coloring, red (optional) | N/A | Coloring additive for simulated bone marrow | |
| gelatin, unflavored | Knox | Base for tissue media | |
| hex nuts, 1/4” | N/A | Hardware used to hold mold casing halves together during casting | |
| Non-stick cooking spray | N/A | Mold releasing agent | |
| plastic bags, ziplock | Ziplock | To store tissue media | |
| psyllium husk fiber, finely ground, orange flavored, sugar free (optional) | Procter & Gamble | Metamucil | Opacity / Echogenicity additive for tissue media |
| screwdriver, flat / Phillips (matching bolt hardware) | N/A | To tighten mold casing hardware | |
| silicone gasket cord stock, 3mm, round, various lengths | N/A | Gasket media for mold casings | |
| spray adhesive, Super 77 (optional) | 3M | Agent used to improve bed adhesion during 3D printing | |
| stirring paddle / rod | To stir tissue media during media preparation | ||
| turkey baster, household, ## mL | N/A | To inject simulated bone marrow into bone marrow cavity | |
| ultrasound gel | Base for simulated bone marrow | ||
| water, tap | Used in both tissue media and simulated bone marrow |
Referencias
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