Serie IDEA: entrenador de vía central impreso en 3D y con capacidad de ultrasonido

Problema: La colocación de una vía 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, reanimación con líquidos, administración de medicamentos, monitorización de la presión venosa central, introducción de un catéter en la arteria pulmonar y colocación de un marcapasos transvenoso. Las complicaciones del procedimiento pueden incluir infección asociada al catéter y punción arterial. Las tasas de éxito de la colocación de CVL varían según la ubicación y la experiencia del proveedor [1-3]. La ecografía en el punto de atención (POCUS) aumenta tanto la tasa de éxito como la seguridad del paciente cuando se utiliza para guiar la colocación de CVL [4].

La innovación

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

Los estudiantes

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

Tamaño del grupo

En nuestra experiencia, entre 4 y 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

• impresora 3d
• Impresora FDM de escritorio Syndaver Axi II
• 2 kg de ácido poliláctico (PLA) de Amazon Basics en blanco
• Gel balístico 20% bloque
• Tinte en gel balístico o pintura acrílica.
• tubos de látex
• Tubo quirúrgico de látex GF Health, 1/4″ ID x 5/16″ OD x 1/32”, rollo de 50′, tubo de caucho natural
• Tubo quirúrgico de látex GF Health, 5/32" ID x 1/4" OD x 3/64", rollo de 50', tubo de caucho natural
• taladro inalámbrico de 18v
• Broca de pala de 16 pulgadas de largo y ¾ de pulgada
• masilla de látex
• Pintura en aerosol
• Plastilina

Descripción de la innovación

• El modelo de cabeza inicial se diseñó utilizando 2 sistemas de software de modelado 3D comunes: Tinkercad y Meshmixer.
• Se importó un modelo genérico de cabeza y cuello a Meshmixer. Utilizando 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 eliminó, invirtió y manipuló una sección del cuello dentro de una caja para crear un negativo (molde).

• La cabeza se imprimió con filamento de ácido poliláctico (PLA) en 2 secciones que luego se pegaron con pegamento. La costura se selló y alisó con masilla de látex. Los archivos tanto de la cabeza como del molde se pueden encontrar en esta 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 adaptarla 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.

• A continuación se imprimió el molde. Se perforaron dos orificios a cada lado para permitir la inserción del tubo 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 utilizar pintura acrílica. El gel calentado puede formar espuma, aumentando la posibilidad de sufrir lesiones por quemaduras.
• Mientras se calentaba el gel se preparó el molde. El fondo se cubrió con una fina capa de jabón para platos para ayudar a liberar el gel. Se insertaron en el molde dos secciones de tubo de látex, de aproximadamente 2 pies cada una. Se utilizó arcilla de modelar para rellenar los huecos.
• Una vez coloreado y completamente calentado, el gel se vertió 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 correspondiente del entrenador impreso en 3D.
• El tubo de látex se volvió a introducir a través de los orificios disponibles y se llenó con agua. Como paso opcional, se conectó una jeringa de 30 cc a un extremo del tubo más grueso. También se pueden imprimir y utilizar tapones de tubo en lugar de hemostáticos. Bombear el émbolo de la jeringa simula la apariencia del flujo arterial en la ecografía.

Vídeo de 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 18 V o una broca. Dos modelos comparables disponibles para la compra se cotizan por más de $1000 [5, 6]. El tiempo de construcción es de aproximadamente 1 semana con el tiempo dedicado a imprimir, secar el pegamento y fijar el gel balístico. El modelo se puede utilizar repetidamente y el inserto se puede rehacer muchas veces.

Si se diseñara otro modelo, se podría sacrificar la parte superior de la cabeza en favor de una sección del cuello alargada. La parte superior del cabezal no aporta 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 colocación de la sonda y la mano.

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 puede usarse 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 del 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 vía 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 guiado por ultrasonido: una revisión estructurada y recomendaciones para la práctica clínica – Cuidados críticos . Central de BioMed. 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 ultrasonido de línea central yugular interna Blue Phantom . 3012495 – Blue Phantom – BPP-060 – Entrenadores de ultrasonido. Consultado el 21 de septiembre de 2022.