Этот метод может ответить на ключевые вопросы в области неонатологии, такие как, сколько сердечных выход генерируется во время сжатия грудной клетки. Основным преимуществом этой техники является то, что она позволяет создать гибкую модель сердца без потери анатомического реализма. Демонстрация процедуры со мной сегодня будет Джаспер Sterk, техник из нашей лаборатории.
Чтобы приобрести сегменты изображений репрезентативного неонатального сердца, сначала откройте соответствующую программу обработки. Импорт неонатального грудного магнитно-резонансного изображения, или МРТ, отформатированный как цифровая визуализация и коммуникации в файле медицины. Используя инструмент Редактирования масок, выберите область сердечной мышцы на каждом срезе МРТ, где присутствует сердце, и создайте новый слой эскиза.
Отдельно сегментировать две атрии и два желудочка таким же образом и использовать 3D-инструмент Calculate для визуализации мышц и камер в отдельные 3D-представления. Затем используйте инструмент Stereolithography Plus для экспорта сегментов в качестве пяти файлов стереолитографии, используя оптимальное разрешение для каждого файла. Для обработки и печати неонатальной формы сердца штук, загрузить атрии и желудочка клапана формы файлов в компьютерной программы дизайна.
Используйте оригинальную МРТ для определения положения аортальных, легочных, митральных и трикуспидных клапанов. Используя функцию вставки части, перетащите файлы клапана для положительных и отрицательных половинок формы для каждого клапана в свои соответствующие позиции в загруженном наборе atria и желудочков в текущий файл. Нажмите на расположение на поверхности атриума или желудочка, чтобы указать положение размещения.
Под вкладкой Особенности, выберите Extrude Boss Base, чтобы выдавливать основания положительных и отрицательных клапанов так, чтобы клапаны торчали в соответствующих камерах, и объединить части клапана по мере необходимости. Добавьте файлы легочного и аортального клапана в соответствующие места желудочка, откройте вкладку Sketch и выберите инструмент Circle. Затем откройте вкладку Feature и используйте функцию Sweep Boss Base, чтобы набросать два выгибающих цилиндра диаметром пять миллиметров с вершин клапанов до тех пор, пока обе круглые поверхности цилиндра не достигнут горизонтального положения.
После слияния частей клапана с их соответствующими желудочками и артериями, выберите инструмент Circle снова и используйте функцию Extrude Boss Base, чтобы выдавливать вертикальные цилиндры диаметром пять миллиметров от основания каждой из четырех камер до тех пор, пока цилиндры не будут 40 миллиметров в длину и выступать в соответствующие камеры. Затем откройте вкладку Sketch и выберите инструмент Sketch Circle. Затем, чтобы создать различные глубины отступов, откройте вкладку Особенности и использовать функцию Cut Extrude для эскиза полукругов поверх цилиндров, чтобы добавить дифференциальные вырезы в цилиндры.
Чтобы вычесть фигуры из камер и артерий, нажмите правой кнопкой мыши, чтобы выбрать твердое тело камеры и артерии, представляющие интерес, и выберите функцию Комбината, чтобы позволить выбрать настройки вычитания. После сохранения камер и артерий, импортировать модель сердечной мышцы. Затем запустите новый эскиз и удерживайте клавишу Shift, чтобы выбрать все эскизы основания цилиндра.
Чтобы компенсировать шестицилиндровые базовые эскизы на два миллиметра, откройте вкладку Sketch и выберите Convert Entities. Откройте вкладку Функции и используйте функцию Extrude Boss Base для слияния выгибающих цилиндров с моделью сердечной мышцы. Чтобы смоделировать куб из основания шести цилиндров вниз, выберите справочную геометрию и откройте вкладку Sketch и выберите инструмент Square.
Затем нарисуй квадрат длиной и шириной четыре миллиметра шире, чем широкая часть модели сердечной мышцы. Используйте функцию Extrude Boss Base, чтобы выдавить квадрат вниз толщиной восемь миллиметров. Сливайте экструдированную площадь к основанию шести цилиндров с помощью функции Merge Parts.
