Modelli Realistici Con "Organi Di Lavoro" Aiutano I Dottori A Migliorare Le Abilità Chirurgiche

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I ricercatori hanno affermato che i modelli realistici di neonati, morbidi come i veri bambini e con organi stampati in 3d, potrebbero aiutare i chirurghi e gli infermieri a prepararsi per eseguire procedure salvavita.

I ricercatori dicono che i nuovi modelli realistici di neonati che sono morbidi come i bambini reali e includono persino le mimiche degli organi di lavoro potrebbero aiutare i chirurghi e gli infermieri ad allenarsi per eseguire procedure salvavita.

I piccoli mimici sono stati creati utilizzando la stampa 3D e sono stati progettati per replicare meglio la complessità e la sensazione anatomiche dei neonati reali. Questo è importante perché i medici di solito perfezionano le loro abilità chirurgiche su manichini a grandezza naturale.

E più realistico è il modello, meglio è.

Attualmente, i manichini disponibili per i medici "tendono a sentirsi molto meccanici, piuttosto che biologici", ha dichiarato Mark Thielen, ingegnere progettista medico presso l'Università tecnologica di Eindhoven nei Paesi Bassi. [5 tecnologie sorprendenti che stanno rivoluzionando la biotecnologia]

Ad esempio, invece di una replica di una gabbia toracica all'interno di un manichino, di solito c'è "una molla centrale con un piatto di plastica sulla parte superiore, coperta da una pelle di gomma", ha detto Thielen.

Per rendere più realistici i manichini dei neonati, Thielen ei suoi colleghi si sono dedicati alla stampa 3D. I loro manichini stampati in 3D aprono "la possibilità di insegnare e investigare le procedure cliniche ad un livello estremamente alto di accuratezza e comprensione", ha detto Thielen a WordsSideKick.com.

Le stampanti 3D creano oggetti depositando strati di materiale proprio come le stampanti normali depositano l'inchiostro, tranne che le stampanti 3D possono anche sovrapporre materiali l'uno sull'altro per costruire oggetti 3D. Queste creazioni sono in genere fatte di varietà di plastica o resina.

"Senza la stampa 3D, questo lavoro sarebbe stato impossibile", ha detto Thielen in una nota. "La pura complessità dell'anatomia umana è molto difficile da ricreare realisticamente con qualsiasi altro metodo di produzione, per non parlare dei costi e delle differenze di tempo."

Realizzare i modelli

Per costruire il modello più realistico possibile, Thielen e il suo team hanno lavorato dall'interno verso l'esterno, iniziando dagli organi.

I dati delle scansioni MRI dei neonati sono stati usati per sviluppare i modelli 3D per gli organi dei manichini. Gli organi realistici sono stati stampati con l'aiuto di 3D Hub, una rete online che collega le persone ai servizi di stampa 3D. L'obiettivo non era solo che gli organi sembrassero come le loro controparti reali, ma che funzionassero anche come organi veri. Ad esempio, il cuore stampato in 3D aveva valvole molto dettagliate e funzionanti. In futuro, Thielen e il suo team sperano di progettare organi modello che funzionano in modo simile agli organi reali possibili.

Inoltre, non ci sono molle e piastre di plastica in questi manichini. Piuttosto, gli organi stampati sono alloggiati in manichini con gabbie toraciche stampate in 3D e spine. Per imitare il sangue, il fluido viene iniettato nei tubi nei manichini. [7 usi freddi della stampa 3D in medicina]

"L'obiettivo è fornire un elevato livello di feedback tattile realistico quando si eseguono interventi clinici su di essi", ha detto Thielen. In altre parole, quando i chirurghi spostano una parte del manichino o applicano una pressione su una determinata area, si sente e si muove come se fosse la cosa reale.

Inoltre, i manichini hanno una varietà di sensori incorporati al loro interno per misurare movimenti come la flessione e lo scorrimento, nonché per misurare la pressione in diverse aree e il flusso di fluidi. Questi sensori possono effettuare misurazioni come l'angolo in cui la testa è inclinata all'indietro durante una procedura, la quantità di aria schiacciata nei polmoni o la quantità di sangue spinta dai lati sinistro e destro del cuore durante le compressioni toraciche, ha detto Thielen.

Thielen progetta di alimentare i dati dai sensori in modelli computerizzati del corpo umano per prevedere come le operazioni eseguite sui manichini potrebbero influenzare un vero paziente quando eseguite nella vita reale.

Sebbene i manichini siano ancora in fase di sviluppo, i test iniziali sembravano promettenti, ha detto Thielen. Se i manichini neonati-neonati avranno successo, il lavoro futuro potrebbe concentrarsi sullo sviluppo di manichini più realistici di adulti e organi adulti, ha detto.

"Credo che lo sviluppo e l'avanzamento di ciò che abbiamo iniziato qui possano aiutare la ricerca medica in un ambito più ampio", ha detto Thielen. "Potremmo potenzialmente creare modelli paziente realistici di altre parti del corpo per rafforzare la formazione medica per le procedure di emergenza e le gravidanze".

Articolo originale su Scienza dal vivo.


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