Criação de um treinador de tarefas de colocação de linha de alta fidelidade, de baixo custo e intraosseous via impressão 3D
Summary
Descrevemos um procedimento para processar tomografia computadorizada (TC) em treinadores de tarefas processuais de alta fidelidade, recuperáveis e de baixo custo. Os processos de identificação da tomografia computadorizada, exportação, segmentação, modelagem e impressão 3D são descritos, juntamente com as questões e lições aprendidas no processo.
Abstract
A descrição dos treinadores de tarefas processuais inclui seu uso como ferramenta de treinamento para aprimorar habilidades técnicas através da repetição e ensaio de procedimentos em um ambiente seguro antes de finalmente realizar o procedimento em um paciente. Muitos treinadores de tarefas processuais disponíveis até o momento sofrem de várias desvantagens, incluindo anatomia irrealista e a tendência de desenvolver “marcos” criados pelo usuário depois que o tecido do treinador sofre repetidas manipulações, potencialmente levando ao desenvolvimento inadequado de habilidades psicomotoras. Para amenizar essas desvantagens, foi criado um processo para produzir um treinador de tarefas processuais de alta fidelidade, criado a partir da anatomia obtida a partir de tomografia computadorizada (TC), que utilizam tecnologia de impressão tridimensional onipresente (3D) e suprimentos de commodities fora da prateleira.
Este método inclui a criação de um molde de tecido impresso em 3D capturando a estrutura tecidual em torno do elemento esquelético de interesse para encar a estrutura esquelética óssea suspensa dentro do tecido, que também é impressa em 3D. Uma mistura de tecido médio, que aproxima o tecido tanto na geometria de alta fidelidade quanto na densidade tecidual, é então derramada em um molde e permitida a definir. Depois que um treinador de tarefas tem sido usado para praticar um procedimento, como a colocação de linha intraosseosa, os meios de tecido, moldes e ossos são recuperáveis e podem ser reutilizados para criar um novo treinador de tarefas, livre de locais de punção e defeitos de manipulação, para uso em sessões de treinamento subsequentes.
Introduction
A competência do cuidado do paciente das habilidades processuais é um componente fundamental para o desenvolvimento de estagiários em ambientes civis e militares de saúde 1,2. O desenvolvimento de habilidades processuais é particularmente importante para especialidades intensivas em procedimentos, como anestesiologia3 e pessoal médico de linha de frente. Os treinadores de tarefas podem ser usados para ensaiar inúmeros procedimentos com níveis de habilidade que vão desde os de um estudante de medicina do primeiro ano ou técnico médico até um residente sênior ou um colega. Embora muitos procedimentos médicos exijam treinamento significativo para serem concluídos, a tarefa aqui apresentada de uma linha interosseous (IO) é simples e requer menos habilidade técnica. A colocação bem sucedida de uma linha IO pode ser realizada após um período relativamente curto de treinamento. O uso de simulação durante o treinamento médico, que inclui o uso de treinadores de tarefas, é reconhecido como uma ferramenta para obter habilidades processuais técnicas através da repetição e do ensaio de um procedimento clínico em um ambiente seguro e de baixo estresse, antes de finalmente realizar o procedimento em pacientes 2,4,5.
