Mayo Clinic Researchers Znajdź sukces w studium wykonalności modeli 3D kręgosłupa

Symulacja medyczna może być nieoceniona dla szkolących się mieszkańców, chociaż przed pojawieniem się dostępności w druku 3D nie było tak dużej dostępności - czy możliwości; w rzeczywistości zwłoki są nadal uważane za „złoty standard” w szkoleniu z symulatorami, ale są one droższe, bardziej wymagające w utrzymaniu i wysoce regulowane

Patrząc na tendencję do tworzenia symulatorów, które mogą naśladować uczucie penetrując kość korową do kości gąbczastej podczas instrumentacji kręgosłupa, autorzy stworzyli trzy modele kręgów lędźwiowych i 20 kręgów C2, używając drukarki Ultimaker S5 3D z filamentem PLA i PVA (alkohol poliwinylowy) - używanego do imitacji kości gąbczastej wewnątrz powłoki. Podczas gdy PVA jest tworzywem sztucznym, które wydaje się być gąbczaste i rozpuszczalne w wodzie, na ogół nie jest używane do tworzenia samodzielnych struktur i ma ograniczone zastosowanie. Jednak przy akompaniamencie PLA części są mniej kruche i wykazują większą plastyczność. Naukowcy twierdzą, że tutaj dwa materiały nadają się do tworzenia symulowanej kości.

Naukowcy odnotowali dobry sukces ze wszystkimi modelami. Nie odnotowano żadnych awarii ani w sprzęcie, ani w materiałach, a modele PLA / PVA okazały się lepsze niż modele z pojedynczym materiałem, a w sprzężeniu dotykowym naukowcy stwierdzili, że „dokładnie reprezentują odczucie oprzyrządowania in vivo podczas sondowania nasady, gwintowanie nasady i umiejscowienie śrub. ”

Wcześniej popularne materiały drukowane 3D do wytwarzania anatomii kości do badań biomechanicznych i oprzyrządowania były używane z szerokim zakresem różnych wyników:

“ Innym ograniczeniem większości wcześniej opublikowanych modeli jest ograniczenie jednego wydruku materiału. Literatura sugeruje, że zmniejszenie procentu wypełnienia druku odpowiednio symuluje zmianę gęstości kości korowej na kość gąbczastą. Wyniki te zostały skwantyfikowane w odniesieniu do subiektywnych opinii użytkowników i stresu biomechanicznego z dobrymi wynikami ”- stwierdzili naukowcy. „Możliwe ograniczenie tej techniki modelowania polega na tym, że ultrastruktura wydruku nie symuluje całkowicie złożonych cech ludzkich kręgów”.

„Siła kości składa się z dwóch właściwości: masy kości lub ilości materiału, jak również jakość kości lub właściwości mechaniczne materiału. Poprzednie modele kręgosłupa uwzględniły te parametry indywidualnie, ale nie zbiorowo. ”

Obudowy z podwójnymi materiałamizostały wybrane ze względu na różnice anatomiczne i metody umieszczania oprzyrządowania i były ograniczone tylko do formy lędźwiowej i szyjnej. Ostatecznie metoda PLA / PVA była obiecująca do wykorzystania zarówno w symulatorach edukacyjnych, jak i biomechanicznych.