Entrenador de línea central impreso en 3D con capacidad de ultrasonido

Problema: La colocación de una línea venosa central (CVL) es una habilidad clave para los proveedores de medicina de emergencia. Los sitios para la colocación de la vía central incluyen la vena yugular interna, la vena subclavia y la vena femoral. Las indicaciones incluyen, entre otras, la reanimación con líquidos, la administración de medicamentos, la monitorización de la presión venosa central, la introducción de un catéter en la arteria pulmonar y la colocación de un cable de marcapasos transvenoso. Las complicaciones del procedimiento pueden incluir infección asociada al catéter y punción arterial. Las tasas de éxito para la colocación de CVL varían según la ubicación y la experiencia del proveedor [1-3]. El ultrasonido en el punto de atención (POCUS) aumenta tanto la tasa de éxito como la seguridad del paciente cuando se usa para guiar la colocación de CVL [4].

entrenador de línea central idea 3d

Figura 1. Configuración de un entrenador de línea central impreso en 3D con capacidad de ultrasonido

La Innovación

El entrenador de línea central impreso en 3D y con capacidad de ultrasonido se creó para facilitar el entrenamiento realista de la colocación de CVL guiada por POCUS, utilizando específicamente la vena yugular interna. El entrenador utiliza un inserto de gel balístico con capacidad de ultrasonido y reemplazable, según sea necesario.

los aprendices

El modelo puede ser utilizado por cualquier persona que necesite práctica y capacitación sobre la colocación de una vía central. Esto incluye estudiantes, residentes y becarios de medicina y asistente médico. Será especialmente útil para estudiantes familiarizados con los conceptos básicos de POCUS.

Tamaño del grupo

En nuestra experiencia, 4-5 estudiantes pudieron utilizar el modelo antes de que el desgaste por el uso repetido comenzara a afectar la imagen y la estructura del modelo, lo que requirió el reemplazo del inserto. El paso de dilatación de la técnica de Seldinger se puede omitir o simular para prolongar la vida útil del inserto de gel.

Equipo

Descripción de la Innovación

  • El modelo de cabeza inicial se diseñó utilizando 2 sistemas de software de modelado 3D comunes: Tinkercad y mezclador de malla
  • Se importó un modelo genérico de cabeza y cuello a Meshmixer. Con las herramientas disponibles en Meshmixer, se giró la cabeza hacia un lado y se manipuló el cuello para mejorar la apariencia de un cuello extendido con especial atención al músculo esternocleidomastoideo y la clavícula.
  • Luego, el modelo se importó a Tinkercad y se extrajo, invirtió y manipuló una sección del cuello dentro de una caja para crear un negativo (molde).
entrenador de línea central tinkercad

Figura 2. Captura de pantalla de la cabeza editada en el software Tinkercad

entrenador de linea central cuello tinkercad

Figura 3. Captura de pantalla del molde del cuello editado en el software Tinkercad

  • La cabeza se imprimió con filamento de ácido poliláctico (PLA) en 2 secciones que luego se pegaron con superpegamento. La unión se selló y alisó con masilla de látex. Los archivos tanto para la cabeza como para el molde se pueden encontrar en este Carpeta de Google Drive.
  • Se perforó un agujero desde la base del cuello hasta la parte superior de la cabeza. Se perforó un segundo agujero en la base del modelo.
  • Para hacer una bandeja adecuada para el inserto de gel balístico, se imprimió una placa delgada y luego se cortó para que se ajustara a la forma del cuello. Finalmente, esa pieza fue pegada a la parte inferior del modelo.
  • El modelo fue pintado con pintura en aerosol mate.
pintura en aerosol de entrenador de línea central

Figura 4. Uso de pintura en spray mate para pintar la maqueta

  • A continuación se imprimió el molde. Se perforaron dos orificios a cada lado para permitir la inserción de tubos de látex.
  • El gel balístico se calentó según las instrucciones de la caja. El gel se puede colorear con tinte o pintura acrílica. Se debe tener precaución al usar pintura acrílica. El gel calentado puede formar espuma, lo que aumenta la posibilidad de lesiones por quemaduras.
  • Mientras se calentaba el gel, se preparó el molde. El fondo se cubrió con una fina capa de jabón para lavar platos para ayudar con la liberación del gel. Se insertaron en el molde dos secciones de tubo de látex, de aproximadamente 2 pies cada una. Se utilizó plastilina para rellenar los huecos.
  • Una vez coloreado y completamente calentado, el gel se vertió en el molde.
vena yugular interna del molde del entrenador de la línea central

Figura 5. Preparación del molde en el que se va a verter el gel calentado

vertido del molde del entrenador de la línea central

Figura 6. El gel de color calentado se vierte en el molde.

