Как с помощью аддитивного производства усовершенствовать подготовку врачей

В подготовке врачей огромное внимание уделяется получению практических навыков. Но прежде чем студент будет допущен к пациенту, ему необходимо отработать и довести до автоматизма проведение различных манипуляций. В этом помогают медицинские тренажеры. Использование тренажеров оправданно и в теоретической подготовке. Они позволяют студентам быстрее усвоить материал, а преподавателям — оценить знания обучающихся.

 

Типовые или индивидуальные?

 

До недавнего времени на российском рынке были представлены типовые медицинские тренажеры локального и зарубежного производства. Тем не менее, учебным центрам далеко не всегда удавалось подобрать модели, в полной мере отвечающие их задачам. Возникшие перебои с поставками и уход многих иностранных поставщиков еще более осложнили ситуацию.

Решить проблему позволяют аддитивные технологии. С помощью 3D-принтера можно создать реалистичные, предельно точные копии анатомических структур с любой патологией под конкретную учебную задачу. Процесс печати модели занимает от 8 часов.

Обучиться работе с печатным устройством и программным обеспечением к нему относительно несложно. Для создания симулятора потребуется его 3D-модель в формате STL, которая подгружается в софт принтера. После этого останется выбрать требуемые параметры и осуществить печать. Сотруднику образовательного учреждения необязательно вникать во все технологические нюансы. При любых сложностях можно обратиться в службу поддержки поставщика оборудования.

Для печати симуляторов используются различные модели принтеров. Рассмотрим опыт создания одного из них на оборудовании российского производителя Picaso.

 

3D-модель лица для обучения неврологов

 

К нам обратились представители университета повышения квалификации медработников с интересным запросом: напечатать 3D-модель лица человека. Планировалось, что неврологи будут отрабатывать на нем нахождение нервных окончаний. Сложность задачи заключалась в том, что модель требовалась многослойная: первый слой — череп, второй — череп с наложением мышц и третий — череп с мышцами и кожей (рис. 1–2).

 

Рис. 1. 3D-модель лица, напечатанная на принтере Рис. 1. 3D-модель лица, напечатанная на принтере 

 

Рис. 2. Череп с мышцами и отверстиями под датчики (слева) и готовая модель лица с кожей из силикона (справа) Рис. 2. Череп с мышцами и отверстиями под датчики (слева) и готовая модель лица с кожей из силикона (справа)Рис. 2. Череп с мышцами и отверстиями под датчики (слева) и готовая модель лица с кожей из силикона (справа)

 

 

Подбор технологии и материалов

 

Для печати физической модели специалисты использовали принтер Designer XL PRO. Создание черепа осуществлялось по технологии FDM. Это одна из самых широко используемых технологий для печати изделий, которым не требуется особая точность и гладкость поверхности. К немаловажным преимуществам метода относится простота применения. В качестве материала выбрали пластик PLA. Он удобен в работе: не нуждается в нагревании платформы, имеет низкую температуру размягчения. А также является экологичным и достаточно бюджетным.

 

Процесс печати

 

Создание медицинского тренажера осуществлялось в два этапа.

1. Печать черепа с мышцами. Предварительно в 3D-модель заложили отверстия под датчики, которые используются для контроля выполняемых студентами действий. Время печати — 9 часов.

2. Изготовление “кожи”. Ее сделали из силикона и наложили на череп с вмонтированными датчиками, получив готовое к использованию изделие. В качестве альтернативы силикону возможна печать лица по технологии SLA. Этот метод позволяет создавать объекты с высокой детализацией, прочностью и идеальным качеством поверхности. Общее время производства тренажера составило 3 суток.

 

Преимущества индивидуального моделирования

 

Применение 3D-принтеров для создания медицинских симуляторов вывело практическую подготовку врачей на новый уровень:

• С помощью печати можно воспроизвести целевую патологию и отрабатывать на тренажере сложные манипуляции неограниченное количество раз до полного их усвоения.

• У хирургов появилась возможность подготовиться к операции на модели органа пациента, созданной, например, на основе результатов КТ. Это позволяет подобрать верную тактику и существенно снизить риск врачебной ошибки в процессе хирургического вмешательства.

 

Зарубежный опыт 3D-печати медицинских тренажеров

 

В Европе оснащение больниц и учебных учреждений 3D-принтерами становится привычным явлением. Так, в итальянском городе Эрбе, в больнице Sacra Famiglia Fatebfratelli, успешно используется компактный профессиональный принтер для создания высокоточных хирургических тренажеров. На нем печатают различные анатомические органы и структуры для обучения базовым хирургическим манипуляциям.

 

Рис. 3. Напечатанная 3D-модель желчного пузыряРис. 3. Напечатанная 3D-модель желчного пузыря

 

Рис. 4. 3D-тренажер для отработки операций на тазеРис. 4. 3D-тренажер для отработки операций на тазе

 

 

Например, на принтере была создана модель сегмента печени и желчного пузыря из уникального материала LAY-FOMM (рис. 3). Благодаря его свой­ствам поверхность модели после погружения в воду приобретает качества органической ткани.

Напечатанный тренажер для лапароскопических операций на тазе (рис. 4) позволил хирургам экспериментировать с новыми неинвазивными методами удаления без риска для пациента. ■

 

https://topstanok.ru/

 

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 3-2022

 

Теги: 

аддитивное производство, медицинские тренажеры, 3D-принтер, точные копии анатомических структур, принтер Designer XL PRO, технология FDM, 3D-модель, 3D-печать медицинских тренажеров, журнал "Аддитивные технологии" № 3-2022

Другие материалы:

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru