Forscher der Stanford University haben einen Weg entwickelt, um die Blutgefäße eines Patienten in einem 3D-gedruckten Modell nachbilden, eine kostengünstigere, aber ebenso effektive Methode wie im Handel erhältliche Modelle zur Ausbildung von Medizinstudenten im Gefäßzugang der interventionellen Radiologie.

Die Studie wurde auf der. Vorgestellt Gesellschaft für Interventionelle Radiologie Wissenschaftliche Jahrestagung 2018.

Interventionellen Radiologie

Im Vergleich zur offenen Operation interventionellen Radiologie ist eine weniger invasive Methode zur Diagnose und Behandlung von Erkrankungen in Organsystemen.

Interventionelle Radiologen führen unter Ultraschallkontrolle einen Katheter durch eine große Arterie ein, um innere Organe oder Blutgefäße zu erreichen. Aufgrund des geringeren Risikos, der Schmerzen, der Genesungszeit und in den meisten Fällen der Kosten wird die interventionelle Radiologie von den Patienten weitgehend bevorzugt.  

Das derzeitige Modell zur Ausbildung von Medizinstudenten ist jedoch sowohl zu teuer als auch nicht in der Lage, die einzigartige Anatomie jedes Patienten nachzubilden.

Für die interventionelle Radiologie liegt der Marktpreis für kommerziell erhältliche Simulationsgeräte zwischen 2,000 und 3,000 US-Dollar pro Stück, mit zusätzlichen 500 US-Dollar für Ersatzeinsätze für punktierte Teile.

Da die aktuellen Modelle einer allgemeinen Version der menschlichen Anatomie folgen, fühlen sich Studenten oft unvorbereitet, um sich einer tatsächlichen Behandlung zu unterziehen.

Aber jetzt verwenden Forscher der Stanford University ein 3D-Druckverfahren, um dieses Problem zu lösen.

"Die von uns entwickelten 3D-gedruckten Modelle können kostengünstiger und realistischer hergestellt werden, um die individuelle Anatomie eines Patienten zu simulieren, insbesondere für diejenigen Institutionen, die bereits über 3D-Druck verfügen“, sagte Alexander Schau, ein Assistenzarzt für interventionelle und diagnostische Radiologie an der Stanford University School of Medicine und Hauptautor der Studie.

Die Studie

Im Gegensatz zu einer verallgemeinerten Version des aktuellen Modells kann die 3D-Drucktechnologie der Forscher anhand eines CT-Scans die genauen Gefäße eines Patienten reproduzieren und ein ultraschallkompatibles Gefäßzugangsmodell erstellen, das für die Anatomie des Patienten einzigartig ist.

Um die 3D-Drucktechnologie optimal an die Simulationssitzung eines Studenten anzupassen, verwendeten die Forscher ein Gewebe nachahmendes Material, das haltbar genug war, um Einstichen zu widerstehen, sich aber dennoch realistisch anfühlte. Diese Anpassung ermöglicht es den Schülern, mit Variationen in der Anatomie zu üben, bevor sie ihnen während einer tatsächlichen Behandlung begegnen.

Die Forscher hoffen, dass dies dazu beitragen wird, die Komplikationsraten zu senken.

Dann versammelten die Forscher 32 Medizinstudenten, um zu testen, wie effektiv ihr 3D-Modell bei der Vorbereitung der Studenten im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Modellen ist.

Randomisiert in zwei Gruppen absolvierten die Studenten eine von den Forschern entwickelte Simulationserfahrung, bei der der ultraschallgesteuerte Zugang durch die Oberschenkelarterie in der Leiste simuliert wurde.

Die Ergebnisse

Die Forscher fanden heraus, dass ihr 3D-gedrucktes Modell bei der Ausbildung von Medizinstudenten in interventionellen Radiologieverfahren genauso effektiv ist.

Vor der Simulationsübung waren 73 Prozent der 3D-Gruppe und 76 Prozent der kommerziellen Modellgruppe gaben an, dass sie sich bei der Durchführung des Verfahrens nicht sicher fühlten.

Nach der Übung stimmte die Mehrheit der Schüler in beiden Gruppen zu, dass ihre jeweiligen Modelle einfach zu verwenden sind (93.3 Prozent im 3D-Modell und 94.1 Prozent im kommerziellen Modell) und für die Praxis hilfreich sind (93.3 Prozent im 3D-Modell und 94.1 Prozent im kommerziellen Modell). .

Darüber hinaus zeigten die Schüler in beiden Gruppen eine ähnliche Zunahme des Vertrauens in die Durchführung des Verfahrens.

Die Forscher freuen sich, dass ihr Modell nicht nur bezahlbare, sondern auch realistische Ausbildungsmöglichkeiten für mehr Auszubildende bietet.

„Dieses Modell ist an die einzigartige Anatomie eines Patienten angepasst, bietet den Schülern eine realistischere Erfahrung und ermöglicht letztendlich eine bessere Vorbereitung, bevor sie Eingriffe an echten Patienten durchführen“, sagte Sheu.

Der nächste Schritt

Die Forscher wollen weiter forschen, um die Vorteile, die ihr Modell den Auszubildenden bieten kann, besser zu verstehen.

„Wir möchten die Nutzung des Modells auf niedergelassene Ärzte, Fellows und Fakultäten ausweiten“, sagte Sheu.

„Eine Bewertung des Modells mit validierten objektiven Kompetenzmaßen wäre für eine zusätzliche Bewertung der Wirksamkeit wertvoll.“  

Das Team will auch 3D-gedruckte Modelle für andere Körperteile entwickeln, damit ihr Modell für Jugulargefäße und Gefäße im Abdomen und nicht nur für die Oberschenkelgefäße verwendet werden kann, so Sheu.