Compreensivelmente, o treinamento de simulação em ambientes de educação médica tornou-se amplamente aceito e parece ser um pilar, apesar da escassez de dados sobre qualquer impacto nos resultadosdos pacientes 6,7. Além disso, publicações recentes demonstram que a simulação melhora o desempenho da equipe e os resultados dos pacientes como resultado de uma melhor dinâmica da equipe e da tomada de decisões. Ainda assim, há poucos dados que sugerem que a simulação melhora o tempo ou a taxa de sucesso para realizar procedimentos críticos e que salvam vidas 8,9, sugerindo que a simulação é complexa e multifacetada na formação de prestadores de cuidados de saúde. Em pacientes onde o acesso intravenoso padrão não é possível ou indicado, a colocação da linha IO pode ser usada para obter acesso vascular rapidamente, exigindo habilidade mínima. O desempenho oportuno e bem sucedido deste procedimento é fundamental, particularmente no ambiente perioperatório ou em um cenário de trauma 10,11,12. Como a colocação da linha IO é um procedimento pouco realizado na área perioperatória e pode ser um procedimento que salva vidas, o treinamento em um ambiente não clínico é fundamental. Um treinador de tarefas anatomicamente preciso específico para a colocação da linha IO é uma ferramenta ideal para oferecer uma frequência de treinamento previsível e desenvolvimento de habilidades para este procedimento.
Embora amplamente utilizados, os treinadores de tarefas comerciais atualmente disponíveis sofrem de várias desvantagens significativas. Primeiro, os treinadores de tarefas que permitem múltiplas tentativas de um procedimento são caros, não apenas para a compra inicial do treinador de tarefas, mas também para repor as partes substituíveis, como manchas de pele de silicone. O resultado é muitas vezes peças raramente substituídas, deixando marcos proeminentes que proporcionam ao estagiário uma experiência de treinamento subótimo; os pacientes não virão pré-marcados onde se deve fazer o procedimento. Outra desvantagem é que o alto custo dos treinadores de tarefas tradicionais pode resultar em acesso limitado pelos usuários quando os dispositivos estão “bloqueados” em locais de armazenamento protegidos para evitar perdas ou danos aos dispositivos. O resultado é exigir um tempo de treino programado mais rigoroso e menos disponível, limitando seu uso pode certamente dificultar o treinamento não programado. Finalmente, a maioria dos treinadores são considerados de baixa fidelidade 5,13,14 e usam apenas anatomia representativa, potencialmente levando ao desenvolvimento inadequado de habilidades psicomotoras ou cicatrizes de treinamento. Treinadores de baixa fidelidade também dificultam muito a avaliação completa da aquisição de habilidades, domínio e degradação, pois o treinamento em um dispositivo de baixa fidelidade pode não imitar adequadamente o procedimento real do mundo real.
A anatomia representativa também impede a avaliação adequada da aquisição e domínio das habilidades psicomotoras. Além disso, avaliar a transferência de habilidades psicomotoras entre ambientes médicos simulados para o atendimento ao paciente torna-se quase impossível se algumas das habilidades psicomotoras não se refletirem na tarefa clínica. Isso resulta na prevenção de consensos sobre a capacidade de simulação e treinamento médico para afetar os resultados dos pacientes. Para superar os desafios de custo, precisão anatômica e acesso, desenvolvemos um treinador de tarefas de linha IO de baixo custo e alta fidelidade. O treinador de tarefas é projetado a partir da tomografia computadorizada real do paciente, resultando em anatomia precisa (Figura 1). Os materiais utilizados são onipresentes e fáceis de obter, com componentes relativamente fáceis de recuperar. Comparado com muitos outros treinadores disponíveis comercialmente, o modesto custo do projeto do treinador de tarefas descrito aqui reduz drasticamente o desejo de sequestrar os treinadores em um local menos acessível e protegido e torna possível múltiplas repetições sem liderar marcos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Neste protocolo, detalhamos o processo de desenvolvimento de um treinador de tarefas 3D para treinar o procedimento pouco realizado e que salva vidas da colocação da linha IO. Este protocolo autoguiado usa impressão 3D para produzir a maior parte das estruturas do modelo, enquanto o restante dos componentes utilizados para montar o treinador de tarefas são onipresentes, facilmente obtidos e materiais não tóxicos que podem ser recuperados e reutilizados. O treinador de tarefas 3D é de baixo custo e requer experiên…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O financiamento para este projeto foi fornecido exclusivamente a partir de recursos institucionais ou departamentais.
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 |
Riferimenti
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