Обучение медиков следующего поколения
Информация о реальном примере предоставлена Марком Тиленом (Mark Thielen) из Технологического университета Эйндховена в Нидерландах (Eindhoven University of Technology).
Медицина всегда была флагманом по внедрению 3D-печати. На сегодняшний день уже более 100 000 имплантатов вертлюжной впадины (бедренной чашечки) были изготовлены посредством 3D-печати, более того, около 50 000 из них были имплантированы пациентам.
Исследователям все еще удается находить новые применения 3D-печати в медицине. Одним из таких людей является Марк Тилен (Mark Thielen) из Технологического университета Эйндховена в Нидерландах, его цель - увеличить показатели успеха хирургических вмешательств и процедур у новорожденных. Применяя методы 3D-печати, Марк разработал оптимизированную обучающую программу, в которой используются реалистичные модели новорожденных с функциональными органами, оснащенными датчиками интеллектуальной обратной связи.
Взаимодействие с анатомическими моделями является важной частью обучения и подготовки хирургов и медсестер. В рамках обучения работе с новорожденными довольно затруднительно реалистично и точно воспроизводить тактильную обратную связь. Современные учебные фантомы, не обладают сложностью и чувствительностью новорожденного пациента. Исследование Марка нацелено на разработку учебных фантомов, имеющих все основные «функционирующие»внутренние органы, оснащенные датчиками для контроля ключевых измерений, таких как давление, напряжение и результирующий эффект во время пробного выполнения таких процедур, как искусственное дыхание или интубация.
Учебный фантом имеет два ключевых компонента: грудная клетка/позвоночник, напечатанные с помощью метода SLS, и функциональные внутренние органы, которые расположены внутри грудной клетки/позвоночника, изготовленные методом струйного нанесения материала.
В силу того, что для имитации внутренних органов был необходим очень мягкий и гибкий материал, было решено изготавливать их из силикона. Вместо 3D-печати деталей Марк решил использовать метод струйного нанесения материала для печати форм. Жесткий непрозрачный пластик VeroWhitePlus, использовался для внешней формы, а из гибкого пластика TangoBlack выполнили внутреннюю часть моделей (Рисунок 22.1). Внутренняя часть формы должна была быть гибкой и состоять из нескольких компонентов, что должно было облегчить удаление и предотвратить повреждение силиконовых деталей. Метод струйного нанесения материала был также выбран из-за особенно малых размеров и сложной геометрии органов новорожденных. Так, например, для отливки модели сердца требовалось наличие в форме высокоточных рабочих клапанов, которые стало возможным выполнить только благодаря высокому разрешению процесса струйного нанесения материала.
После помещения органов в грудную клетку, во всем учебном фантоме установили камеры и датчики, а все полости заполнили жидкостью. При проведении различных имитационных процедур она давала обратную связь из каждой части модели пациента при воздействии на ту или иную систему органов.
Исследования Марка в создании гиперреалистичных учебных фантомов не останавливаются только на новорожденных пациентах, наоборот, они имеют большой потенциал расширения области применения. Как он объясняет: «Я считаю, что развитие и продвижение наших начинаний может в более широких масштабах помочь медицинским исследованиям. Потенциально, мы могли бы создать реалистичные модели других частей тела пациента, и тем самым усилить медицинскую подготовку для процедур экстренной помощи и помощи беременным».