  • Después del curado, se retiraron los tubos de látex. Luego se retiró el modelo de cuello de gel y se colocó en el espacio adjunto en el entrenador impreso en 3D.
  • El tubo de látex se recuperó a través de los agujeros disponibles y se llenó con agua. Como paso opcional, se unió una jeringa de 30 cc a un extremo del tubo más grueso. Los tapones para tubos también se pueden imprimir y usar en lugar de pinzas hemostáticas. El bombeo del émbolo de la jeringa simula la apariencia del flujo arterial en la ecografía.

Video Demostración del Producto Final

Lecciones aprendidas

Actualmente estamos investigando la mejor manera de investigar este modelo. El modelo es económico en comparación con los entrenadores CVL comerciales disponibles. Estimamos el costo en aproximadamente $80 por modelo en materiales. Esto, por supuesto, no incluye el precio de una impresora 3d, un taladro de 18v o una broca. Dos modelos comparables disponibles para la compra se enumeran por más de $ 1000 [5, 6]. El tiempo de construcción es de aproximadamente 1 semana con el tiempo dedicado a la impresión, el secado del pegamento y la configuración del gel balístico. El modelo se puede usar repetidamente y el inserto se puede rehacer muchas veces.

Si se diseñara otro modelo, la parte superior de la cabeza podría sacrificarse en favor de una sección de cuello alargada. La parte superior del cabezal no proporciona ningún valor y consume filamento de impresión 3D. Además, un cuello alargado puede ser preferible para un nuevo alumno, ya que permite más espacio para practicar la sonda y la colocación de las manos.

Teoría detrás de la innovación.

La simulación como medio de enseñanza ha sido una práctica firmemente establecida en todo el panorama de la educación médica. El modelo en cuestión es de alta fidelidad y ofrece al usuario una experiencia realista en un entorno de bajo estrés. El modelo es lo suficientemente pequeño como para ser portátil y se puede usar con poca preparación, lo que lo convierte en una herramienta ideal para la capacitación justo a tiempo en el departamento de emergencias.

Las herramientas que permiten al alumno practicar múltiples pasos de una habilidad durante un ejercicio son invaluables para el desarrollo de habilidades, la educación médica basada en competencias y el aprendizaje de dominio.

Referencias

  1. McGee DC, Gould MK. Prevención de complicaciones del cateterismo venoso central. Revista de medicina de Nueva Inglaterra. 2003;348(12):1123-1133. doi:10.1056/nejmra011883
  2. Schummer W, Köditz JA, Schelenz C, Reinhart K, Sakka SG. La ecografía previa al procedimiento aumenta el éxito y la seguridad del cateterismo venoso central. Revista británica de anestesia. 2014;113(1):122-129. doi:10.1093/bja/aeu049
  3. E Portalatin M, Fakhoury E, Brancato R, et al. Factores que contribuyen a la colocación fallida de una línea central en el cuello y el tórax. Cirugía: tendencias e innovaciones actuales. 2019;3(2):1-5. doi:10.24966/scti-7284/100015
  4. Saugel B, Scheeren TWL, Teboul JL. Colocación de catéter venoso central guiada por ecografía: una revisión estructurada y recomendaciones para la práctica clínica: cuidados intensivos. Central Biomédica. Publicado el 28 de agosto de 2017. Consultado el 21 de septiembre de 2022.
  5. Simulador de canulación venosa central Life/form. Médico Universal. . Consultado el 21 de septiembre de 2022.
  6. Maniquí de ecografía de línea central yugular interna Blue Phantom. 3012495 – Blue Phantom – BPP-060 – Entrenadores de ultrasonido. Consultado el 21 de septiembre de 2022.

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