Виконання хірургічних операцій не є досконалою наукою, і навіть лікарям потрібно відпрацьовувати свої навички, особливо коли мова йде про дітей. Щоб відточити ці навички, лікарі практикують різні техніки, використовуючи анатомічні моделі або манекени. Однак вони, як правило, обмежують складність і відчуття, що обмежує навчання.
Щоб подолати ці обмеження, к.т.н. аспірант Марк Тілен (Ейндховенський технологічний університет) за допомогою 3D-концентратори, розробив приголомшливо детальний дитячий манекен із 3D-друкованим скелетом із функціональними внутрішніми органами.
Марк розпочав розробку прототипу моделі, використовуючи МРТ-сканування, яке він отримав від реальної дитини, що ідеально підходило для рівня деталізації, необхідного для проекту. Потім він заручився допомогою 3D Hubs, щоб перетворити ці 3D-сканування в анатомічно правильну модель і почав тестувати кілька матеріалів, щоб побачити, що найкраще працює для медичних застосувань.
Скелет моделі складається з двох частин, грудної клітки та хребта, обидві надруковані на 3D-принтері SLS з використанням термопластичних еластомерів, у яких розміщені функціональні органи. Марк розробив серце і легені так, щоб вони функціонували так само, як і їхні органічні аналоги. Тобто серце має робочі клапани для перекачування рідини, а легені роздуваються/здуваються, щоб імітувати дихання.
Органи моделі були надруковані на 3D-друку за допомогою процесу друку PolyJet з використанням термопластичної еластомерної (TPE) гуми, що дозволяє їм розширюватися і втягуватися під час перекачування рідини або імітації дихання. Більше того, органи оснащені вбудованими датчиками, які виявляють/вимірюють стрес, тиск і вплив під час медичного обстеження. Крихітні камери також розміщені всередині, забезпечуючи внутрішній огляд під час проходження майбутніх процедур.
Ця рідина також допомагає надавати зворотній зв’язок тренувальникам і може використовуватися для визначення тиску занадто високого чи низького, імітуючи кровотік під час стресу. Хоча модель медичного манекена Марка все ще знаходиться на стадії прототипу та все ще знаходиться в стадії розробки, він сподівається, що найближчим часом вони будуть використані медичними працівниками.
Далі він стверджує: «Я віримо, що розвиток і просування того, що ми тут розпочали, може допомогти медичним дослідженням у ширшому масштабі. Ми потенційно могли б створити реалістичні моделі пацієнтів інших частин тіла, щоб посилити медичну підготовку до невідкладних процедур і вагітності.».