Добавьте четыре миллиметра кубов к каждому из четырех углов основания таким же образом. Используя квадратную базу в качестве эскиза, выдавить основание, чтобы покрыть всю модель сердца и вычесть все остальные части из крышки. Используйте функцию Эталонной геометрии для создания эталонной плоскости на высоту интереса и выберите Insert, Molds и Split, чтобы разделить верхнюю часть оставшегося прямоугольника в самом широком диапазоне модели сердца.
Разделите оставшийся прямоугольник снова в наиболее удобном положении выпуска формы таким же образом, но в вертикальном направлении. Затем используйте струйный принтер и жесткие, резиновые фотополимеры материалы для печати частей формы. Важно использовать резиновый материал для внутренней формы, так что эти формы могут быть впоследствии удалены, не нарушая или повреждения модели.
Для холодной инъекции литья и отделки формы частей, сначала спрей все поверхности всех печатных частей, за исключением клапанов с агентом релиз, и протрите куски чистой бумагой. После высыхания воздуха в течение 15 минут, закройте основание формы и две боковые панели и поместите форму поверх двух спейсеров, чтобы основание формы не находится в непосредственном контакте с поверхностью стола. Вставьте силиконовый патрон в ручную дозаторную пушку и используйте пушку, чтобы добавить пять миллилитров силикона в мерную чашку.
Смешайте силикон с инструментом смешивания и используйте инструмент смешивания, чтобы применить щедрое количество жидкого силикона к отрицательным и положительным сторонам правой атрии и желудочковых клапанов. Мы покрыть клапан, чтобы обеспечить их функциональность. Соедините две камеры под прямым углом клапана и нажмите камеры на их соответствующих цилиндров в базовой форме.
Затем прикрепите легочные и аортические арочные цилиндры аналогичным образом. Дайте силикону затвердеть в течение двух минут. Прикрепите верхнюю часть формы и статический миксер к картриджу, сжимая картридж до тех пор, пока весь силикон не будет обойтись, а затем выпустив давление.
Отрегулируйте всю форму на два спейсеров и вставьте пушку в восьмимиллиметровую инъекцию литья розетки. Сожмите с низким давлением в течение трех минут, пока все вентиляционные отверстия показывают признаки переполнения силикона. Затем вставьте металлический спейсер в трещину между верхней и нижней частями формы, чтобы открыть верхнюю часть формы.
Удалите боковые части формы по одному таким же образом, заботясь, чтобы не проколоть стенку сердца, и использовать скальпель, чтобы пробить любые пузырьки в силиконе. Используйте зубочистку, чтобы заполнить любые пузырьковые отверстия с силиконом и позволить модели вылечить еще 30 минут. Когда модель будет готова, твердо приложите модель сердца одной рукой и используйте сжатый воздух, чтобы взорвать модель от основания формы, оставляя шесть внутренних форм в модели сердца.
Используйте шприц воды для заполнения и давления левого и правого желудочков, чтобы освободить внутренние формы. Затем используйте типсы Magill, чтобы вытащить внутренние две части формы без сжатия сегмента клапана. Этот метод печати 3D-модели также может быть применен к другим внутренним органам, таким как легкие, или к костным структурам, таким как ребра.
Использование очень гибких материалов внутренней формы для 3D-печати позволяет создавать и выпускать сложные органические структуры, которые будут уничтожены во время удаления внутренних камер, если будут использованы более жесткие печатные материалы. Высокое разрешение сложных 3D печатных частей модели имеет важное значение для генерации небольших органических компонентов, таких как те, которые используются в системе моделирования сердца. После разработки этот метод проложил путь для исследователей для изучения физиологии неонатальных пациентов.
После просмотра этого видео, вы должны иметь хорошее понимание того, как создать анатомически реалистичное неонатального сердца с четырьмя камерами и четырьмя клапанами в одном цикле литья. Не забывайте, что работа с гидроксидом натрия может быть чрезвычайно опасной. Пожалуйста, носите руки и защиты глаз во время этой процедуры.
