Подготовка детских хирургов с помощью 3D-печатных моделей грудной клетки

Одной из сложностей при подготовке начинающих медицинских работников является переход от книжных знаний к практике. Помочь в осуществлении этого перехода может моделирование. Студенты применяют полученные знания на пластиковых или гипсовых копиях. Это является частью длительного процесса подготовки, который они должны пройти самостоятельно. Ничто не заменит опыта, полученного при работе с живыми пациентами, однако врачи пытаются, насколько это возможно, сократить разрыв между предпрактикой и практикой и для создания высокоточных реалистичных моделей используют 3D-печать.

Лоурен Дэвис создала кожу для модели грудной клетки новорожденного

Последнее применение этого стандартного способа построения модели особенно важно в области детской хирургии. Большая часть подготовки к практической хирургии происходит в процессе наблюдения и ассистирования в операционной. Однако в случае с детьми их крохотный размер делает простой процесс наблюдения несбыточной мечтой и требует исключительной точности и мастерства от хирурга.

Именно по этим причинам адъюнкт-профессор хирургии и медицины доктор Катерина Барснесс обратилась за помощью к инженерам из Инновационной лаборатории Медицинской школы Фейнберга при Северо-западном университете и Школы инженерных и прикладных наук МакКормика. Она объяснила, какие проблемы можно решить с помощью создания модели грудной клетки и использования её в процессе обучения детских хирургов для искусственного воспроизведения операции.

«Подавляющее большинство хирургов тренируются только в операционной. Однако у каждого есть так называемая кривая обучения — время, требующееся на освоение новых навыков, время, когда человек совершает ошибки, пытаясь освоить определённую технику. К сожалению, из-за этого пациенты подвергаются риску».

Для того чтобы максимально выпрямить кривую обучения, Барснесс в сотрудничестве с командой школы Фейнберга создала реалистичные модели грудной клетки ребёнка, чтобы их можно было использовать снова и снова. На заключительном этапе она объединила 3D-печатную структуру с тканью, взятой у коров, чтобы студент в один прекрасный день мог бы воссоздать внешний облик и ощущения во время реальной операции. Она описала преимущества этого вида обучения, основанного на использовании моделей, при подготовке студентов к проведению практических операций.

«Основанное на использовании моделей обучение — в целом новейшее медицинское образование. Так, во время моего обучения мы в действительности ничего не могли сделать в лаборатории имитационного моделирования. Мы учились по так называемой классической модели Халстедиана: один раз увидел, один раз сделал, один раз выучил. Это очень реально. Мышцы — это реальные мышцы, но у нас также есть ограничения в виде грудной клетки, созданной на 3D-принтере. Таким образом, эта гибридная модель даёт вам лучшее из двух методик обучения».

Хотя это выглядит как очевидный, разумный подход к медицинскому образованию, Барснесс видит ряд препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем это станет обычной частью медицинской подготовки:

«Первое — время для образования за пределами операционной. Нам нужны программы, позволяющие преподавателям оставить их хирургическую практику, чтобы посвятить время обучению, основанному на использовании моделей. Второе — в мире существует весьма немного детских хирургов, которые прошли обучение и могут обучать теперь этому других... основываясь при этом на научных данных. Так, наш следующий шаг — показать, что с помощью имитационных моделей действительно можно улучшить качество проведения операций».

Ещё одним препятствием может быть инвестирование в технологию, которая понадобится для производства этих моделей по мере необходимости. Производство каждой модели обойдётся долларов в 200, но с учётом требующихся оборудования и экспертизы это будет немного дороже первоначальных затрат. Учитывая благоприятные условия для финансирования, созданные благодаря 3D-печати, возможно, преодолеть это препятствие будет легче, чем раньше.

Демонстрация того, что модели действительно помогают повысить квалификацию врача для выполнения операций, скорее всего, откроет доступ к финансированию — как грантовому, так и от частных лиц. И наконец, трудно устоять перед мольбой о помощи и не сделать что-либо, что поможет вернуть здоровье ребёнку.Понравилось? Хотите больше? Все самое интересное в еженедельной рассылке. Присоединяйтесь!

Отборные новости, конкурсы и обсуждения в официальной группе 3DToday.

Статья подготовлена для 3DToday.ru