Modèle coeur néonatale anatomiquement réaliste pour une utilisation dans les simulateurs patients néonatales

Résumé

Ce protocole décrit une procédure pour créer des modèles de fonctionnelle cardiaque néonatale artificielle en utilisant une combinaison de l’imagerie par résonance magnétique, l’impression 3D et moulage par injection. Le but de ces modèles est intégration dans la nouvelle génération de simulateurs patients néonatales et comme un outil pour les études physiologiques et anatomiques.

Résumé

Simulateurs patients néonatales (NPS) sont des substituts patients artificiels utilisés dans le cadre de la formation de simulation médicale. Néonatologistes et personnel infirmier pratique des interventions cliniques tels que les compressions thoraciques pour assurer la survie des patients dans le cas de bradycardie ou d’un arrêt cardiaque. Les simulateurs utilisés actuellement sont de basse fidélité physique et donc ne donnent un aperçu qualitatif de la procédure des compressions thoraciques. L’incorporation d’un modèle à l’avenir de cœur anatomiquement réaliste simulateurs permet la détection du débit cardiaque généré lors de compressions thoraciques ; Cela peut fournir un paramètre de sortie, qui peut approfondir la compréhension de l’effet des compressions par rapport au montant du débit sanguin généré cliniciens. Avant que cette surveillance peut être atteint, un modèle de cœur anatomiquement réaliste doit être créé contenant : deux oreillettes, deux ventricules, quatre valvules, veines pulmonaires et des artères et systémiques veines et artères. Ce protocole décrit la procédure de création d’un tel modèle fonctionnelle cardiaque néonatale artificielle en utilisant une combinaison de l’imagerie par résonance magnétique (IRM), l’impression 3D et coulée sous forme de moulage par injection froide. Utilisez cette méthode avec moules intérieurs imprimés 3D flexibles dans l’injection, un modèle de cœur anatomiquement réaliste peut être obtenu.

Introduction

Chaque année des millions de nouveaux-nés sont admis dans les unités néonatales de soins intensifs (UNSI). En UNSI, plupart des urgences liées à des problèmes dans les voies respiratoires, respiration et circulation (ABC) et nécessitent des interventions comme les compressions thoraciques. NPS d’offrir un enseignement précieux et un outil de formation pour pratiquer ce type d’intervention. Pour certains NPS, capteurs intégrés peuvent détecter si performance répond le guide de pratique clinique recommandée¹ pour la profondeur et la vitesse des compressions thoraciques. Le respect des lignes directrices peut être utilisé pour calculer et mesurer ....

Protocole

Toutes les approbations institutionnelles ont été obtenues avant l’imagerie patient.

1. Acquisition et Segmentation d’images

1. Acquérir une IRM thoracique d’un nouveau-né en imagerie numérique et les Communications au format médecine (DICOM). Capturer chaque tranche de l’analyse dans la phase diastolique ventriculaire du cycle cardiaque ou obtenir une IRM thoracique de l’autopsie.
   NOTE : Une définition claire visiblement du muscle cardiaque, ainsi que les oreillettes et les ventricules, est essentielle.
2. À l’aide de logiciels de traitement (voir Table des matières) importer le fichier DICOM de l’IRM thor....

Résultats

Cette étude décrit une méthode pour créer un modèle de coeur néonatale anatomiquement réaliste combinant imagerie MRI, impression 3D et moulage par injection froide. Persistance du canal artériel et le foramen ovale perméable ne figuraient pas dans le modèle de coeur présenté dans cet article. La méthode décrite dans cet article peut également être appliquée à d’autres organes internes, tels que les poumons et les structures de la cage thoracique. Cage thoracique structures ne nécessitent.......

Discussion

Pour le modèle développé dans cette étude, nous avons identifié qu’injection moulage sur une période de 3 min est nécessaire pour éviter l’air entrant dans le casting (Figure 5, Figure 6). Pour vous assurer que le silicone atteint les espaces étroits des valves, « pré casting » ou « revêtement » des zones vanne dans le moule est indispensable. Puisque les moules intérieurs façonner les cavités cardiaques doivent quitter le silicone final monter des orifices de 5.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Ecoflex 5	Smooth-on		Matériau de coulée de silicone
400ml Mélangeurs statiques	Smooth-on		Tubes de mélange
Pistolet de distribution manuel	Smooth-on		Utilisé pour le moulage par injection
5-56 Spray PTFE	CRC		Agent de démoulage pour les moules
Hydroxyde de sodium	N/A		Celui-ci a été acheté sous forme de soude caustique à la quincaillerie, sous forme sèche et pure à 99 %. Comme il est largement disponible, il n’y a pas d’entreprise spécifiée
VeroWhite	Stratasys		Le matériau dur utilisé dans l’impression
TangoBlackPlus	Stratasys		Le matériau en caoutchouc utilisé dans l’impression
Matériau de support	Stratasys		Le matériau de support standard utilisé par stratasys  ;
Pince Magill GIMA			Taille bébé. Il s’agit de retirer les moules intérieurs
Stratasys Connex 350	Stratasys		; Si cette machine n’est pas possédée, une autre option consiste à faire imprimer les pièces par l’intermédiaire d’une entreprise d’impression tierce telle que 3D-hubs pour que les pièces soient imprimées et expédiées.
Balco Powerblast (jet d’eau)	Stratasys
Euro 8-24 Set P (Compresseur d’air)	iSC	4007292
Seringue avec aiguille émoussée	N/A		Une seringue de 20ml avec une aiguille émoussée de 0,5 mm de diamètre.
Logiciel Mimics 17.0	Materialise  ;		Ce logiciel a été utilisé pour segmenter le modèle cardiaque de l’IRM. Il existe de nombreux logiciels d’imagerie IRM gratuits, tels qu’InVesalius ou Osirix, bien qu’ils puissent s’avérer offrir moins de fonctionnalités.
Logiciel Magics 9.0	Materialise  ;		Cela a été utilisé pour réparer et lisser les fichiers .stl générés par les imitations. Ce lissage peut également  ; être fait dans la plupart des autres logiciels gratuits de modélisation 3D.
Logiciel Solidworks			utilisé pour l’édition du modèle de cœur. La plupart des autres logiciels de CAO gratuits peuvent être utilisés pour effectuer cette étape de traitement.