Modello di cuore neonatale anatomicamente realistici per l'uso in simulatori paziente neonatale

Summary

Questo protocollo descrive una procedura per la creazione di modelli funzionali cardiache neonatale artificiali utilizzando una combinazione di imaging a risonanza magnetica, la stampa 3D e stampaggio ad iniezione. Lo scopo di questi modelli è integrazione nella prossima generazione di simulatori paziente neonatale e come strumento per gli studi fisiologici ed anatomici.

Abstract

Simulatori di paziente neonatale (NPS) sono surrogati pazienti artificiali utilizzati nel contesto della formazione di simulazione medica. Neonatologi e personale infermieristico pratica interventi clinici quali le compressioni toraciche per garantire la sopravvivenza del paziente in caso di bradicardia o arresto cardiaco. I simulatori utilizzati attualmente sono di bassa fedeltà fisica e pertanto non possono fornire la comprensione qualitativa nella routine delle compressioni toraciche. L'incorporamento di un modello di cuore anatomicamente realistici in futuro simulatori consente il rilevamento del cardiac output generati durante le compressioni del torace; Questo può fornire ai medici con un parametro di output, che possa approfondire la comprensione dell'effetto di compressioni in relazione alla quantità di flusso sanguigno generato. Prima questo monitoraggio può essere raggiunto, è necessario creare un modello di cuore anatomicamente realistici contenente: due atri, due ventricoli, valvole cardiache quattro, vene polmonari e le arterie e sistemiche vene e arterie. Questo protocollo descrive la procedura per la creazione di un modello di cuore neonatale artificiale funzionale utilizzando una combinazione di formazione immagine a risonanza magnetica (MRI), stampa 3D e colata in forma di stampaggio ad iniezione freddo. Utilizzando questo metodo con flessibile 3D stampi interne stampate nel processo di stampaggio ad iniezione, un modello di cuore anatomicamente realistici possa essere ottenuto.

Introduction

Ogni anno milioni di neonati sono ricoverati in unità di terapia intensiva neonatale (NICU). In NICUs, la maggior parte delle emergenze si riferiscono ai problemi nelle vie respiratorie, la respirazione e la circolazione (ABC) e richiedono interventi quali le compressioni toraciche. NPS offrono un insegnamento prezioso e strumento di formazione di praticare tali interventi. Per alcuni dei criteri di rete, sensori incorporati in grado di rilevare se prestazioni soddisfano le linee guida cliniche consigliate¹ per profondità e velocità delle compressioni toraciche. L'aderenza alle linee guida possa essere usata per calcolare e quantificare le pres....

Protocol

Tutte le approvazioni istituzionali sono state ottenute prima di imaging del paziente.

1. acquisizione e segmentazione delle immagini

1. Acquisire una scansione MRI toracica di un neonato in Digital Imaging and Communications in formato medicina (DICOM). Catturare ogni fetta della scansione nella fase diastolica ventricolare del ciclo del cuore o ottenere un MRI toracica da un'autopsia.
   Nota: Una visibilmente chiara definizione del muscolo del cuore, così come atri e ventricoli, è essenziale.
2. Utilizzando il software di elaborazione (Vedi Tabella materiali) importazione il file DICOM del MRI toracica. Uti....

Results

Questo studio descrive in dettaglio un metodo per creare un modello di cuore neonatale anatomicamente realistici che unisce la formazione immagine di MRI, stampa 3D e stampaggio ad iniezione freddo. Il arteriosus di ductus, nonché forame ovale pervio non sono stati inclusi nel modello cuore presentato in questa carta. Il metodo descritto in questo articolo può essere applicato anche ad altri organi interni, come i polmoni e gabbia toracica strutture. Gabbia toracica strutture non richiedo.......

Discussion

Per il modello sviluppato in questo studio, abbiamo identificato che ad iniezione su un periodo di 3-min è necessaria per impedire l'aria che entra nel cast (Figura 5, Figura 6). Per garantire che in silicone raggiunge gli spazi angusti delle valvole, "pre-fusione" o "rivestimento" delle zone valvola nello stampo è essenziale. Poiché gli stampi interni che modella le camere cardiache devono uscire il silicone finale cast attraverso aperture di 5 mm, stampa multi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ecoflex 5	Smooth-on		Materiale di colata in silicone
400ml Miscelatori statici	Smooth-on		Tubi
di miscelazione Pistola di erogazione manuale	Smooth-on		Utilizzato per lo stampaggio a iniezione
5-56 Spray di PTFE	CRC		Agente distaccante per gli stampi
Idrossido di sodio	N/A		Questo è stato acquistato come soda caustica nel negozio di ferramenta, in forma secca, pura al 99%. Poiché è ampiamente disponibile, non esiste un'azienda specificata
VeroWhite	Stratasys		Il materiale duro utilizzato nella stampa
TangoBlackPlus	Stratasys		Il materiale in gomma utilizzato nella stampa
Materiale di supporto	Stratasys		Il materiale di supporto standard utilizzato da stratasys
Magill Forcipe	GIMA		Taglia neonato. Questo serve per rimuovere gli stampi interni
Stratasys Connex 350	Stratasys		Se questa macchina non è di proprietà, un'altra opzione è quella di stampare le parti tramite un'azienda di stampa di terze parti come i mozzi 3D per stampare e spedire le parti.
Balco Powerblast (getto d'acqua)	Stratasys
Euro 8-24 Set P (compressore d'aria)	siringa iSC	4007292
con ago smussato	N/A		Una siringa da 20 ml con ago smussato di 0,5 mm di diametro.
Imita il software 17.0	Materialise		Questo software è stato utilizzato per segmentare il modello cardiaco dalla risonanza magnetica. Sono disponibili diversi strumenti software gratuiti per l'imaging MRI come InVesalius o Osirix, anche se potrebbero rivelarsi meno funzionali.
Materializzazione del software Magics 9.0			Questo è stato utilizzato per riparare e levigare i file .stl generati dai mimics. Questo levigatura può anche  essere fatto nella maggior parte degli altri freeware di modellazione 3D.
Software Solidworks			utilizzato per la modifica del modello del cuore. La maggior parte degli altri software CAD freeware può essere utilizzata per eseguire questa fase di elaborazione.